第5章关系数据库标准语言SQL.ppt

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2、 vSQL概述vSQL数据定义vSQL数据查询v创建和删除视图vSQL数据更新v嵌入式SQL2022-7-11数据库技术及应用3SQL概述vSQL是关系数据库的标准语言，是一种介于关系代数和关系演算之间的语言。v几乎所有的关系型DBMS都配有SQL语言，它广泛地应用在各种各样的商用系统中。v在学习SQL语言时应注意：不同系统的SQL都有自己的方言，即使同一版本的标准也定义了不同的符合级别；每个系统都会提供自身的一整套交互方式操作，而这些操作几乎全部可用SQL方式直接实现。2022-7-11数据库技术及应用4SQL的功能 v数据定义语言（Data Definition Language，DDL）

3、，用于定义、撤消和修改数据模式；v查询语言（Query Language，QL），用于查询数据；v数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），用于增、删、改数据；v数据控制语言（Data Control Language，DCL），用于数据访问权限的控制。2022-7-11数据库技术及应用5SQL数据库的三级结构 2022-7-11数据库技术及应用6SQL相关术语 v在SQL中，关系模式称为表，存储模式称为存储文件，用户的子模式由表和视图组成。v一个数据库由若干个表组成。一个表由若干个行和若干个列组成。v表对应实际的存储数据，而视图是在表的基础上推导出来的“虚

4、表”。v一个表可以跨一个或多个存储文件，一个存储文件也可以存放一个或多个表。vSQL用户可以是终端用户，也可以是应用程序。2022-7-11数据库技术及应用7SQL的数据类型 2022-7-11数据库技术及应用8SQL的集函数 2022-7-11数据库技术及应用9SQL数据定义v创建、修改与删除基本表v建立与删除索引2022-7-11数据库技术及应用10定义基本表 SQL语言使用CREATE TABLE语句定义基本表，其语法格式如下：CREATE TABLE 表名（列名 数据类型 列级完整性约束条件，列名 数据类型 列级完整性约束条件，表级完整性约束条件 ）；说明：“表名”是所要定义的基本表的

5、名字，它可以由一个或多个列组成。建表的同时通常还可以定义与该表有关的完整性约束条件，这些完整性约束条件被存入系统的数据字典中，当用户操作表中的数据时由DBMS自动检查该操作是否违背这些完整性约束条件。如果完整性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。2022-7-11数据库技术及应用11修改基本表当应用环境和需求变化时，可能需要修改已经建立好的基本表，SQL语言用ALTER TABLE语句修改基本表，其基本语法格式为：ALTER TABLE 表名 ADD 新列名 数据类型 完整性约束DROP 完整性约束名MODIFY 列名 数据类型；说明：“表名”

6、是要修改的基本表，ADD子句用于增加新列和新的完整性约束条件，DROP子句用于删除指定的完整性约束条件，MODIFY子句用于修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型。 2022-7-11数据库技术及应用12删除基本表删除基本表的语句是DROP TABLE，其语法格式为： DROP TABLE 表名；说明：一旦将基本表删除，则这个基本表中的数据、此表上建立的索引和视图都将自动被删除掉。因此执行删除基本表的操作一定要谨慎。 2022-7-11数据库技术及应用13补充定义主键由于SQL并不要求每个表都定义主键，因此提供了一个补充定义主键的命令，在需要时定义主键。定义主键仍然用ALTER TABLE命

7、令，其语法格式为： ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY（列名表）；说明：被定义为主键的列名表必须满足NOT NULL和唯一性条件。 2022-7-11数据库技术及应用14撤消主键定义撤消主键的语句格式如下： ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY；说明：如果定义了主键，系统一般在主键上自动建立索引，并在插入新行时，进行主键唯一性检查。这在插入大批数据时，会严重地影响系统的性能。因此，有时可以暂时撤消主键的定义。 2022-7-11数据库技术及应用15补充定义外键在需要定义外键时，可以用语句ALTER TABLE实现，其语句格式如下：ALTER

8、TABLE 表名1 ADD FOREIGN KEY 外键名（列名表） REFERENCES 表名2 ON DELETE RESTRICT | CASCADE | SET NULL；说明：在上述命令中，花括号内的三项需要任选一项，缺省情况为RESTRICT。 2022-7-11数据库技术及应用16撤消外键定义撤消外键的语句格式如下：ALTER TABLE 表名 DROP 外键名；说明：定义了外键，须作引用完整性检查，这在有些情况下会影响系统的性能，因此，必要时可以撤消外键。 2022-7-11数据库技术及应用17建立索引建立索引的语句是CREATE INDEX语句，其语法格式如下：CREATE

