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第三章 关系数据库标准语言SQL,计算机科学技术教研室,数据库系统概论 An Introduction to Database System,主讲教师:刘斌,目的要求 理解SQL语言的概念、特点、功能和使用方法； 掌握SQL基本语句的使用。重点掌握查询语句的使用，包括连接查询和嵌套查询； 了解嵌入式SQL和动态SQL技术。 基本内容 SQL概述； 数据定义； 查询； 数据更新； 视图； 数据控制； 嵌入SQL； 动态SQL。 重点难点 重点: 连接查询和嵌套查询。 难点: EXISTS谓词的使用。 课时安排 建议：10学时。,结构化查询语言SQL(Structured Query Language)是一种介于关系代数与关系演算之间的语言。 功能包括：数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制四个方面，是一个通用的、功能极强的关系数据库语言。目前已成为关系数据库的标准语言。,3.1 SQL 概述,3.1.1 SQL的产生与发展,SQL是在1974年 由Boyce和Chamberlin提出,并在IBM的System R上实现。,1986年10月成为美国关系数据库语言的标准 1987年成为ISO标准,标准 大致页数 发布日期 SQL/86 1986.10 SQL/89(FIPS 127-1) 120页 1989年 SQL/92(简称SQL2 ) 622页 1992年 SQL99 1700页 1999年 SQL2003 3600页 2003年,SQL标准的制定使得几乎所有的数据库厂家都采用SQL语言作为其数据库语言。但各家又在SQL标准的基础上进行扩充，形成自己的语言。 SQL Server扩充SQL标准称为Transact-SQL，简称T-SQL。,3.1.2 SQL的特点,一、综合统一,语言功能的一体化: SQL集数据定义DDL、数据操纵DML、数据控制DCL功能为一体。并且它不严格区分数据定义和数据操纵，在一次操作中可以使用任何语句。 SQL语言具有数据定义、数据操纵和数据控制功能，这为数据库应用开发提供了良好的环境。用户在数据库行以后，可以修改模式，不影响数据库的运行。不象非关系数据库系统，修改模式需要先停止数据库运行，转储数据，修改模式，编译修改了的模式以后再重新装入数据库，使得修改模式非常不方便。,模式结构的一体化: 在关系模型中实体和实体间的联系均用关系表示，这种数据结构的单一性带来了数据操作符的统一，即对实体及实体间的联系的每一种操作（如：查找、插入、删除、修改）都只需要一种操作符。,二、高度非过程化,非关系数据模型的数据操纵语言是面向过程的语言，用其完成某项请求，必须指定存取路径（如：早期的FoxPro）。而用SQL语言进行数据操作，用户只需提出“做什么”，而不必指明“怎么做”，因此用户无需了解存取路径，存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。这不但大大减轻了用户负担，简化了编程的复杂性，提高了数据的独立性。,一条SQL语句可以完成过程语言多条语句的功能。,三、面向集合的操作方式 非关系数据模型采用的是面向记录的操作方式，任何一个操作其对象都是一条记录。例如：查询所有平均成绩在80分以上的学生姓名，用户必须说明完成该请求的具体处理过程，即如何用循环结构按照某条路径一条一条地把满足条件的学生记录读出来。 SQL语言在元组集合上进行操作,操作结果仍是元组集合。查找、插入、删除和更新都是对元组集合操作。,四、统一的语法结构、两种操作方式 SQL语言既是自含式语言，又是嵌入式语言。且在两种不同的使用方式下，SQL语言的语法结构基本上是一致的。 作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式，用户可以在终端键盘上直接键入SQL命令对数据库进行操作。 作为嵌入式语言，SQL语句能够嵌入到高级语言（例如：VC、VB、Delphi、JavaFORTRAN）程序中，供程序员设计程序时使用。,五、语言简捷，易学易用 SQL语言功能极强，但由于设计巧妙，语言十分简洁。完成核心功能只用了9个动词.,3.1.3 SQL的基本概念,SQL支持关系数据库三级模式结构,SQL的基本概念（续）,基本表 本身独立存在的表 SQL中一个关系就对应一个基本表 一个(或多个)基本表对应一个存储文件 一个表可以带若干索引 存储文件 逻辑结构组成了关系数据库的内模式 物理结构是任意的，对用户透明 视图 从一个或几个基本表导出的表 数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据 视图是一个虚表 用户可以在视图上再定义视图,视图分类: (1)普通视图 是虚表,仅在数据字典中有逻辑定义,可根据其它基本表导出,但不存在数据库中。可象基本表一样参加各种数据操作。 (2)临时视图 在复杂的查询中，可以将查询中相对对立的部分作为查询的中间结果，定义为临时视图。其功能和普通视图一样，但是其定义仅用于符在复杂查询的定义中，查询结束，视图消失。,SQL Server 2000中的基本表和视图 基本表列表,基本表的数据,基本表的结构, 视图列表, 视图的定义和数据,3.3 数据定义,关系数据库系统支持三级模式结构，模式、外模式、内模式对应的基本对象分别是表、视图、索引。 SQL的数据定义功能: 模式定义、表定义、视图和索引的定义,SQL通常不提供修改模式视图索引的操作,如果要修改这些对象，只能先删除他们再重新定义。