数据库基础知识个人整理版 强烈推荐.docx

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第一章关系数据模型

数据模型（静态）的三要素

一关系数据结构

（一）基本概念包括：

1属性（Attribute）：

实体所具有的某一特征。

（如学生的特征是学号、姓名、----）

域（Domain）：

属性对应的一组具有相同数据类型的值的集合。

每个属性有一个域。

（关系模型限定域必须原子性1NF）

2键（key）

（1）候选键（candidatekey）

关系的某一属性或属性组的值唯一标识一个元组，而其任何真子集无此性质。

候选键的诸属性称为主属性，不包含在任何候选键中的属性称为非主属性。

（2）主键（primarykey）

一个关系至少有一个侯选键，可以有几个侯选键。

一般从侯选键中选择一个作为主键（primarykey）,其他的称为侯补键（alternatekey）

每个主键的值是不能相同的，

（3）外键（foreignkey）

如关系中的属性或属性组不是本关系的主键，而引用其他关系或本关系的主键，则称为本关系的外键。

3关系（Relation）：

（1）关系：

定义在事物的所有属性域上的多元关系，一个关系就是一张二维表。

（2）关系模式：

关系的描述称为关系模式，它可以形式化的表示为

R（U，D，DOM，F）

R为关系名

U为组成该关系的属性名集合

D为属性组U中属性所来自的域

DOM为属性向域的映像集合

F为属性间数据的依赖关系集合

关系模式通常简记为：

R（U）或R（A1，A2，A3，……，An）

关系的三种基本类型

基本表：

是实际存在的表，它是实际存储数据的逻辑表示。

查询表：

是查询结果对应的表。

视图表：

是由基本表或其他视图导出的表，是虚表，不对应实际存储内容。

二关系操作

（一）两种关系操作

1查询（Query）

查询可以分为选择（SELECT），投影（Project），连接（Join），交（Intersection），并（Union），差（Except），除（Divide），笛卡尔乘积。

其中选择，投影，并，差，笛卡尔乘积是5种基本操作，其他的操作可用这些基本操作定义和导出

2插入（Insert），删除（Delete），修改（Update）

（二）关系操作的特点

集合式的操作方式，即操作的对象和结果都是集合。

（三）关系数据语言可以分为三类

1关系代数语言

2关系演算语言（元组关系演算和域关系演算）

3具有关系代数和关系演算双重特点的语言（SQL语言）

三关系完整性约束

关系数据库的数据必须遵循的约束

实体完整性（EntityIntegrity）

参照完整性（ReferentialIntegrity）

用户自定义完整性（User-DefinedIntegrity）

实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称为关系的两个不变性。

（一）实体完整性

实体完整性规则：

关系模式R的主属性值不可为空

指所有主属性均不可取空值，不仅仅是主键不可为空

（二）参照完整性

1外键（ForeignKey）

定义：

设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系Ｒ的码，ＫＳ是基本关系Ｓ的主码。

如果Ｆ与ＫＳ相对应，则称Ｆ是Ｒ的外码（ForeignKey）

R称为参照关系（ReferentialRelation），S称为被参照关系（ReferencedRelation）

2参照完整性规则

若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码KS相对应（基本关系到R和S不一定是不同关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：

