chapter03关系数据库标准语言

普通高等教育十五规划教材数据库系统概论主讲：张中军用户名：s_zzj密码：空第3章关系数据库标准语言SQL第3章关系数据库标准语言SQL3.1引言3.2数据定义3.3数据查询3.4数据更新3.5视图3.1引言引言SQL（StructuredQueryLanguage）结构化查询语言，是关系数据库的标准语言SQL是一个通用的、功能极强的关系数据库语言背景SQL语言最早称为Sequel，是Boyce和Chamberlin1974年提出的。Sequel不断发展，并更名为SQL由于SQL1974年在IBM公司的SystemR上实现。1986年被美国国家标准局（ANSI）批准为关系数据库语言的美国标准。1987年国际标准化组织（ISO）通过这一标准自SQL-92以来，SQL标准的规模开始变大（SQL-89标准大约120页，SQL-92标准超过620页，而SQL-99标准多达1700页）。目前，大多数商品化DBMS支持SQL-92主要部分（初级标准和部分中、高级的标准），并在其他方面有一些扩展。SQL-99扩充太快，过于庞大，DBMS开发商对实现SQL-99似乎不太积极。背景标准大致页数发布日期SQL/861986.10SQL/89(FIPS127-1)120页1989年SQL/92622页1992年SQL991700页1999年SQL20033600页2003年SQL概述SQL是一种完整的数据库语言，它提供了丰富的功能SQL的使用方式SQL的表的类型SQL概述(续)SQL的功能SQL的数据定义语言（DDL）提供了模式定义、修改和删除，基本表定义、修改和删除、域定义修改和删除。SQL的数据操纵语言（DML）提供了数据查询子语言。SQL的数据查询子语言具有关系代数和关系演算的双重特征。SQLDML不仅包括数据查询，而且包括数据更新（数据插入、删除和修改）语句，允许用户更新数据库。SQLDDL还允许用户定义视图，并且SQLDML允许用户对视图进行查询和受限的更新操作。SQL概述(续)SQL的功能(续)SQLDDL允许用户定义各种完整性约束条件，并在数据库访问时自动检查，确保数据库操作不会破坏完整性约束条件。SQLDDL还包括授权定义，用来定义用户对数据库对象（基本表、视图等）的访问权限，防止非法访问，确保数据库的安全性。SQL还支持事务，提供了定义事务开始和结束的语句SQL的使用方式独立使用嵌入到通用程序设计语言中SQL概述(续)SQL的表的类型基本表（basetable）持久基本表（persistentbasetable）全局临时表（globaltemporarytable）局部临时表（localtemporarytable）导出表SQL的特点SQL的特点集多种数据库语言于一体高度非过程化面向集合的操作方式一种语法两种使用方式功能强大，语言简洁SQL的特点(续)1.集多种数据库语言于一体（综合统一）非关系模型的数据语言一般分为：模式数据定义语言（模式DDL）外模式数据定义语言（外模式DDL，子模式DDL）数据存储有关的描述语言（DSDL）数据操纵语言（DML）当用户数据库投入运行后，如果要修改模式，必须停止运行，转储数据，修改模式并编译后再重装数据库SQL的特点(续)1.集多种数据库语言于一体(续)SQL语言集数据定义语言（DDL），数据操纵语言（DML），数据控制语言（DCL）功能于一体。可以独立完成数据库生命周期中的全部活动定义关系模式，插入数据，建立数据库；对数据库中的数据进行查询和更新；数据库重构和维护数据库安全性、完整性控制等用户数据库投入运行后，可根据需要随时逐步修改模式，不影响数据的运行。数据操作符统一，查找、插入、删除、更新等只需一种操作符SQL的特点(续)2.高度非过程化非关系数据模型的数据操纵语言“面向过程”，必须使用类似于指针的机制，指定存取路径SQL只要提出“做什么”，无须了解存取路径。例如，使用SQL语言表达查询时，用户只需要正确地表达需要哪些信息，这些信息在哪些关系中，结果元组应当满足什么条件系统将考察多种执行方案，选择并运行一个最优的执行方案得到结果。大大减轻了用户负担有利于提高数据的独立性SQL的特点(续)3.面向集合的操作方式非关系数据模型采用面向记录的操作方式，操作对象是一条记录SQL采用集合操作方式操作对象、查找结果可以是元组的集合一次插入、删除、更新操作的对象可以是元组的集合SQL的特点(续)4.一种语法两种使用方式SQL是独立的语言能够独立地用于联机交互的使用方式SQL又是嵌入式语言SQL能够嵌入到高级语言（例如C，C++，Java）程序中，供程序员设计程序时使用SQL的特点(续)5.功能强大,语言简洁SQL是一种完整地数据库语言，其功能涵盖数据定义、数据操纵、数据控制等数据管理的主要需求。但SQL语言相对比较简洁，其核心动词只有9个（p81）。SQL语言的语法简单，与英语口语的风格类似，易学易用。3.2数据定义3.2数据定义SQL的数据定义语言DDL包括定义模式、关系（SQL称之为基本表）、视图、索引、授权等。本节介绍如何定义基本表、索引和模式，3.6节将介绍如何定义和使用视图，授权定义将在后面章节讨论SQL的数据类型SQL支持许多内置的数据类型允许用户定义新的域（数据）类型。SQL支持的数据类型包括CHARACTERCHARACTERVARYINGBITBITVARYINGINTEGERSMALLINTSQL的数据类型(续)SQL支持的数据类型NUMERICFLOATREALDOUBLEPRECISIONDATETIMETIMESTAMPINTERVALSQL的数据类型(续)CHAR(n)：定长字符串，长度n由用户指定。