,数据类型,SQL语言与其它计算机语言一样，有自己的词法和语法，并对操作的变量指定数据类型。 关系模式中所有的关系属性都必须指定数据类型，不同的系统支持的数据类型稍有差别。 选用哪种数据类型 取值范围 要做哪些运算,3.3.1 模式的定义与删除 3.3.2 基本表的定义、删除与修改 3.3.3 索引的建立与删除,模式定义语句： CREATE SCHEMA AUTHORIZATION 如果没有指定，那么隐含为 创建模式的用户必需有DBA权限，或获得DBA授权创建模式的权限。,一.定义模式,模式就是一个数据库的命名空间,可以在其中进一步定义该模式包含的数据库对象,如:表,视图,索引等.,例1定义一个学生-课程模式S-T CREATE SCHEMA “S-T” AUTHORIZATION WANG; 为用户WANG定义了一个模式S-T 例2 CREATE SCHEMA AUTHORIZATION WANG； 隐含为用户名WANG,在CREATE SCHEMA中可以接受CREATE TABLE，CREATE VIEW和GRANT子句。 CREATE SCHEMA AUTHORIZATION |,例3 CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG CREATE TABLE TAB1(COL1 SMALLINT， COL2 INT， COL3 CHAR(20)， COL4 NUMERIC(10，3)， COL5 DECIMAL(5，2) )； 为用户ZHANG创建了一个模式TEST，并在其中定义了一个表TAB1。,二、删除模式,CASCADE(级联) 删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除 RESTRICT(限制) 如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝该删除语句的执行。 当该模式中没有任何下属的对象时才能执行。,DROP SCHEMA ,例4 DROP SCHEMA ZHANG CASCADE； 删除模式ZHANG 同时该模式中定义的表TAB1也被删除,补充材料： SQL SERVER2000 中建立数据库, 用企业管理器创建数据库： 进入企业管理器（Enterprise Manager）界面后，操作步骤如下：选择要建立的数据库的服务器节点，双击并展开该节点， 选中“数据库“节点，打开“操作“菜单或点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“新建数据库“命令,在弹出的“数据库属性“中，先输入数据库名称，再切换到“数据文件“,输入数据库名称,在“数据文件“页输入正确的数据文件名字、位置、大小。SQL Server默认情况下自动为用户输入的文件名后面增加下划线和Data字样，,并设置相应的文件扩展名。可以增加一个或多个数据库文件。并分别为每个数据库文件设置存放路径、初始大小和文件组等 在左下角的文件属性栏中可以选择该数据库文件的增长情况。当存储的数据容量超过初始设置的数据库大小时，SQL Server会自动增加容量。这里有两种方法进行自动增加。一种是“按兆字节“，例如输入“1“，一次增加1MB。另一种方法是“按百分比“，例如输入10，一次增加当前数据库容量的10%。,同时还可以设置数据文件的最大容量。在右下角“最大文件大小“中设置。可以设置数据文件的容量无限大，也可以把数据文件限制在某一范围之内。,接下来切换到“事务日志“页，在这里设置日志文件与前面类似，如图。单击“确定“按钮，就可以将新的数据库添加到数据库服务器中了。,删除数据库, 用“创建数据库向导“创建数据库： 在“企业管理器“中的“工具“栏中选择“向导“，如图，选择“创建数据库向导“。大部分选项与上面用企业管理器创建数据库类似。,用T-SQL语句创建数据库： 用T-SQL语句创建数据库，可以在程序中使用，或在查询分析器中使用,例:在查询分析器中创建数据库示例如图，其中相应的c:mssqldata目录一定要事先存在。创建数据库的T-SQL语句如下,3.3 数据定义,3.3.1 模式的定义与删除 3.3.2 基本表的定义、删除与修改 3.3.3 索引的建立与删除,在关系数据库中，每一个关系都体现为一张表。表是用来存储数据和操作数据的逻辑结构，关系数据库中的所有数据都表示为表格的形式。表的结构包括列(column)和行(row)。列描述了数据的属性，习惯称之为域。行是组织数据的单位，每一行是一条独立的数据记录，而每一列表示记录中的一种元素。在使用数据库时，绝大多数时间是在使用表。,基本表,3.3.2 基本表的定义、删除与修改,一、定义基本表 CREATE TABLE （ ， ， ）； 注1：列级完整性约束通常包括：是否为空、缺省值。 注2：表级完整性约束通常包括：主键、外键、唯一性、检查。 如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列，则必须定义在表级上，否则既可以定义在列级也可以定义在表级。,例5 建立“学生”表Student，学号是主码，姓名取值唯一。