《数据库系统概论》 -- 3.1SQL概论和DDL

Posted 2020-10-05 yc紫日

3.1 SQL特点

       综合统一

                   集数据定义语言、数据操纵语言、数据控制语言的功能于一体，语言风格统一，可以独立完成数据库生命周期中的全部活动

                   关系模型中实体和实体间的联系均用关系表示，数据结构的单一性带来了数据操作符的统一性

       高度非过程化

                   存取路径的选择以及SQL的操作过程由系统自动完成，提高了数据独立性

       面向集合的操作方式

                   relation-at-a-time

       以同一种语法结构提供多种使用方式

                   独立的语言：可以直接命令行键入SQL命令操作

                   嵌入式语言：也可以嵌入到高级语言（C、C++、JAVA）程序中

       语言简洁，易学易用

                   核心功能只用9个动词

　　　　　　　　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

3.2 SQL基本概念

         基本表：本身独立存在的表，一个关系对应一个基本表，一个或多个基本表对应一个存储文件

         索引：一个表可以带若干索引，索引也存放在存储文件中

         视图：从一个或几个基本表到处的表，数据库中存放视图的定义而不存放视图对应的数据

3.3 数据定义

　　操作对象                          　　　　　　　　　　 操作方式

                                              创建                                     删除                                     修改

　　模式                                CREATE SCHEMA              DROP SCHEMA                

　　表                                    CREATE TABLE                DROP TABLE                      ALTER TABLE

　　视图                                CREATE VIEW                    DROP VIEW                       

　　索引                                CREATE INDEX                  DROP INDEX                      ALTER INDEX

　　模式创建

　　　　格式         CREATE SCHEMA [<模式名>] AUTHORIZATION <用户名> [<表定义子句>|<视图定义子句>|<授权定义子句>]

　　　　说明         创建模式实际上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；

　　　　　　　　<模式名>省略时缺省与<用户名>保持一致；

　　　　　　　　可以在创建模式同时创建表、视图，或授权

　　　　举例         为用户WANG定义一个学生-课程模式S-T

　　　　　　　　　　CREATE SCHEMA S-T AUTHORIZATION WANG;

         　　　　　　为用户ZHANG创建一个TEST模式，并在其中定义一个表TAB1

　　　　　　　　　　CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG

　　　　　　　　　　　　CREATE TABLE TAB1(COL1 SMALLLINT,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　                 COL2 INT,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　                 COL3 CHAR(20),

　　　　　　　　　　　　　　　　　　                 COL4 NUMERIC(10,3),

　　　　　　　　　　　　　　　　　　                 COL5 DECIMAL(5,2)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　                 );

　　　　注：附录--01.schema和database的区别

　　模式删除

　　　　格式         DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>;

　　　　说明         CASCADE：级联，在删除模式时，删除该模式中的所有数据库对象

　　　　　　　　RESTRICT：限制，在删除模式时，如果模式中已经定义了数据库对象，则拒绝该删除语句的执行

　　　　举例         级联删除TEST模式

　　　　　　　　　　DROP SCHEMA TEST CASCADE;

　　基本表创建

　　　　格式         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         如果完整性约束条件涉及该表的多个属性列，则必须定义在表级上；

　　　　　　　　否则即可以定义在列级，也可以定义在表级

　　　　　　　　主码有多个属性构成，必须写到表级完整性约束处

　　　　举例         CREATE TABLE Student (

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Sname CHAR(20) UNIQUE,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ssex CHAR(2),

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Sage SMALLINT,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Sdept CHAR(20)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　);

         　　　　　　被参照表和参照表可以是同一个表

　　　　　　　　　　CREATE TABLE Course (

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Cno CHAR(4) PRIMARY KEY,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Cname CHAR(40) NOT NULL,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Cpno CHAR(4),

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ccredit SMALLINT,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　);

　　　　注：附录--02.数据类型、03.模式与表

　　修改基本表

　　　　格式         ALTER TABLE <表名>

　　　　　　　　　　　　[RENAME <新表名>]

　　　　　　　　　　　　[ADD [COLUMN] <新列名> <新数据类型> [<新列级完整性约束>]]

　　　　　　　　　　　　[ADD <新表级完整性约束>]

　　　　　　　　　　　　[DROP [COLUMN] <列名> [CASCADE|RESTRICT]]

　　　　　　　　　　　　[DROP CONSTRAINT <完整性约束名> [RESTRICT|CASCADE]]

　　　　　　　　　　　　[ALTER COLUMN <列名> [(<新列名> <新数据类型>) | <新数据类型>]];

　　　　说明         RENAME--修改表名

　　　　　　　　ADD--增加新列、新的列级完整性约束条件、新的表级完整性约束条件

　　　　　　　　DROP--删除表中的列、指定的完整性约束条件

　　　　　　　　ALTER COLUMN--修改原有的列定义（列名、数据类型）

　　　　举例         向Student表增加“入学时间”列，数据类型为日期型

　　　　　　　　　　ALTER TABLE Student ADD Sentrance DATE;

　　　　　　         将Student表中年龄的数据类型由字符型改为整数型

　　　　　　　　　　ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT;

　　　　　　         增加Course表中课程名称必须唯一的约束条件

　　　　　　　　　　ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname);

 

　　删除基本表

　　　　格式         DROP TABLE <表名> [RESTRICT|CASCADE];

　　　　说明         如果选择为RESTRICT，则表不能被其他表的约束引用（如CHECK、FOREIGN KEY），不能索引，不能有视图，不能有触发器（trigger），不能有存储过程或函数；