9、UNIQUE CLUSTER INDEX 索引名 ON 表名（列名次序 ，列名次序）；说明：“表名”是指要建立索引的基本表的名字；索引可以建立在该表的一列或多列上，各列名之间用逗号间隔，“次序”是指索引值的排列次序；UNION表明此索引的每一个索引值只对应唯一的记录；CLUSTER表示要建立的索引项的顺序与表中记录的物理顺序一致的索引组织。索引一旦建立，就由系统使用和维护，用户不能干预。 2022-7-11数据库技术及应用18删除索引在SQL中，删除索引用语句DROP INDEX实现，其语法格式如下：DROP INDEX 索引名；说明：删除索引时，系统会同时从数据字典中删去有关该索引的描述。

10、2022-7-11数据库技术及应用19SQL数据查询vSELECT语句的句法vSQL语句的单表查询操作vSQL语句的复杂操作2022-7-11数据库技术及应用20SQL数据查询v数据查询是关系运算理论在SQL语言中的主要体现。vSELECT语句是SQL语言中一条最重要的语句，SELECT语句在SQL语言中承担数据查询的责任，负责从数据库中读取数据，该语句堪称是SQL语言的精髓。vSELECT语句结构复杂，使用灵活，具有非常强的数据查询功能，许多复杂的数据查询往往仅需几条合适的SELECT语句即可完成。 2022-7-11数据库技术及应用21SELECT语句的句法 SELECT子句INTO子句F

11、ROM子句WHERE子句GROUP BY子句HAVING子句ORDER BY子句2022-7-11数据库技术及应用22SELECT语句各子句的功能 SELECT子句对查询结果集，指定返回的列；INTO子句将创建新表，并把返回结果行插入到新表中。FROM子句指定要读取数据的表和视图，可指定执行乘积或连接操作；WHERE子句指定选取行子集的条件；GROUP BY子句对已被选取的行子集，指定分组条件；HAVING子句对已分组的结果，指定筛选行的条件，即选取满足条件的组；ORDER BY子句指定返回结果集的排序，ASC表示升序，DESC表示降序；2022-7-11数据库技术及应用23SELECT语句的

12、语法格式SELECT ALL | DISTINCT 目标列表达式 ，目标列表达式 FROM 表源 ，表源 WHERE 条件表达式 GROUP BY 列名1 HAVING 条件表达式 ORDER BY 列名2 ASC | DESC；说明：SELECT子句指明需要查询的项目，一般指列名，也可以是表达式。利用表达式，可以查询表中并未存储但可导出的结果。为了构造表达式，SQL提供了加（+）、减（）、乘（*）、除（/）四种运算符和一些函数，若以星号（*）代替列名，则表示查询表的所有列。DISTINCT任选项的作用是消除查询结果中的重复项。“表源”是指在SQL语句中使用的表或视图，FROM关键字之后的表和

13、视图的顺序并不影响返回的结果集，当FROM子句中出现重复名称时将报告错误。 2022-7-11数据库技术及应用24SQL语句的单表查询操作v单表查询是指仅涉及一个表的查询，选择表中的全部列或部分列，也称为投影操作。 2022-7-11数据库技术及应用25WHERE子句常用的查询条件 2022-7-11数据库技术及应用26SQL语句的复杂操作 v连接查询若一个查询同时涉及两个以上的表，则称之为连接查询，连接查询是关系数据库中最主要的查询。为了避免混淆，在查询条件表达式中，属性名前可能加上表名前缀。v嵌套查询在SQL语言中，一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块。将一个查询块嵌套

14、在另一个查询块的WHERE子句或HAVING子句的条件中的查询称为嵌套查询。上层的查询块称为外层查询或父查询，下层查询块称为内层查询或子查询。SQL语言允许多层嵌套，但规定子查询的SELECT语句中不能使用ORDER BY子句。v集合查询SELECT语句的查询结果是记录的集合，所以多个SELECT语句的结果可进行集合操作。集合操作主要包括并操作UNION、交操作INTERSECT和差操作MINUS。2022-7-11数据库技术及应用27创建和删除视图v视图是由基本表或其他视图导出的虚表，只在数据目录中保留其逻辑定义，而不作为一个表实际存储在数据库中。v视图所表现给用户的形式与二维表类似，同样具

15、有行和列，但视图并不真正占据存储空间。v视图像是一个过滤器，对于一个或多个基本表中的数据进行筛选、引用。同时，在视图中定义的查询语句可以引用一个或多个基本表，也可以引用当前数据库或其他数据库中的视图，可以使用分布式查询，该查询中可以使用多个不同类型的数据源。v视图的定义和撤消都有专门的语句实现，查询语句原则上可以使用所包含的各种语法成分，但出于性能和实用性的考虑，一般规定不得使用UNION、ORDER BY等语法成分来定义视图。2022-7-11数据库技术及应用28建立视图在SQL语言中，用CREATE VIEW语句创建视图，其语法格式为：CREATE VIEW 视图名 列名，列名 AS 子查