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， /* 列级完整性约束条件*/ Sname CHAR(20) UNIQUE， /* Sname取唯一值*/ Ssex CHAR(2)， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20) )；,主码,例6 建立一个“课程”表Course CREATE TABLE Course ( Cno CHAR(4) PRIMARY KEY， Cname CHAR(40)， Cpno CHAR(4) ， Ccredit SMALLINT， FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno) );,先修课,Cpno是外码 被参照表是Course 被参照列是Cno,例7 建立一个“学生选课”表SC CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9)， Cno CHAR(4)， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY (Sno，Cno)， /* 主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/ FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno)， /* 表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student */ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) /* 表级完整性约束条件， Cno是外码，被参照表是Course*/ );,三、模式与表,每一个基本表都属于某一个模式 一个模式包含多个基本表 定义基本表所属模式 方法一：在表名中明显地给出模式名 Create table “S-T”.Student（）; /*模式名为 S-T*/ Create table “S-T”.Cource（）; Create table “S-T”.SC（）; 方法二：在创建模式语句中同时创建表 方法三：设置所属的模式,模式与表（续）,创建基本表（其他数据库对象也一样）时，若没有指定模式，系统根据搜索路径来确定该对象所属的模式 RDBMS会使用模式列表中第一个存在的模式作为数据库对象的模式名 若搜索路径中的模式名都不存在，系统将给出错误 显示当前的搜索路径： SHOW search_path; 搜索路径的当前默认值是：$user， PUBLIC,DBA用户可以设置搜索路径，然后定义基本表 SET search_path TO “S-T”，PUBLIC； Create table Student（）; 结果建立了S-T.Student基本表。 RDBMS发现搜索路径中第一个模式名S-T存在，就把该模式作为基本表Student所属的模式。,补充材料： SQL SERVER2000 中建立表格的命令,建立课程表(Course),建立学生表(Student),建立学生选课表(SC),补充材料： SQL SERVER2000 中使用企业管理器建立表格,对于INT，SMALLINT，TINYINT，NUMERIC(P,0)等数据类型可以指定为标识列(identity)特性。当用identity特性定义一个列，可以指定该列初始值和每次添加的增量。在往表中增加元组的时候，系统自动为该列赋值，第一行使用初始值，以后每一行增加增量。如果这一列允许为空，则不能指定为identity特性。,关闭和保存新建的表时，系统会弹出对话框让你输入该表的名称,四、修改基本表,ALTER TABLE ADD 完整性约束 DROP ALTER COLUMN ；,例8向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型。 ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE； 不论基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空值。 例9将年龄的数据类型由字符型（假设原来的数据类型是字符型）改为整数。 ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT； 例10增加课程名称必须取唯一值的约束条件。 ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname);,例：给数据表Student增加一个入学时间列，类型为日期时间，缺省值为当前日期。,补充材料： SQL SERVER2000 中修改表格的命令,例：修改数据表SC中的成绩列的数据类型为Real,注：只能对没有任何约束的列才能修改，包括缺省值约束,例：删除数据表Course中的先修课程列，,注：只能对没有任何约束的列才能删除，包括DEFAULT约束,例：给数据表Student中的学生增加一个约束,例：给数据表Student补充定义主码,例：给数据表sc补充定义外码,撤销主码,补充材料： SQL SERVER2000 中修改表格的操作,设置两个以上的主属性列: 按Ctrl键,同时单击选择列名所对应的行,实现多个行的选择,单击”钥匙”,新建关系,修改关系方法一,修改关系方法二,新建/修改约束,五、删除基本表,DROP TABLE RESTRICT| CASCADE； RESTRICT：删除表是有限制的。 欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用 如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除 CASCADE：删除该表没有限制。 