第8章结构化查询语言SQL.docx

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第8章结构化查询语言SQL

第8章结构化查询语言SQL

8．1SQL概述

结构化查询语言SQL（StructuredQueryLanguage）是一种介于关系代数与关系演算之间的语言，其功能包括查询、操纵、定义和控制四个方面，是一个通用的功能极强的关系数据库标准语言。

目前，SQL语言已被确定为关系数据库系统的国际标准，被绝大多数商品化关系数据库系统采用。

在SQL语言中，指定要做什么而不是怎么做，不需要告诉SQL如何访问数据库，只要告诉SQL需要数据库做什么。

可以在设计或运行时对数据控件使用SQL语句。

8．1．1SQL的发展历程

SQL语言是1974年提出的，由于它功能丰富、使用方式灵活、语言简洁易学等突出优点，在计算机工业界和计算机用户中倍受欢迎。

1986年10月，美国国家标准局（ANSI）的数据库委员会批准了SQL作为关系数据库语言的美国标准。

1987年6月国际标准化组织（ISO）将其采纳为国际标准。

这个标准也称为“SQL86”。

随着SQL标准化工作的不断进行，相继出现了“SQL89”、“SQL2”（1992）和“SQL3”（1993）。

SQL成为国际标准后，对数据库以外的领域也产生很大影响，不少软件产品将SQL语言的数据查询功能与图形功能、软件工程工具、软件开发工具、人工智能程序结合起来。

我们在这里介绍基于SQL89和SQL2的语言使用概貌。

8．1．2SQL数据库的体系结构

SQL数据库的体系结构基本上也是三级模式结构如图8.1所示。

SQL术语与传统的关系模型术语不同。

在SQL中，外模式对应于视图，模式对应于基本表，元组称为“行”，属性称为“列”。

内模式对应于存储文件。

SQL数据库的体系结构具有如下特征：

1．一个SQL模式（Schema）是表和约束的集合。

2．一个表（Table）是行（Row）的集合。

每行是列（Column）的序列，每列对应一个数据项。

3．—个表可以是一个基本表，也可以是一个视图，基本表是实际存储在数据库中的表。

视图是从基本表或其他视图中导出的表，它本身不独立存储在数据库中，也就是说数据库中只存放视图的定义而不存放视图的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中。

因此视图是一个虚表。

4．一个基本表可以跨一个或多个存储文件，一个存储文件也可存放一个或多个基本表，一个表可以带若干索引，索引也存放在存储文件中。

每个存储文件与外部存储器上一个物理文件对应。

存储文件的逻辑结构组成了关系数据库的内模式。

SQL用户

View

BaseTable

StoredFile

图8.1SQL数据库的体系结构

5．用户可以用SQL语句对视图和基本表进行查询等操作。

在用户看来，视图和基本表是一样的，都是关系（即表格）。

6．SQL用户可以是应用程序，也可以是终端用户。

SQL语句可嵌入在宿主语言的程序中使用，宿主语言有FORTRAN、COBOL、PASCAL、PL／I、C和Ada等语言；SQL语言也能作为独立的用户接口，供交互环境下的终端用户使用。

8．1．3SQL的组成

SQL主要分成四个部分：

1．数据定义：

这一部分也称为“SQLDDL”，用于定义SQL模式、基本表、视图和索引。

2．数据操纵：

这一部分也称为“SQLDML”。

数据操纵分成数据查询和数据更新两类。

其中数据更新又分成插入、删除和修改三种操作。

3．数据控制：

这一部分也称为“SQLDCL”。

数据控制包括对基本表和视图的授权，完整性规则的描述，事务控制语句等。

4．嵌入式SQL使用：

这一部分内容涉及到SQL语句嵌入在宿主语言程序中的使用规则。

8．2SQL的数据定义（DDL）

SQL的数据定义部分包括对SQL模式（Schema）、基本表（关系，Table）、视图（View）、索引（Index）的创建和撤消操作。

8．2．1SQL模式的创建和撤消

1．SQL模式的创建

在SQL2中，一个SQL模式（即数据库模式）被定义为基本表的集合。

一个SQL模式由模式名和模式拥有者的用户名或帐号来确定，并包含模式中每一个元素（基本表、视图、索引等）的定义。

创建了一个SQL模式，就是定义了一个存储空间，其语法如下：

CREATESCHEMA<模式名>AUTHORIZATION<用户名>

例如，下面语句定义了教学数据库的SQL模式：

CREATESCHEMAST_COURSEAUTHORIZATION李斌

该模式名为ST_COURSE，拥有者为李斌。

由于“SQL模式”这个名称学术味太重，因此大多数DBMS中不愿采用这个名词，而是采用“数据库”（DATABASE）这个名词。

也就是大多数系统中创建SQL模式不是用“CREATESCHEMA…”字样，而是用“CREATEDATABASE…”字样。

2．SQL模式的撤消

当一个SQL模式及其所属的基本表、视图等元素都不需要时。

可以用DROP语句撤消这个SQL模式。

DROP语句的语法如下：

DROPSCHEMA<模式名>[CASCADE|RESTRICT]

撤消方式有两种：

CASCADE（连锁式）方式，执行DROP语句时，把SQL模式及其下属的基本表、视图、索引等所有元素全部撤消；RESTRICT（约束式）方式，执行DRPO语句时，只有当SQL模式中没有任何下属元素时，才能撤消SQL模式，否则拒绝执行DROP语句。

