资源描述
<p>数据库系统概论笔记
数据(Data):是数据库中存储的基本对象
数据的定义:描述事物的符号记录
数据的种类:文字、图形、图象、声音等
数据的特点:数据与其语义是不可分的
数据库(Database,简称DB):是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合
数据库的特征:
n 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
n 可为各种用户共享
n 冗余度较小
n 数据独立性较高
n 易扩展
数据库管理系统(Database Management System,简称DBMS):是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
DBMS的用途:科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
DBMS的主要功能:
数据库的运行管理
保证数据的安全性、完整性、
多用户对数据的并发使用
发生故障后的系统恢复
n 数据库的建立和维护功能(实用程序)
数据库数据批量装载
数据库转储
介质故障恢复
数据库的重组织
性能监视等
数据库系统(Database System,简称DBS)是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
n 数据库系统的构成
n 由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员(和用户)构成。
n 数据管理
n 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护,是数据处理的中心问题
数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
n 数据模型应满足三方面要求
n 能比较真实地模拟现实世界
n 容易为人所理解
n 便于在计算机上实现
n 数据模型分成两个不同的层次
(1) 概念模型 也称信息模型,它是按用户的观点来对数据和信息建模。
(2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对数据建模。
n 客观对象的抽象过程---两步抽象
n 现实世界中的客观对象抽象为概念模型;
n 把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。
n 数据结构
n 对象类型的集合
数据结构是对系统静态特性的描述
n 两类对象
n 与数据类型、内容、性质有关的对象
n 与数据之间联系有关的对象
n 数据操作
n 对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作及有关的操作规则
n 数据操作的类型
n 检索
n 更新(包括插入、删除、修改)
n 数据模型对操作的定义
n 操作的确切含义
n 操作符号
n 操作规则(如优先级)
n 实现操作的语言
n 数据操作是对系统动态特性的描述。
n 数据模型对约束条件的定义
n 反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。
提供定义完整性约束条件的机制,以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。
信息世界中的基本概念
(1) 实体(Entity)
客观存在并可相互区别的事物称为实体。
(2) 属性(Attribute)
实体所具有的某一特性称为属性。
一个实体可以由若干个属性来刻画。
(3) 码(Key)
唯一标识实体的属性集称为码。
(4) 域(Domain)
属性的取值范围称为该属性的域。
(5) 实体型(Entity Type)
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画
同类实体称为实体型
(6) 实体集(Entity Set)
同型实体的集合称为实体集
联系(Relationship)
现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界
中反映为实体内部的联系和实体之间的联系
实体型间联系
两个实体型 一对一联系(1:1)
三个实体型 一对多联系(1:n)
一个实体型 多对多联系(m:n)
两个实体型间的联系
n 一对一联系
n 如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个实体与之联系,反之亦然,则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。
n 一对多联系
n 如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n≥0)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之联系,则称实体集A与实体集B有一对多联系
记为1:n
n 多对多联系(m:n)
n 如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n≥0)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中也有m个实体(m≥0)与之联系,则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n