在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除,例11 删除Student表 DROP TABLE Student CASCADE ; 基本表定义被删除，数据被删除 表上建立的索引、视图、触发器等一般也将被删除,例12若表上建有视图，选择RESTRICT时表不能删除 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno，Sname，Sage FROM Student WHERE Sdept=IS； DROP TABLE Student RESTRICT; -ERROR: cannot drop table Student because other objects depend on it,例12如果选择CASCADE时可以删除表，视图也自动被删除 DROP TABLE Student CASCADE; -NOTICE: drop cascades to view IS_Student SELECT * FROM IS_Student; -ERROR: relation “ IS_Student “ does not exist,补充材料：SQL SERVER2000 中删除表格的操作,使用企业管理器删除表格很简单，只要展开被删除表所在的数据库，选择该数据库的表节点，选择表格并单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选”删除“命令即可，可以同时选择多个表格一起删除，,使用企业管理器删除,使用SQL查询分析器删除,DROP TABLE时，SQL99 与 3个RDBMS的处理策略比较,R表示RESTRICT , C表示CASCADE 表示不能删除基本表，表示能删除基本表，保留表示删除基本表后，还保留依赖对象,注意: 当表格上有主码(primary key),外码(foreign key)或约束(check)时,在表格中每次插入或修改一个记录时,DBMS都会检查是否满足要求,这样比较浪费时间。,当进行大批量的插入或修改记录时，可以先删除主码,外码和约束，待操作记录完毕之后，再重新定义。（条件是：能够保证所有新数据符合要求）,3.3 数据定义,3.3.1 模式的定义与删除 3.3.2 基本表的定义、删除与修改 3.3.3 索引的建立与删除,3.3.3 索引的建立与删除,建立索引的目的：加快查询速度 谁可以建立索引 DBA 或 表的属主（即建立表的人） DBMS一般会自动建立以下列上的索引 PRIMARY KEY UNIQUE 谁维护索引 DBMS自动完成 使用索引 DBMS自动选择是否使用索引以及使用哪些索引,索 引,RDBMS中索引一般采用B+树、HASH索引来实现 B+树索引具有动态平衡的优点 HASH索引具有查找速度快的特点 采用B+树，还是HASH索引 则由具体的RDBMS来决定 索引是关系数据库的内部实现技术，属于内模式的范畴 CREATE INDEX语句定义索引时，可以定义索引是唯一索引、非唯一索引或聚簇索引,一、建立索引,语句格式 CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX ON (, )；,说明 索引一经建立，就由系统使用和维护它，不需用户干预。当对数据表进行查询时，若查询中涉及到索引字段时，系统会自动选择合适的索引，大大提高查询速度。当对数据表中的数据增加、修改、删除时，系统也会自动维护索引，需要花费一些时间。故建立多少索引，需要权衡后处理。,UNIQUE表示此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录。 CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引。所谓聚簇索引是指索引项的顺序与表中记录的物理顺序一致的索引组织。用户可以在最常查询的列上建立聚簇索引以提高查询效率。显然在一个基本表上最多只能建立一个聚集索引。建立聚簇索引后，更新索引列数据时，往往导致表中记录的物理顺序的变更，代价较大，因此对于经常更新的列不宜建立聚簇索引。,例13在Student表的Sname（姓名）列上建立一个聚簇索引 CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON Student(Sname)；,例14为学生-课程数据库中的Student，Course，SC三个表建立索引。 CREATE UNIQUE INDEX Stusno ON Student(Sno)； CREATE UNIQUE INDEX Coucno ON Course(Cno)； CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC，Cno DESC)； Student表按学号升序建唯一索引 Course表按课程号升序建唯一索引 SC表按学号升序和课程号降序建唯一索引,二、删除索引,DROP INDEX ； 删除索引时，系统会从数据字典中删去有关该索引的描述。 