16、询 WITH CHECK OPTION；说明：组成视图的属性列名或者全部省略或者全部指定；子查询可以是任意复杂的SELECT语句，但通常不允许含有ORDER BY 子句和DISTINCT短语；WITH CHECK OPTION表示对视图进行更新、插入和删除操作时要保证所操作的行满足视图定义中的谓词条件。 2022-7-11数据库技术及应用29下列情况下必须指定组成视图的列名 v其中某个目标列不是单纯的属性名，而是集合函数或列表达式。v多表连接时选出了几个同名列作为视图的字段。v需要在视图中为某个列启用新的更合适的名字（重新命名列名）。2022-7-11数据库技术及应用30删除视图视图创建好后，

17、若导出此试图的基本表被删除了，该视图将失效，但一般不会被自动删除。删除视图通常需要显式地使用DROP VIEW语句进行。该语句的格式为：DROP VIEW 视图名；说明：一个视图被删除后，由该视图导出的其他视图也将失效，用户应该使用DROP VIEW将它们一一删除。 2022-7-11数据库技术及应用31查询视图v视图定义后，用户就可以像对基本表一样对视图进行查询操作了。vDBMS执行对视图的查询时，首先进行有效性检查，检查查询的表、视图等是否存在。v如果存在，则从数据字典中取出视图的定义，把定义中的子查询和用户的查询结合起来，转换成等价的对基本表的查询，然后再执行修正了的查询。这一转换过程称

18、为视图消解。v视图既是表，但又不同于基本表。对于查询，视图在原则上可以像基本表一样参与数据库操作。 2022-7-11数据库技术及应用32对视图的限制 v由一个基本表定义的视图，只有含有基本表的主键或候补键，并且视图中没有用表达式或函数定义的属性，才允许更新。v由多表连接所定义的视图一般不允许更新。v定义中用到GROUP BY子句或聚集函数的视图一般不允许更新。2022-7-11数据库技术及应用33SQL数据更新v插入数据v修改数据v删除数据2022-7-11数据库技术及应用34SQL数据更新v为了更新数据库中的数据，SQL提供了插入、修改和删除数据的语句。v这种更新操作只能对一个表操作，所以

19、进行更新操作后，要注意数据的参照完整性有没有遭到破坏，这是一个很严重的问题。v现代的关系数据库管理系统一般都能自动进行完整性约束检查。v当删除主表中的某元组时，系统可以自动地删除参照表中相应的元组。v或者，系统检查参照表中是否存在相应的元组，如果存在，则操作失败。 2022-7-11数据库技术及应用35插入数据v插入数据使用INSERT语句，可以把要添加的数据直接写在语句内，一次“添加一行”；也可以把检索结果集作为插入的数据，一次“添加多行”。v在执行数据插入操作时，如果违反了数据完整性规则，INSERT语句将失败。v如插入新行的主关键字与目标表原有的记录重复，或在不允许空值的字段添加空值等，

20、都将产生错误。 2022-7-11数据库技术及应用36“添加一行”格式的INSERT语句 INSERT INTO 目标表 （字段1，字段2， ）VALUES（数据值1，数据值2， ）说明：关键字INTO不能省略，目标表是指将要添加新行的表或视图的名称。字段1、字段2等是指定添加新数据的字段，待添加的数据则在VALUES子句中给出，数据值1、数据值2等则是要存放相应字段的具体数据值。当省略字段列表时，表示要插入一个完整的新行。INSERT语句将把VALUES子句中的数据依次插入到目标表的每一列，如果数据值的个数与目标表的列数不一致，系统将发出错误警告信息。2022-7-11数据库技术及应用37“

21、添加多行”格式的INSERT语句 INSERT INTO 目标表 IN外部数据库 （字段1，字段2， ）SELECT 源表. 字段1，字段2， FROM 表的表达式说明：“目标表”是指将要添加新行的表或视图的名称，外部数据库可以是一个ODBC数据库，也可以是一个Access，Excel等外部数据库。字段1、字段2等指要添加新数据的字段。2022-7-11数据库技术及应用38修改数据 UPDATE语句的语法格式如下：UPDATE 表名SET 列名=值表达式，列名=值表达式， WHERE 条件表达式说明：UPDATE的功能是在指定的表中修改那些满足条件表达式的行的列值，新的列值在SET子句中给出。