概念模型的表示方法
n 实体-联系方法(E-R方法)
n 用E-R图来描述现实世界的概念模型
n E-R方法也称为E-R模型
常用数据模型
n 非关系模型
n 层次模型(Hierarchical Model)
n 网状模型(Network Model )
n 数据结构:以基本层次联系为基本单位
基本层次联系:两个记录以及它们之间的一对多(包括一对一)的联系
n 关系模型(Relational Model)
n 数据结构:表
n 面向对象模型(Object Oriented Model)
n 数据结构:对象
n 层次模型
满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。
1. 有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根
结点
2. 根以外的其它结点有且只有一个双亲结点
n 表示方法
实体型:用记录类型描述。
每个结点表示一个记录类型。
属性:用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。
联系:用结点之间的连线表示记录(类)型之间的
一对多的联系
网状数据模型的数据结构
n 网状模型
满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。
1. 允许一个以上的结点无双亲;
2. 一个结点可以有多于一个的双亲。
n 表示方法(与层次数据模型相同)
实体型:用记录类型描述。
每个结点表示一个记录类型。
属性:用字段描述。
每个记录类型可包含若干个字段。
联系:用结点之间的连线表示记录(类)型之
间的一对多的父子联系。
关系模型的基本概念
n 关系(Relation)
一个关系对应通常说的一张表。
n 元组(Tuple)
表中的一行即为一个元组。
n 属性(Attribute)
表中的一列即为一个属性,给每一个属性起一个名称即属性名。
n 关系必须是规范化的,满足一定的规范条件
最基本的规范条件:关系的每一个分量必须是一个不
可分的数据项。
n 查询、插入、删除、更新
n 数据操作是集合操作,操作对象和操作结果都是关系,即若干元组的集合
n 存取路径对用户隐蔽,用户只要指出“干什么”,不必详细说明“怎么干”
关系模型的完整性约束
n 实体完整性
n 参照完整性
n 用户定义的完整性
关系数据模型的存储结构
n 表以文件形式存储
n 有的DBMS一个表对应一个操作系统文件
n 有的DBMS自己设计文件结构
关系模型的优缺点
n 优点
n 建立在严格的数学概念的基础上
n 概念单一。数据结构简单、清晰,用户易懂易用
n 实体和各类联系都用关系来表示。
n 对数据的检索结果也是关系。
n 关系模型的存取路径对用户透明
n 具有更高的数据独立性,更好的安全保密性
n 简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
n 缺点
存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非
关系数据模型
为提高性能,必须对用户的查询请求进行优化
增加了开发数据库管理系统的难度
数据库系统外部的体系结构
n 单用户结构
n 主从式结构
n 分布式结构
n 客户/服务器结构
n 浏览器/应用服务器/数据库服务器结构
分布式结构的数据库系统
n 数据库中的数据在逻辑上是一个整体,但物理地分布在计算机网络的不同结点上。
n 网络中的每个结点都可以独立处理本地数据库中的数据,执行局部应用
n 同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据,执行全局应用
n 优点
n 适应了地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求。
n 缺点
n 数据的分布存放给数据的处理、管理与维护带来困难。
n 当用户需要经常访问远程数据时,系统效率会明显地受到网络传输的制约
数据库管理员(DBA)
n 决定数据库中的信息内容和结构
n 决定数据库的存储结构和存取策略
n 定义数据的安全性要求和完整性约束条件
关系数据库
n 关系模型的组成
n 关系数据结构
n 关系操作集合
n 关系完整性约束
n 1) 常用的关系操作
n 查询
n 选择、投影、连接、除、并、交、差
n 数据更新
n 插入、删除、修改
n 查询的表达能力是其中最主要的部分
n 2) 关系操作的特点
n 集合操作方式,即操作的对象和结果都是集合。
n 非关系数据模型的数据操作方式:一次一记录
n 文件系统的数据操作方式
n 3) 关系数据语言的种类
n 关系代数语言
n 用对关系的运算来表达查询要求
n 4) 关系数据语言的特点
n 关系语言是一种高度非过程化的语言
n 存取路径的选择由DBMS的优化机制来完成
n 用户不必用循环结构就可以完成数据操作
n 能够嵌入高级语言中使用
n 关系代数、元组关系演算和域关系演算三种语言在表达能力上完全等价
关系
n ⒈ 域(Domain)
n 2. 笛卡尔积(Cartesian Product)
n 3. 关系(Relation)
n 域是一组具有相同数据类型的值的集合。例:
n 整数
n 实数
n 介于某个取值范围的整数
n 长度指定长度的字符串集合
n {‘男’,‘女’}
n 介于某个取值范围的日期
n 笛卡尔积
给定一组域D1,D2,…,Dn,这些域中可以有相同的。D1,D2,…,Dn的笛卡尔积为:
D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)|diÎDi,i=1,2,…,n}
n 所有域的所有取值的一个组合
n 不能重复
n 2) 元组(Tuple)
n 笛卡尔积中每一个元素(d1,d2,…,dn)叫作一个n元组(n-tuple)或简称元组。
n 3) 分量(Component)
n 笛卡尔积元素(d1,d2,…,dn)中的每一个值di叫作一个分量。
n 4) 基数(Cardinal number)
n 若Di(i=1,2,…,n)为有限集,其基数为mi(i=1,2,…,n),则D1×D2×…×Dn的基数M为:
n 5)笛卡尔积的表示方法
n 笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组,表中的每列对应一个域。
关系(Relation)
1) 关系
D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关系,表示为
R(D1,D2,…,Dn)
R:关系名
n:关系的目或度(Degree)
2) 元组
关系中的每个元素是关系中的元组,通常用t表示。
3) 单元关系与二元关系
当n=1时,称该关系为单元关系(Unary relation)。
当n=2时,称该关系为二元关系(Binary relation)
4) 关系的表示
关系也是一个二维表,表的每行对应一个元组,表的每列对应一个域。
5) 属性
关系中不同列可以对应相同的域,为了加以区分,必须对每列起一个名字,称为属性(Attribute)。
n目关系必有n个属性。
6) 码
候选码(Candidate key)
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识
一个元组,则称该属性组为候选码
在最简单的情况下,候选码只包含一个属性。
称为全码(All-key)
在最极端的情况下,关系模式的所有属性组
是这个关系模式的候选码,称为全码(All-
key)
主码
若一个关系有多个候选码,则选定其中一个
为主码(Primary key)
主码的诸属性称为主属性(Prime attribute)。
不包含在任何侯选码中的属性称为非码属性
(Non-key attribute)
7) 三类关系
基本关系(基本表或基表)
实际存在的表,是实际存储数据的逻辑表示
查询表
查询结果对应的表
视图表
由基本表或其他视图表导出的表,是虚表,不对
应实际存储的数据
基本关系的性质
① 列是同质的(Homogeneous)
每一列中的分量是同一类型的数据,来自同
一个域
② 不同的列可出自同一个域
其中的每一列称为一个属性
不同的属性要给予不同的属性名
③ 列的顺序无所谓
列的次序可以任意交换
遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE),
增加新属性时,永远是插至最后一列
但也有许多关系数据库产品没有遵循这一
性质,例如FoxPro仍然区分了属性顺序
④ 任意两个元组不能完全相同
由笛卡尔积的性质决定
但许多关系数据库产品没有遵循这一性质。
例如:
Oracle,FoxPro等都允许关系表中存在两个完全相同
的元组,除非用户特别定义了相应的约束条件。
⑤ 行的顺序无所谓
行的次序可以任意交换
遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE),
插入一个元组时永远插至最后一行
但也有许多关系数据库产品没有遵循这一性
质,例如FoxPro仍然区分了元组的顺序
⑥ 分量必须取原子值
每一个分量都必须是不可分的数据项。
这是规范条件中最基本的一条
关系模式(Relation Schema)是型
关系是值
关系模式是对关系的描述
元组集合的结构
属性构成
属性来自的域
属性与域之间的映象关系
元组语义以及完整性约束条件
属性间的数据依赖关系集合
定义关系模式
关系模式可以形式化地表示为:
R(U,D,dom,F)
R 关系名
U 组成该关系的属性名集合
D 属性组U中属性所来自的域
dom 属性向域的映象集合
F 属性间的数据依赖关系集合
关系模式通常可以简记为
R (U) 或 R (A1,A2,…,An)
R 关系名
A1,A2,…,An 属性名
注:域名及属性向域的映象常常直接说明为
属性的类型、长度
关系模式
对关系的描述
静态的、稳定的
关系
关系模式在某一时刻的状态或内容
动态的、随时间不断变化的
关系模式和关系往往统称为关系
通过上下文加以区别
1. 关系数据库
在一个给定的应用领域中,所有实体及实
体之间联系的关系的集合构成一个关系数
据库。
2. 关系数据库的型与值
关系数据库也有型和值之分
关系数据库的型称为关系数据库模式,是对关系数据库的描述
若干域的定义
在这些域上定义的若干关系模式
关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合,通常简称为关系数据库
3 关系的完整性
关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。
关系模型中三类完整性约束:
实体完整性
参照完整性
用户定义的完整性
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,被称作是关系的两个不变性,应该由关系系统自动支持。
实体完整性
实体完整性规则(Entity Integrity)
若属性A是基本关系R的主属性,则属性