例15 删除Student表的Stusname索引 DROP INDEX Stusname；,用SQL Server 2000的存储过程建立索引,补充材料：SQL SERVER2000 中索引的操作,用设计视图打开要建立索引的表格,3.4数据查询,语句格式 SELECT ALL|DISTINCT ， FROM ， WHERE GROUP BY HAVING ORDER BY ASC|DESC ；,整个SELECT语句的含义是： 根据WHERE子句的条件表达式，从FROM子句指定的基本表或视图中找出满足条件的元组； 再按SELECT子句中的目标列表达式，选出元组中的属性值形成结果表； 如果有GROUP子句，则将结果按的值进行分组，该属性列值相等的元组为一个组，每个组产生结果表中的一条记录。通常会在每组中使用集函数。如果GROUP子句带HAVING短语，则只有满足指定条件的组才予输出； 如果有ORDER子句，则结果表还要按的值的升序或降序排序。,3.4 数据查询,3.4.1 单表查询 3.4.2 连接查询 3.4.3 嵌套查询 3.4.4 集合查询 3.4.5 Select语句的一般形式,3.4.1 单表查询,查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句,例1 查询全体学生的学号与姓名。,1.选择表中的若干列,例2 查询全体学生的姓名、学号、所在系。,注：可以重新指定查询结果列名的显示，但不会改变数据表的列名,2. 查询全部列,方法二:将指定为 * SELECT * FROM Student,选出所有属性列： 例3 查询全体学生的详细记录。,方法一:在SELECT关键字后面列出所有列名 SELECT Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept FROM Student,3. 查询经过计算的值,SELECT子句的可以为： 算术表达式 字符串常量 函数 列别名,例4 查全体学生的姓名及其出生年份。,注：GETDATE()：得到系统的当前日期； YEAR()：得到指定日期的年号。,例5 查询全体学生的姓名、出生年份和所有系，要求用小写字母表示所有系名,注: Upper(表达式) Lower(表达式),3.4.1 单表查询,查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句,二、选择表中的若干元组,例6 查询选修了课程的学生学号。 SELECT Sno FROM SC 等价于： SELECT ALL Sno FROM SC,消除取值重复的行 指定DISTINCT关键词，去掉表中重复的行 如果没有指定DISTINCT关键词，则缺省为ALL,2.查询满足条件的元组,表3.4 常用的查询条件,(1) 比较大小,例7 查询计算机科学系全体学生的名单。,例8 查询所有年龄在20岁以下的学生姓名及其年龄。,例9 查询考试成绩有不及格的学生的学号。 SELECT DISTINCT Sno FROM SC WHERE Grade60；,（2）确定范围,谓词: BETWEEN AND NOT BETWEEN AND ,例10 查询年龄在2023岁（包括20岁和23岁）之间的学生的姓名、系别和年龄,例11 查询年龄不在2023岁之间的学生姓名、系别和年龄 SELECT Sname，Sdept，Sage FROM Student WHERE Sage NOT BETWEEN 20 AND 23；,SELECT Sname，Sdept，Sage FROM Student WHERE Sage 23；,或:,Select * from 考勤表 where 出勤日期 between #1999-8-3# and #2003-4-5#,Between and 用于表示日期范围的方法,Select * from 考勤表 where 出勤日期 between getdate()-7 and getdate(),(3) 确定集合,谓词：IN , NOT IN 谓词IN用来查找属性值属于指定集合的元组。 NOT IN用来查找属性值不属于指定集合的元组,例12查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名和性别。 SELECT Sname，Ssex FROM Student WHERE Sdept IN ( IS，MA，CS ),例13查询既不是信息系、数学系，也不是计算机科学系的学生的姓名和性别。 SELECT Sname，Ssex FROM Student WHERE Sdept NOT IN ( IS，MA，CS ),谓词LIKE用来进行全部或部分字符串匹配。在进行部分字符串匹配时要用通配符“%”和“_”，“%”匹配0个或多个字符，“_”匹配1个字符。 查询时使用LIKE和通配符，可以实现模糊查询。,(4)字符匹配,谓词： NOT LIKE ESCAPE ,匹配串为固定字符串 例14 查询学号为200215121的学生的详细情况。 SELECT * FROM Student WHERE Sno LIKE 200215121,等价于： SELECT * FROM Student WHERE Sno = 200215121 ,2) 匹配串为含通配符的字符串 例15 查询所有姓刘学生的姓名、学号和性别。,SELECT Sname，Sno，Ssex FROM Student WHERE Sname LIKE 刘%,SELECT Sname FROM Student WHERE Sname LIKE 欧阳_ _,例16 查询姓“欧阳”且全名为四个汉字的学生的姓名。,例17 查询名字中第2个字为“阳“字的学生的姓名和学号。 SELECT Sname，Sno FROM Student WHERE Sname LIKE _阳%； 例18 查询所有不姓刘的学生姓名。 