例如，要撤消SQL模式ST_COURSE及其下属所有的元素，可用下列语句实现：

DROPSCHEMAST_COURSECASCADE

8．2．2SQL提供的基本数据类型

1．数值型

INTEGER长整数（也可写成INT）

SMALLINT短整数

REAL取决于机器精度的浮点数

DOUBLEPRECISION取决于机器精度的双精度浮点数FLOAT（n）浮点数,精度至少为n位数字

NUMERIC（p,d）定点数，由p位数字（不包括符号、小数点）组成，小数点后面有d位数字（也可写成DECIMAL（P，d）或DEC（P，d））

2．字符串型

CHAR（n）长度为n的定长字符串

VARCHAR（n）具有最大长度为n的变长字符串

3．位串型

BIT（n）长度为n的二进制位串

BITVARYING（n）最大长度为n的变长二进制位串

4．时间型

DATE日期，包含年、月、日，形式为YYYY-MM-DD

TIME时间，包含一日的时、分、秒，形式为HH:

MM:

SS

8．2．3基本表的创建、修改和撤消

如果在系统中创建了一个SQL模式，那么就可以在该模式中创建基本表。

对基本表结构的操作有创建、修改和撤消三种操作。

1．基本表的创建

句法：

CREATETABLESQL模式名.基本表名（列名类型，…完整性约束…）

创建基本表，就是定义基本表的结构，需指出它放在哪个模式中，后面为简单起见，模式名省略不写。

每个属性的类型可以是基本类型，也可以是用户事先定义的类型。

完整性规则主要有三种子句：

主键子句（PRIMARYKEY）、检查子句（CHECK）和外键子句（FOREIGNKEY）。

例8.l在有关零件、供应商、工程项目的数据库中，有四个关系，其结构如下

供应商关系S，可用下列语句创建：

CREATETABLES（SNOCHAR（4）NOTNULL，

SNAMECHAR（20）NOTNULL，

STATUSCHAR（10），

ADDRCHAR（20），

PRIMARYKEY（SNO））；

这里定义的关系S有四个属性，分别是供应商号（SNO）、供应商名（SNAME）、状态（STATUS）和地址（ADDR），属性的类型都是字符型，长度分别是4、20、10和20个字符。

主键是供应商编号SNO。

在SQL中允许属性值为空值，当规定某一属性值不能为空值时，就要在定义该属性时写上保留字“NOTNUIL”。

本例中，规定供应商号和供应商名不能取空值。

由于已规定供应商号为主码，所以对属性SNO的定义中的“NOTNULL”可以省略不写。

对于基本表P,J,SPJ可以用下列语句创建：

CREATETABLEP（PNOCHAR（4）NOTNULL，

PNAMECHAR（20）NOTNULL，

COLORCHAR（8），

WEIGHTSMALLINT，

PRIMARYKEY（PNO））；

CREATETABLEJ（JNOCHAR（4）NOTNULL，

JNAMECHAR（20），

CITYCHAR（20），

BALANCENUMERIC（7，2），

PRIMARYKEY（JNO））；

CREATETABLESPJ（SNOCHAR（4）NOTNULL，

PNOCHAR（4）NOTNULL，

JNOCHAR（4）NOTNULL，

PRICENUMERIC（7，2），

QTYSMALLINT，

PRIMARYKEY（SN0，PNO，JNO），

FOREIGNKEY（SNO）REFERENCESS（SNO）,

FOREIGNKEY（PNO）REFERENCESP（PNO）,

FOREIGNKEY（JNO）REFERENCESJ（JNO）,

CHECK（QTYBETWEEN0AND10000））；

上述各属性的含义是：

零件号（PNO）、零件名（PNAME）、颜色（COLOR）、重量（WEIGHT）、单价（PRICE）、工程项目号（JNO）、工程项目名称（JNAME）、城市（CITY）、余额（BALANCE）、供应数量（QTY）。

基本表SPJ的定义中说明了有五个属性，主键是（SNO，PNO，JNO）。

还定义了三个外键，并指出外键SNO和基本表S中SNO属性相对应，外键PNO和基本表P中PNO属性相对应，外键JNO和基本表J中JNO属性相对应，此处对应的属性名恰好同名，实际上也可以不同名，只要指出其对应性即可。

外键体现了关系数据库的参照完整性。

定义中还使用了一个检查子句，指出供应数量QTY在0—10000之间。

2．基本表结构的修改

基本表建立后，可根据需要对基本表结构进行修改，即增加新的属性或删除原有的属性。

（1）增加新的属性

句法：

ALTERTABLE基本表名ADD新属性名新属性类型

例8.2在基本表S中增加一个电话号码（TELE）属性，可用下列语句：

ALTERTABLESADDTELECHAR（12）；

应注意，新增加的属性不能定义为“NOTNULL”。

基本表在增加一个属性后，原有元组在新增加的属性列上的值都被定义为空值（NULL）。

（2）删除原有的属性

句法：

ALTERTABLE基本表名DROP属性名[CASCADE|RESTRICT]

此处CASCADE方式表示：

在基本表中删除某属性时，所有引用到该属性的视图和约束也要一起自动地被删除。

而RESTRICT方式表示在没有视图或约束引用该属性时，才能在基本表中删除该属性，否则拒绝删除操作。

例8.3在基本表S中删除状态（STATUS）属性，并且将引用该属性的所有视图和约束也一起删除，可用下列语句：

ALTERTABLESDROPSTATUSCASCADE；

3．基本表的撤消

可用“DROPTABLE”语句撤消基本表，其所有数据也丢失了。

DROP语句的句法如下：

DROPTABLE基本表名（CASCADE|RESTRICT）

此处的CASCADE和RESTRICT的语义同前面