省略(n)时，长度为1。CHAR的全称是CHARACTER。VARCHAR(n)：变长字符串，最大长度n由用户指定。VARCHAR的全称是CHARACTERVARYING定长和变长字符串的差别主要表现在前者需要固定长度的空间，而后者占用的空间在最大长度范围内是可改变的。BIT(n)：定长二进位串，长度n由用户指定。省略(n)时，长度为1。BITVARYING(n)：变长二进位串，最大长度n由用户指定。SQL的数据类型(续)INT：整数，其值域依赖于具体实现。INT的全称是INTEGER。SMALLINT：小整数，其值域依赖于具体实现，但小于INT的值域NUMERIC(p,d)：p位有效数字的定点数，其中小数点右边占d位。FLOAT(n)：精度至少为n位数字的浮点数，其值域依赖于实现。REAL：实数，精度依赖于实现。DOUBLEPRECISION：双精度实数，精度依赖于实现，但精度比REAL高。SQL的数据类型(续)DATETIME：日期时间，包括年、月、日、时、分、秒，格式为YYYY-MM-DDhh-mm-ss。TIMESTAMP：时间戳，是DATE和TIME的结合INTERVAL：时间间隔。SQL允许对DATE、TIME和INTERVAL类型的值进行计算。SQL的数据类型(续)SQL提供DATEPART(field,Var)，从DATETIME类型变量Var中提取字段field。对于DATETIME类型的变量，field可以是YEAR、MONTH、DAY、HOUR、MINUTE、SECOND；例如，如果d是DATETIME类型，则DATEPART(YEAR,d)返回d中的年份。定义、修改和删除基本表说明：本章，我们将“表”和“关系”视为同义词（尽管它们实际上有差别）将“属性”、“属性列”和“列”视为同义词使用“元组”或“记录”表示表的行。术语“基本表”主要用于表示持久基本表，而“表”泛指基本表和导出表（包括视图）定义、修改和删除基本表(续)符号约定X表示X是需要进一步定义或说明语言成分。[X]表示X可以缺省或出现一次。{X}表示X可以出现一次。X|Y表示或者X出现，或者Y出现，但二者不能同时出现。SQL语言的保留字（如CREATE）不区分大小写。为醒目起见，对于SQL语句中的SQL的保留字，我们使用大写。SQL语句用分号结束。一个SQL语句可以写在一行或多行中，各种空白符号用于分隔不同的词。良好的语句的书写风格使得程序赏心悦目、易于阅读。定义基本表创建一个基本表要对基本表命名，定义表的每个列，并定义表的完整性约束条件。SQL语言使用CREATETABLE语句创建基本表，其基本格式如下：CREATETABLE表名(列定义,…,列定义[列约束][,表约束定义,…,表约束定义])；表名是标识符，对定义的基本表命名；圆括号中包括一个或多个列定义，零个或多个表约束定义，中间用逗号隔开定义基本表(续)列定义定义每个属性（列）的名称、类型、缺省值和列上的约束条件，格式如下：列名类型[DEFAULT缺省值][列约束定义,…,列约束定义]其中，列名是标识符，对定义的列命名；类型定义列的取值类型，它可以是3.2.1节介绍的任意类型，也可以是用户定义的域类型（见5.3节）；可选短语“DEFAULT缺省值”定义列上的缺省值，缺省值是类型中的一个特定值或NULL;每个列上可以定义零个或多个约束条件，约束列的取值定义基本表(续)列约束定义格式如下[CONSTRAINT约束名]列约束其中可选短语“CONSTRAINT约束名”为列约束命名常用的列约束包括：NOTNULL：不允许该列取空值不加NOTNULL限制时，该列可以取空值。PRIMARYKEY：指明该列是主码，值非空、惟一。UNIQUE：该列上的值必须惟一相当于说明该列为候选码。CHECK(条件)：指明该列的值必须满足的条件，其中条件是一个涉及该列的布尔表达式定义基本表(续)一个表可以包含零个或多个表约束定义，用于定义主码、其他候选码、外码和表上的其它约束。表约束定义定义形式如下：[CONSTRAINT约束名]表约束其中可选短语“CONSTRAINT约束名”为表约束命名PRIMARYKEY(A1,…,Ak)：说明属性列A1,…,Ak构成该关系的主码。当主码只包含一个属性时，也可以用列约束定义主码。UNIQUE(A1,…,Ak)：说明属性A1,…,Ak上值必须惟一相当于说明A1,…,Ak构成该关系的候选码当候选码只包含一个属性时，也可以用列约束定义候选码。定义基本表(续)CHECK(条件)：说明该表上的一个完整性约束条件。通常，条件是一个涉及该表一个或多个列的布尔表达式外码比较复杂，它具有如下形式：FOREIGNKEY(A1,…,Ak)REFERENCES外表名(外表主码)[参照触发动作]属性A1,…,Ak是关系（表）的外码外表名给出被参照关系的表名外表主码给出被参照关系的主码参照触发动作说明违反参照完整性时需要采取的措施定义基本表(续)例3.1下面的语句创建教师表TeachersCREATETABLETeachers(TnoCHAR(7)PRIMARYKEY,TnameCHAR(10)NOTNULL,SexCHAR(2)CHECK(Sex=‘男’ORSex=‘女’),BirthdayDATETIME,TitleCHAR(6),DnoCHAR(4),FOREIGNKEY(Dno)REFERENCESDepartments(Dno));主码列约束表级约束定义基本表(续)创建选课表SC用如下语句：CREATETABLESC(SnoCHAR(9),CnoCHAR(5),GradeSMALLINTCHECK(Grade=0AN