（1）等于被参照关系S中所参照的候选键的某个值

（2）空值

（三）用户自定义完整性

针对某一具体数据的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的特殊语义

由应用环境决定

四关系代数

关系代数按运算符的不同可分为传统关系运算和专门关系运算

（一）传统关系运算（交，并，差，笛卡尔乘积）

1∪（并）R1∪R2=b2d

b3b

c2d

d3b

a3c

e5f

g66

2∩（交AND）R1∩R2=b2d

c2d

3━（差）R1━R2=b3b

d3b

4╳（笛卡尔乘积）R1╳S=b2d2d

b2d3b

b3b2d

b3b3b

c2d2d

c2d3b

d3b2d

d3b3b

（二）专门关系运算

1选择（SELECT）（选择符合条件的元组）

δ<选择条件>（<关系名>）如：

δ性别=男（STUDENT）

表的水平划分

2投影（Project）（选择符合条件的属性）

Π<属性表>（<关系名>）如：

Π学号，姓名（STUDENT）

表的垂直划分

3连接操作（Join）

笛卡尔乘积R╳S={|t∈RANDg∈S}

（1）连接分为等值连接和自然连接

AфB

连接操作：

R|╳|S其中A和B分别为R和S上度数相等且具有可比性的属性组

1）等值连接（ф为=）

R1.A1R1.A2R1.A3S.A2S.A3

如上例R1|╳|S=b2d2d

R1.A2=S.A2b3b3b

c2d2d

d3b3b

2）自然连接（只有|╳|）

一般连接是从行的角度出发的，但自然连接还要取消重复的列，是从行和列的角度进行运算

S.A2S.A3

R1.A1R1.A2R1.A3

如R1|╳|S=b2d

B3b

4除运算（÷）

R1.A1

如R1÷S=b

在R1上b印象集合是{（2，d）,（3，d）}

S在（A1，A2）上的投影为{（2，d）,（3，d）}

第二章关系数据库的标准语言SQL

一SQL动词表

SQL功能

动词

数据查询

SELECT

数据定义

CREATE，DROP，ALTER

数据操纵

INSERT，UPDATE，DELETE

数据控制

GRANT，REVOKE

二数据定义

操作对象

操作方式

创建

删除

修改

模式

CREATESCHEMA

DROPSCHEMA

表

CREATETABLE

DROPTABLE

ALTERTABLE

视图

CREATEVIEW

DROPVIEW

索引

CREATEINDEX

DROPINDEX

注意

SQL通常不提供修改模式定义，修改视图定义，修改索引定义的操作

（一）模式的定义和删除

1模式的定义

CREATESCHEMA<模式名>AUTORIZATION<用户>

例如：

CREATESCHEMA“s-t”AUTORIZATIONwang;

（1）要创建模式，调用该命令的用户必须具有DBA权限，或者获得了DBA授予的CREATESCHEMA权限

（2）如果没指定<模式名>那么<模式名>隐含为<用户名>

（3）定义模式，实际上是定义了一个命名空间，在这个空间中可以进一步定义该模式包含的数据库对象，例如基本表，视图，索引。

2模式的删除

DROPSCHEMA<模式名>（两者必选其一）

例如：

DROPSCHEMA“s-t”CASCADE；

（1）CASCADE（级联）表示在删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部一起删除。

（2）RESTRICT（限制）表示在删除该模式中已经定义了下属数据库对象（表，视图索引），则拒绝该删除语句。

（二）表的定义，删除和修改

1表的定义

CREATETEBLA<表名>（<列名><数据类型>[列级完整性约束]

[，<列名><数据类型>[列级完整性约束]]

[，<表级完整性约束>]）

列定义的完整格式：

<列名><列类型>[DEFAULT<默认值>][[NOT]NULL][<列约束>]

CREATETEBLA<表名>AS

若要定义模式式下的表：

CREATETABLE<模式名>.<表名>

（1）数据类型

ANSI/ISO

Oracle

字符型

Char（n）

Char（n）

Character（n）

CharacterVarying（n）

Varchar2（n）

CharVarying（n）

数值型

Numeric

Number

Decimal

Integer

Int

Float

Double

Real

日期型

Date

Date

Time

（2）完整性约束

主键约束（PrimaryKey）实体完整性

外键约束（ForeignKey）参照完整性

检查约束（Check）用户自定义完整性

唯一键约束（Unique）

非空约束（Null|NotNull）

默认值（Defautl）

（3）例子

CREATETABLEstudent

（SnoCHAR（8）PRIMARYKEY，

SnameCHAR（20）UNIQUE，

SsexCHAR

（2）DEFALULT‘男’，

SageSMALLINTCHECK（Sage>0）

SdeptCHAR（20）

）

CREATETABLECourse

（CnoCHAR（4）PRIMARYKEY，

CnameCHAR（40），

CpnoCHAR（4）REFERENCESCourse（Cno），

CcreditSMALLINT，

CHECK（Ccredit>0）

）

CREATETABLEsc

（SnoCHAR（9），

CnoCHAR（4），

GradeSMALLINT，

PRIMARYKEY（Sno,Cno），//注意一定要有括号

FOREIGNKEY（Sno）REFERENCESCourse（Cno），//sno一定要有括号）

（4）说明

1）列约束：

在每个列后定义，可以有多个约束子句，不能定义多个列上的约束

2）表约束：

在全部列定义完成后定义，可以有多个约束子句，多个列上的约束必须使用表约束，单列上的约束可以用列约束，也可用表约束

2表的删除

DROPTABLE<表名>[CASCADE|RESTRICT]

（1）CASCADE（级联）删除该表没有任何限制，删除表的同时，相关的依赖对象（如视图）也一起删除。

（2）RESTRICT（限制）删除该表是有限制条件的。

欲删除的表不能被其他表的约束所引用（如CHECK,FOREIGNKEY等约束），不能有视图，不能有触发器（trigger），不能存储过程或函数。

（3）缺省情况下是RESTRICT

3表的修改

ALTERTABLE<表名>

[ADD<列名><数据类型>[完整性约束]]|

[MODIFY<列名><数据类型>[完整性约束]]|

[DROPCOLUMN<列名>]|

[ADD<表约束>]|

[DROPCONSTRAINT<约束名>]