22、2022-7-11数据库技术及应用39删除数据删除数据使用DELETE语句，可以通过指定选取行条件，删除表中的一行或多行；也可以使用游标，作“定位删除”。删除一行后，该行将无法再恢复也无法再查看。DELETE语句的语法格式如下：DELETEFROM 表名WHERE 条件表达式说明：DELETE语句的功能是在指定的表中删除满足条件表达式的行。其中表名指定要删除行的表，条件表达式则指定删除行应满足的条件。 2022-7-11数据库技术及应用40嵌入式SQLv嵌入式SQL介绍v游标v嵌入式SQL的处理过程v动态SQLvSQL的存储过程2022-7-11数据库技术及应用41嵌入式SQL必须解决的问题

23、v宿主语言编译器不可能识别和接受SQL语言，如何将嵌有SQL的宿主语言程序编译成可执行码，这是首先要解决的问题；v宿主语言和DBMS之间如何传递数据和信息；v数据库的查询结果一般是元组的集合，这些元组须逐个地赋值给宿主语言程序中的变量，供其处理，其间存在一个转换问题；v两者的数据类型有时不完全对应或等价，须解决必要的数据类型转换问题。需要进行何种数据类型转换，与宿主语言和DBMS有关。2022-7-11数据库技术及应用42游标v在嵌入式SQL术语中，存放查询结果的区域及其相应的数据结构称为游标，但有时也称指示器为游标。v使用游标的一个主要原因就是把集合操作转换成单个记录处理方式。v用SQL语言

24、从数据库中检索数据后，结果放在内存的一块区域中，且结果往往是一个含有多条记录的集合。v游标机制允许用户逐行地访问这些记录，按照用户自己的意愿来显示和处理这些记录。 2022-7-11数据库技术及应用43声明游标声明游标语句定义一个命名的游标，并将它与相应的查询语句相联系。其语句格式如下：EXEC SQL DECLARE 游标名 CURSOR FOR SELECT FROM WHERE；说明：定义游标仅仅是一条说明性语句，这时DBMS并不执行SELECT语句。一般情况下，SELECT语句的查询结果都是多条记录，因此需要用游标机制，将多条记录一次一条送至宿主程序处理，从而把对集合的操作转换为对单个

25、记录的处理。 2022-7-11数据库技术及应用44打开游标用OPEN语句将所定义的游标打开，OPEN语句的格式为：EXEC SQL OPEN 游标名；说明：在打开游标时，执行与游标相联系的SQL查询语句，并将查询结果置于游标中。此时游标被置成打开状态，游标位于第一个元组的前一位置。查询的结果与WHERE子句中宿主变量的值有关。游标中的查询结果对应于打开游标时的宿主变量的当前值。打开游标后，即使宿主变量改变，游标中的查询结果也不随之改变，除非游标关闭后重新打开。 2022-7-11数据库技术及应用45取数语句在每次取数据时，用FETCH语句将游标向前推进一个位置，然后按照游标的当前位置取一个元

26、组。FETCH语句的格式为：EXEC SQL FETCH INTO：hostvar1，hostvar2，；说明：“hostvar1，hostvar2，”是宿主变量，将取得的元组值赋给宿主变量。与单元组的查询不同，INTO子句不是放在查询语句中，而是放在取数语句中。要恢复游标的初始位置，必须关闭游标后重新打开。 2022-7-11数据库技术及应用46关闭游标在取完数据或取数据过程中发生错误等情况下，不再使用游标了，应该关闭游标。关闭游标用CLOSE语句实现，其格式为：EXEC SQL CLOSE 游标名；游标关闭后，如果再对它取数，将返回出错信息，说明要从中取数的游标无效。 2022-7-11数

27、据库技术及应用47嵌入式SQL的处理过程 2022-7-11数据库技术及应用48动态SQL 如果在预编译时下列信息不能确定，就必须使用动态SQL技术。SQL语句正文；主变量个数；主变量的数据类型；SQL语句中引用的数据库对象。2022-7-11数据库技术及应用49动态SQL分类v直接执行的动态SQLv带动态参数的动态SQLv查询类动态SQL2022-7-11数据库技术及应用50采用SQL存储过程的优点 v方便用户方便用户用户只须提供必要的参数，用过程调用语句即可访问数据库，而不必编写程序。v改善性能改善性能存储过程以编译后的形式存于数据库中，在调用时，不必再进行语法分析以及查询处理和优化。客户方与数据库服务器之间只须传递参数和结果以及必要的消息，减少了通信量。v扩充功能扩充功能存储过程不仅可以用SQL语句，还可以使用一些控制程序流程的语句，例如IFTHENELSE、WHILE、CASE等语句，并可调用以宿主语言编写的函数和过程。2022-7-11数据库技术及应用51