SELECT Sname，Sno，Ssex FROM Student WHERE Sname NOT LIKE 刘%；,3) 使用换码字符将通配符转义为普通字符 ESCAPE 表示“ ” 为换码字符,SELECT Cno，Ccredit FROM Course WHERE Cname LIKE DB_Design ESCAPE ；,SELECT * FROM Course WHERE Cname LIKE DB_%i_ _ ESCAPE ；,例20 查询以“DB_“开头，且倒数第3个字符为 i的课程的详细情况。,例19 查询DB_Design课程的课程号和学分。,(5) 涉及空值的查询,谓词： IS NULL 或 IS NOT NULL “IS” 不能用 “=” 代替 例21 某些学生选修课程后没有参加考试，所以有选课记录，但没有考试成绩。查询缺少成绩的学生的学号和相应的课程号。,SELECT Sno，Cno FROM SC WHERE Grade IS NULL,例22 查所有有成绩的学生学号和课程号。,SELECT Sno，Cno FROM SC WHERE Grade IS NOT NULL,(6) 多重条件查询,逻辑运算符：AND和 OR来联结多个查询条件 AND的优先级高于OR 可以用括号改变优先级 可用来实现多种其他谓词 NOT IN NOT BETWEEN AND ,多重条件查询（续）,例23 查询计算机系年龄在20岁以下的学生姓名。,SELECT Sname FROM Student WHERE Sdept= CS AND Sage20,多重条件查询（续）,改写例12 例12 查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名和性别。 SELECT Sname，Ssex FROM Student WHERE Sdept IN ( IS，MA，CS ),可改写为： SELECT Sname，Ssex FROM Student WHERE Sdept= IS OR Sdept= MA OR Sdept= CS ,3.4.1 单表查询,查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句,三、ORDER BY子句,如果没有指定查询结果的显示顺序，DBMS将按其最方便的顺序（通常是元组在数据表中的先后顺序）输出查询结果。 用户也可以用ORDER BY子句指定按照一个或多个属性列的升序(ASC)或降序(DESC)重新排列查询结果，其中升序ASC为缺省值。,ORDER BY子句 可以按一个或多个属性列排序 升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序 当排序列含空值时 ASC：排序列为空值的元组最后显示 DESC：排序列为空值的元组最先显示,例24 查询选修了3号课程的学生的学号及其成绩，查询结果按分数降序排列。 SELECT Sno，Grade FROM SC WHERE Cno= 3 ORDER BY Grade DESC,例25 查询学生姓名和所在系部, 查询结果按所在系的系号升序排列，同一系中的学生按姓名降序排列。,注:汉字排序按照其拼音字母顺序进行,3.4.1 单表查询,查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句,四、聚集函数,聚集函数： 计数 COUNT（DISTINCT|ALL *） COUNT（DISTINCT|ALL ） 计算总和 SUM（DISTINCT|ALL ） 计算平均值 AVG（DISTINCT|ALL ） 最大最小值 MAX（DISTINCT|ALL ） MIN（DISTINCT|ALL ）,例28 计算1号课程的学生平均成绩。,例26 查询学生总人数。,SELECT COUNT(*) FROM Student,例27 查询选修了课程的学生人数。,SELECT COUNT(DISTINCT Sno) FROM SC,SELECT AVG(Grade) FROM SC WHERE Cno= 1 ,例29 查询选修1号课程的学生最高分数。,例30查询学生200215021选修课程的总学分数。,SELECT MAX(Grade) FROM SC WHERE Cno= 1 ,SELECT SUM(Ccredit) FROM SC, Course WHERE Sno=200215021 AND SC.Cno=Course.Cno,3.4.1 单表查询,查询仅涉及一个表： 一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句,五、GROUP BY子句,GROUP BY子句可以将查询结果表的各行按一列或多列值分组，值相等的为一组。 对查询结果分组的目的是为了细化集函数的作用对象。如果未对查询结果分组，集函数将作用于整个查询结果，即整个查询结果只有一个函数值。否则，集函数将作用于每一个组，即每一组都有一个函数值。,GROUP BY子句（续）,例31 求各个课程号及相应的选课人数。 SELECT Cno，COUNT(Sno) FROM SC GROUP BY Cno 查询结果： Cno COUNT(Sno) 1 22 2 34 3 44 4 33 5 48,GROUP BY子句（续）,例32 查询选修了3门以上课程的学生学号。 