例如

（1）ALTERTABLEStudent

ADDDeptVarchar2（10）UNIQUE

（2）AlterTableStudent

DROPCOLUMNage

`（3）AlLTERTABLEStudent

MODIFYagenumber（3）NOTNULL

（4）ALTERTABLEStudent

ADDCONSTRAINTPK_StudentPRIMARYKEY（S#）

（5）ALTERTABLESC

DROPCONSTRAINTFK_SC

（三）视图的定义和删除

1视图的定义

CREATEVIEW<视图名>（列名1，列名2，…）//列名一定要放在括号里

AS<查询>

[WITHCHECKOPTION|WITHREADONLY]

例如：

CREATEVIEWcs_view（sno,name,age）

ASSELECTs#,sname,age

FROMstudent

WHEREDept=‘计算机系‘

WITHREADONLY;

（1）WITHCHECKOPTION表示对视图进行UPTATE，INSERT，DELETE操作时要保证更新，插入，删除的行满足视图定义中的谓词条件（即子查询中的条件表达式）

WITHREADONLY表示视图是只读的

（2）视图的属性列名只能是全部缺省或全部指定，没有别的选择。

但在下列两种情况下必须明确指定组成视图的列名。

1）某个目标列不是单纯的属性名，而是聚集函数或列表达式。

2）多表连接时选出几个同名列作为视图的字段。

（3）子查询可以是任意的SELECT子句，但通常不允许含有OREERBY子句各DISDINCT短语。

（4）不是所有视图都是可更新的

1）基于联接查询的视图不可更新

2）使用了函数的视图不可更新

3）使用了分组操作的视图不可更新

4）只有建立在单个表上而且没有使用函数的视图才是可更新的

2视图的删除

DROPVIEW<视图名>[CASCADE]

（四）索引的定义和删除

1索引的定义

CREATE[UNIQUE|CLUSTER]INDEX<索引名>

ON<表名>（<列名>[<次序>][，<列名>[<次序>]]…）

例如：

CREATEUNIQUEINDEXSCnoonSC（SnoASC，CnoDESC）;

（1）UNIQUE表明此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录

（2）CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引。

聚簇索引是指索引项的顺序与表中的物理顺序一致的索引组织，在一个表上只能建立一个聚簇索引。

（3）次序可选ASC（升序）或DESC（降序）缺省值为ASC

2索引的删除

DROPINDEX<索引名>

DROPINDEXSCno;

三数据更新

（一）插入数据

INSERT插入数据通常有两种形式，一种是插入一个元组，另一种是插入子查询结果。

后者可以一次插入多个元组。

1插入一个元组

INSERT

INTO<表名>[（<属性列1>[,<属性列2>]）]

VALUES（<常量1>[,<常量2>]）

例如INSERT

INTOStudent（Sno,Sname,Ssex,Sdept,Sage）

VALUES（‘20081512’,‘陈冬’,‘男’,‘IS’,18）;

INTO语句中没有出现的属性列，新元组在这些列上将取空值或默认值。

在INTO子句中只指出了表名，没有指出属性名，新元组要在所有属性列上都指定值，属性列的次序与CREATETABLE中的次序相同。

2插入子查询结果

INSERT

INTO<表名>[（<属性列1>[,<属性列2>]）]

子查询；

例如INSERT

INTODept_age（Sdept,Avg_age）

SELECTSdept,AVG（Sage）

FROMStudent

GROUPBYSdept;

（二）修改数据

UPDATE<表名>

SET<列名>=<表达式>[,<列名>=<表达式>]…

[WHERE<条件>];

例如：

UPDATEStudent

SETSage=22

WHERESno=’200215021’;

（三）删除数据

DELETE

FROM<表名>

[WHERE<条件>];

例如：

DELETE

FROMStudent

WHERESno=’20021528’;

DELETE语句删除的是表中的数据，而不是关于表的定义。

四数据查询

基本数据查询的格式：

SELECT[ALL|DISTINCT]<目标列表达式>AS<别名>[,<标列表达式>AS<别名>]…

FROM<名或视图名>[,<表名或视图名>]…

[WHERE<查询表达式>]

[GROUPBY<列名1>][HAVING<条件表达式>]]