　　　　　　　　不同RDBMS对于RESTRICT和CASCADE的处理不同，需参考用户手册

　　建立索引

　　　　格式         CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名> ON <表名>(<列名> [<次序>] [, <列名> [<次序>]] ...);

　　　　说明         UNIQUE--此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录

　　　　　　　　CLUSTER--要建立的索引时聚簇索引？？？

　　　　　　　　索引可以建在该表的一列或多列上，每个列名后面可以用<次序>指定所引致的排列次序，ASC-升序（默认），DESC-降序

　　　　举例         为Student表按照学号升序建立唯一索引

　　　　　　　　　　CREATE UNIQUE INDEX Stusno ON Student(Sno);

　　　　　　         为Course表按照课程号升序建立唯一索引

　　　　　　　　　　CREATE UNIQUE INDEX Coucno ON Course(Cno);

　　　　　　         为SC表按照学号升序，课程号降序建立唯一索引

　　　　　　　　　　CREATE UNIQUE SCno ON SC(Sno, Cno DESC);

　　　　注：附录--04.索引理解、05.数据字典

　　修改索引

　　　　格式　　  ALTER INDEX <旧索引名> RENAME TO <新索引名>;

　　删除索引

　　　　格式         DROP INDEX <索引名>;

　　　　说明         删除索引时，会同时从数据字典中删去有关该索引的描述

附：

　　01.schema和database的区别

　　　　schema是一个名字空间，创建在某个database下的；一个database下可以包含多个schema。
　　　　schema的好处有三点：
　　　　　　1.多个用户使用同一个数据库而不会相互影响。
　　　　　　2.对数据库中的对象进行逻辑分组，更便于管理。
　　　　　　3.各个应用分别使用各自的模式，以避免命名冲突。

　　　　各个数据库产品的database和schema定义不尽相同，需具体情况具体分析

　　02.数据类型（不同关系数据库管理系统的数据类型不尽相同）

　　　　数据类型                               含义

　　　　CHAR(n)/　　　　　　　　　同CHARACTER(n)

　　　　CHARACTER(n)                   长度为n的定长字符串

　　　　VARCHAR(n)/　　　　　　　同CHARACTERVARYING(n)

　　　　CHARACTERVARYING(n)    最大长度为n的变长字符串

　　　　CLOB                                    字符串大对象

　　　　BLOB                                    二进制大对象

　　　　INT/　　　　　　　　　　　同INTEGER

　　　　INTEGER                              长整数（4字节）

　　　　SMALLINT                            短整数（2字节）

　　　　BIGINT                                 大整数（8字节）

　　　　NUMERIC(p,d)                     定点数，小数点前有p位（不包括小数点、符号），小数点后有d位

　　　　DECIMAL(p,d)/　　　　　　同DEC(p,d)

　　　　DEC(p,d)                              同NUMERIC

　　　　REAL                                    取决于机器精度的单精度浮点数

　　　　DOUBLE PERCISION           取决于机器精度的双精度浮点数

　　　　FLOAT(n)                             可选精度的浮点数，精度至少为n位数字

　　　　BOOLEAN                            逻辑布尔值

　　　　DATE                                    日期，包含年、月、日，格式为YYYY-MM-DD

　　　　TIME                                     时间，包含时、分、秒，格式为HH:MM:SS

　　　　TIMESTAMP                         时间戳类型

　　　　INTERVAL                            时间间隔类型

　　03.模式与表

　　       每一个基本表都属于某一个模式，当定义基本表时有三个方法定义它所属的模式

　　              CREATE TABLE "S-T".Student(...);

　　              创建模式同时创建表

　　              设置所属的模式

　　                     1.创建数据库对象时没有指定所属模式，会根据搜索路径来确定该对象所属的模式；

　　                     2.搜索路径包含一组模式列表，第一个存在的模式会被用来作为数据库对象所属模式；

　　                     3.通过show search_path;查看当前搜索路径；

　　                     4.DBA可通过SET search_path TO "S-T", PUBLIC;设置当前搜索路径

　　04.索引理解

　　       用户可以根据应用环境的需要在基本表上建立一个或多个索引，以提供多种存储路径，加快查找速度

　　       索引分类

　　              顺序文件上的索引：

　　                     针对按指定属性值升序或降序存储的关系，在该属性上建立一个顺序索引文件

　　                     索引文件由属性值和相应的元组指针组成。

　　              B+树索引：

　　                     将索引属性组织成B+树的形式，

　　                     B+树的叶节点为属性值和相应的元组指针。

　　                     优点：动态平衡

　　              散列索引：

　　                     建立若干个桶，将索引属性按照其散列函数值映射到相应桶中

　　                     桶中存放索引属性值和相应的元组指针

　　                     优点：查找速度快

　　              位图索引：

　　                     用位向量记录索引属性中可能出现的值，每个位向量对应一个可能值

　　       不同RDBMS支持的索引类型不同。

　　       索引应该由DBA或表的owner来创建和维护。

　　       用户不能显示选择索引。索引是RDBMS的内部实现技术，属于内模式。

　　05.数据字典

　　       数据字典是RDBMS内部的一组系统表

　　       记录了数据库中所有定义信息，包括关系模式定义、视图定义、索引定义、完整性约束定义、各类用户对数据库的操作权限、一些统计信息等

　　       执行DDL，实际就是更新数据字典表中的对应信息

　　       根据数据字典中的信息进行查询优化和查询处理