SELECT Sno FROM SC GROUP BY Sno HAVING COUNT(*) 3；,GROUP BY子句（续）,HAVING短语与WHERE子句的区别： 作用对象不同 WHERE子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组(记录) HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。,3.4 数据查询,3.4.1 单表查询 3.4.2 连接查询 3.4.3 嵌套查询 3.4.4 集合查询 3.4.5 Select语句的一般形式,若一个查询同时涉及两个以上的表，则称之为连接查询。,3.4.2 连接查询,连接查询主要包括： 等值连接、非等值连接查询； 自身连接查询； 外连接查询； 复合条件连接查询。,连接条件或连接谓词：用来连接两个表的条件 一般格式： . . 其中：比较运算符主要有：=、=、. BETWEEN . AND . 注意:连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不必是相同的,连接操作的执行过程,嵌套循环法(NESTED-LOOP) 排序合并法(SORT-MERGE) 索引连接法(INDEX-JOIN),嵌套循环法(NESTED-LOOP) 首先在表1中找到第一个元组，然后从头开始扫描表2，逐一查找满足连接件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。 表2全部查找完后，再找表1中第二个元组，然后再从头开始扫描表2，逐一查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第二个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。 重复上述操作，直到表1中的全部元组都处理完毕,排序合并法(SORT-MERGE),常用于=连接 首先按连接属性对表1和表2排序 对表1的第一个元组，从头开始扫描表2，顺序查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。当遇到表2中第一条大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续,找到表1的第二个元组，然后从刚才的中断点处继续顺序扫描表2，查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第二个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。直至遇到表2中大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续 重复上述操作，直到表1或表2中的全部元组都处理完毕为止,索引连接(INDEX-JOIN),对表2按连接字段建立索引 对表1中的每个元组，依次根据其连接字段值查询表2的索引，从中找到满足条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组,连接查询（续）,一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接,举例:,一、等值与非等值连接查询,等值连接：连接运算符为= 例33 查询每个学生及其选修课程的情况,自然连接： 例34 对例33用自然连接完成。,SELECT Student.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,Grade FROM Student,SC WHERE Student.Sno = SC.Sno,连接查询（续）,一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接,二、自身连接,自身连接：一个表与其自己进行连接 需要给表起别名以示区别 由于所有属性名都是同名属性，因此必须使用别名前缀,例35查询每一门课的间接先修课（即先修课的先修课）,SELECT A.Cno，B.Cpno FROM Course A，Course B WHERE A.Cpno = B.Cno,连接查询（续）,一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接,在通常的连接操作中，只有满足连接条件的元组才能作为结果输出，如在例33和例34的结果表中只有关于李勇和刘晨两个学生的信息，其他学生没有,原因在于他们没有选课，在SC表中没有相应的元组。 有时我们想以Student表为主体列出每个学生的基本情况及其选课情况，若某个学生没有选课，则只输出其基本情况信息，其选课信息为空值即可，这时就需要使用外连接(Outer Join)。外连接的运算符不同的DBMS实现的方式不一样。在SQL Server中采用了LEFT JOIN或RIGHT JOIN短语。