[ORDERBY<列名2>][ASC|DESC]；

（一）单表查询

在一个表中查询数据

1*查询

查询全部记录：

查询全部的学生信息

SELECT*FROMStudent；

*表示所有列

等同于

SELECTs#,sname,age,sexFROMStudent

2使用别名（AS或空格）

使用别名：

查询所有学生的学号和姓名

SELECTs#AS学号,snameAS姓名FROMStudent

如果别名包含空格，须使用双引号

SELECTs#AS“StudentNumber”FROMStudent

3表达式查询（三种表达式，字符串表达式，算术表达式，函数表达式）

（1）字符串表达式

查询所有学生的学号、姓名和出生年份，返回两列信息，其中一列是“学号：

姓名”，另一列是出生年份

SELECTs#||“:

”||snameAS学生,2003－ageAS出生年份FROMStudent

说明

连接字符串||表示则多个查询列连接为一个列输出。

（2）算术表达式

查询学生的出生年份

SELECT2003－ageAS出生年份FROMStudent；

（3）函数表达式

SELECTsno,to_char（birth,‘mm-dd-yyyy’）ASbirthdayFROMStudent

SELECTCount（sno）As学生人数FROMStudent

4条件查询

（1）WHERE条件

注：

1）在where子句中使用列名和表达式，但不能使用别名。

2）在where子句中使用数值时，既可以用单引号也可以不用单引号，使用日期值

字符值时，都必须使用单引号，并且日期值的格式必须要符合数据库中支持的日

期格式，否则必须事先使用to_date函数将其转换成为数据库中支持的日期格式。

oracle中日期的默认格式为：

01-1月-82

在输入查询条件时，可以用to_date（‘1998’-01-01,’yyyy-mm-dd’）

3）在SQL语句中，命令不区分大小写，但字符串区分大小写

WHERE子句中的关系运算符：

比较操作符：

>,<,>=,<=,=,<>

逻辑操作符：

ANDORNO

其他操作符：

IN

BETWEENAND

ISNULL和ISNOTNULL

LIKE

EXISTS

例如：

1）IN：

查询‘s001’,’s003’,’s006’和’s008’四学生的信息

SELECT*FROMStudent

WHEREs#IN（‘s001’,’s003’,’s006’,’s008’）

2）IS[NOT]NULL：

查询缺少年龄数据的学生

SELECT*FROMStudentWHEREageISNULL

LIKE：

查询姓名的第一个字母为‘R’的学生

SELECT*FROMStudentWHEREsnameLIKE‘R%’

%：

任意长度的字符串

_：

单个字符（一个汉字占两个字节）

注意：

LIKE只能用于字符串的匹配，不能用于其他类型。

查询姓名的第一个字母为‘R’并且倒数第二个字母为‘S’的学生

SELECT*FROMStudentWHEREsnameLIKE‘R%S_’

多个比较式可用NOT、AND和OR连接

SELECT*FROMStudent

WHEREageISNULLandsnameLIKE‘R%’

3）若要查询通配符可以用转义字符escapecharacter通常character用\

（2）去除重复记录（DISTINCT）

查询学生的姓名

SELECTDistinctsnameFROMStudent

DISTINCTt只对记录有效，不针对某个特定列

SELECTDistinctsname,ageFROMStudent

（3）排序查询（ORDERBY）

注：

1）orderby只能对最终查询结果进行排序，也就是说其只能放在查询语句的最后一条。

2）可以使用列的别名，列的位置进行排序。

3）在大多数情况下，指定的排序列（orderby列名）都是选择列（select列名），但排序

列也可以不是选择列。

但如果在select语句中使用了distinct关键字，则排序列必须

是选择列了。

查询所有学生信息并将结果按年龄升序排列

SELECT*FROMStudentORDERByage

将结果按年龄升序排列,按姓名降序排列

SELECT*FROMStudent

ORDERByageASC，snameDESC

ASC表示升序，DESC表示降序

（4）聚集函数

注：

1）聚集函数和groupby子句联合使用，表示对每个组进行统计，否则将所有数据行当

成一个组进行统计。

2）聚集函数只能出现在选择列表、orderby子句、having子句中，而不能出现在where

和groupby子句中。

3）除了count（*）外，其他聚集函数都会忽略null行。

4）聚集函数中可以指定all和distinct选项。

其中all是默认选项，表示统计所有的行（包

括重复行），而distinct只统计不同的行。

count（distinctsal）

（[DISTINCT|ALL]<列名>）

COUNT（列名）：

对一列中的值计数

COUNT（*）：

计算记录个数

SUM（列名）：

求一列值的总和（数值）

AVG（列名）：

求一列值的平均值

MIN（列名）：

求一列值的最小值

MAX（列名）：

求一列值的最大值

例子：

求学生的总人数

SELECTcount（*）FROMstudent

求选修了课程的学生人数

SELECTCOUNT（DISTINCTs#）