,三、外连接,例:查询每个学生及其选修课程的情况（即使没有选课也列出该学生的基本情况）,总结:外连接与普通连接的区别 普通连接操作只输出满足连接条件的元组 外连接操作以指定表为连接主体，将主体表中不满足连接条件的元组一并输出 左外连接:列出左边关系中所有的元组 右外连接:列出右边关系中所有的元组,连接查询（续）,一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接,四、复合条件连接,复合条件连接：WHERE子句中含多个连接条件 例37查询选修2号课程且成绩在90分以上的所有学生 SELECT Student.Sno, Sname FROM Student, SC WHERE Student.Sno = SC.Sno AND /* 连接谓词*/ SC.Cno= 2 AND SC.Grade 90； /* 其他限定条件 */,例38查询每个学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩,3.4 数据查询,3.4.1 单表查询 3.4.2 连接查询 3.4.3 嵌套查询 3.4.4 集合查询 3.4.5 Select语句的一般形式,嵌套查询,嵌套查询概述 一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块 将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询,SELECT Sname /*外层查询/父查询*/ FROM Student WHERE Sno IN （SELECT Sno /*内层查询/子查询*/ FROM SC WHERE Cno= 2 ）；,嵌套查询(续),子查询的限制:不能使用ORDER BY子句, ORDER BY子句永远只能对最终查询结果排序 层层嵌套方式反映了 SQL语言的结构化 有些嵌套查询可以用连接运算替代 嵌套查询的求解方法 不相关子查询 , 相关子查询,嵌套查询求解方法,不相关子查询： 子查询的查询条件不依赖于父查询 由里向外 逐层处理。即每个子查询在上一级查询处理之前求解，子查询的结果用于建立其父查询的查找条件。,嵌套查询求解方法（续）,相关子查询：子查询的查询条件依赖于父查询 首先取外层查询中表的第一个元组，根据它与内层查询相关的属性值处理内层查询，若WHERE子句返回值为真，则取此元组放入结果表 然后再取外层表的下一个元组 重复这一过程，直至外层表全部检查完为止,3.4.3 嵌套查询,一、带有IN谓词的子查询 二、 带有比较运算符的子查询 三、 带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询 四、 带有EXISTS谓词的子查询,一、带有IN谓词的子查询,例39 查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。 确定“刘晨”所在系名 SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= 刘晨 ； 结果为： CS,带有IN谓词的子查询是指父查询与子查询之间用IN进行连接，判断某个属性列值是否在子查询的结果中。,带有IN谓词的子查询（续）, 查找所有在CS系学习的学生。 SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE Sdept= CS ； 结果为：,带有IN谓词的子查询（续）,将第一步查询嵌入到第二步查询的条件中 SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE Sdept IN (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= 刘晨 )； 此查询为不相关子查询。,注：“=”比较运算符只能用于查询结果中只有一个元组的情况。,用自身连接完成 例39:查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。,例40查询选修了课程名为“信息系统”的学生学号和姓名,SELECT Sno，Sname 最后在Student关系中 FROM Student 取出Sno和Sname WHERE Sno IN (SELECT Sno 然后在SC关系中找出选 FROM SC 修了3号课程的学生学号 WHERE Cno IN (SELECT Cno 首先在Course关系中找出 FROM Course “信息系统”的课程号为3号 WHERE Cname= 信息系统 ) );,带有IN谓词的子查询（续）,用连接查询实现例40 SELECT Student.Sno，Sname FROM Student，SC，Course WHERE Student.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = Course.Cno AND Course.Cname=信息系统；,3.4.3 嵌套查询,一、带有IN谓词的子查询 二、 带有比较运算符的子查询 三、 带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询 四、 带有EXISTS谓词的子查询,二、带有比较运算符的子查询,带有比较运算符的子查询是指父查询与子查询之间用比较运算符进行连接。 当能确切知道内层查询返回单值时，可用比较运算符（，=，）。 与ANY或ALL谓词配合使用,带有比较运算符的子查询（续）,例41：假设一个学生只可能在一个系学习，并且必须属于一个系，则在例39可以用 = 代替IN ： SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE Sdept = (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= 刘晨)；,带有比较运算符的子查询（续）,子查询一定要跟在比较符之后 错误的例子： SELECT Sno，Sname，