A不能取空值
关系模型必须遵守实体完整性规则的原因
(1) 实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一个实体集或多对多联系。
(2) 现实世界中的实体和实体间的联系都是可区分的,即它们具有某种唯一性标识。
(3) 相应地,关系模型中以主码作为唯一性标识。
关系模型必须遵守实体完整性规则的原因(续)
(4) 主码中的属性即主属性不能取空值。
空值就是“不知道”或“无意义”的值。
主属性取空值,就说明存在某个不可标识的实体,即存在不可区分的实体,这与第(2)点相矛盾,因此这个规则称为实体完整性。
注意
实体完整性规则规定基本关系的所有
主属性都不能取空值
参照完整性
1. 关系间的引用
2. 外码
3. 参照完整性规则
1. 关系间的引用
在关系模型中实体及实体间的联系都是用
关系来描述的,因此可能存在着关系与关
系间的引用。
2.外码(Foreign Key)
设F是基本关系R的一个或一组属性,但不
是关系R的码。如果F与基本关系S的主码
Ks相对应,则称F是基本关系R的外码
基本关系R称为参照关系(Referencing
Relation)
基本关系S称为被参照关系(Referenced
Relation)或目标关系(Target Relation)。
说明
n 关系R和S不一定是不同的关系
n 目标关系S的主码Ks 和参照关系的外码F必须定义在同一个(或一组)域上
n 外码并不一定要与相应的主码同名
当外码与相应的主码属于不同关系时,往往 取相同的名字,以便于识别
3. 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R和S不一定是不同的关系),则对
于R中每个元组在F上的值必须为:
· 或者取空值(F的每个属性值均为空值)
· 或者等于S中某个元组的主码值。
2.3.3 用户定义的完整性
n 用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件,反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。
n 关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制,以便用统一的系统的方法处理它们,而不要由应用程序承担这一功能。
Operation 运算,操作
Operator 算子
Operand 操作数
1.关系代数
一种抽象的查询语言
用对关系的运算来表达查询
2.关系代数运算的三个要素
运算对象:关系
运算结果:关系
运算符:四类
关系代数运算符
集合
运算
符
∪
-
∩
×
并
差
交
广义笛卡尔积
比较运算符
>
≥
<
≤
= ≠
大于
大于等于
小于
小于等于
等于
不等于
专门的关系
运算符
σ
π
÷
选择
投影
连接
除
逻辑运算符
Ø
∧
∨
非
与
或
4.关系代数运算的分类
传统的集合运算
并、差、交、广义笛卡尔积
专门的关系运算
选择、投影、连接、除
5.表示记号
(1) R,tÎR,t[Ai]
设关系模式为R(A1,A2,…,An)
它的一个关系设为R。tÎR表示t是R的一个元组
t[Ai]则表示元组t中相应于属性Ai的一个分量
(2) A,t[A], A
若A={Ai1,Ai2,…,Aik},其中Ai1,Ai2,…,Aik是A1,A2,…,An中的一部分,则A称为属性列或域列。t[A]=(t[Ai1],t[Ai2],…,t[Aik])表示元组t在属性列A上诸分量的集合。A则表示{A1,A2,…,An}中去掉{Ai1,Ai2,…,Aik}后剩余的属性组。
n (3) tr ts
R为n目关系,S为m目关系。tr ÎR,tsÎS, tr ts称为元组的连接。它是一个n + m列的元组,前n个分量为R中的一个n元组,后m个分量为S中的一个m元组。
n 4)象集Zx
给定一个关系R(X,Z),X和Z为属性组。当t[X]=x时,x在R中的象集(Images Set)为:
Zx={t[Z]|t ÎR,t[X]=x}
它表示R中属性组X上值为x的诸元组在Z上分量的集合。
1. 并(Union)
n R和S
n 具有相同的目n(即两个关系都有n个属性)
n 相应的属性取自同一个域
n R∪S
n 仍为n目关系,由属于R或属于S的元组组成
R∪S = { t|t Î R∨t ÎS }
n R和S
n 具有相同的目n
n 相应的属性取自同一个域
n R - S
n 仍为n目关系,由属于R而不属于S的所有元组组成
R -S = { t|tÎR∧tÏS }
n R和S
n 具有相同的目n
n 相应的属性取自同一个域
n R∩S
n 仍为n目关系,由既属于R又属于S的元组组成
R∩S = { t|t Î R∧t ÎS }
R∩S = R –(R-S)
4. 广义笛卡尔积(Extended Cartesian Product)
n R
n n目关系,k1个元组
n S
n m目关系,k2个元组
n R×S
n 列:(n+m)列的元组的集合
n 元组的前n列是关系R的一个元组
n 后m列是关系S的一个元组
n 行:k1×k2个元组
n R×S = {tr ts |tr ÎR ∧ tsÎS }
专门的关系运算
1. 选择(Selection)
n 1) 选择又称为限制(Restriction)
n 2) 选择运算符的含义
n 在关系R中选择满足给定条件的诸元组
σF(R) = {t|tÎR∧F(t)= '真'}
n F:选择条件,是一个逻辑表达式,基本形式为:
[Ø( ] X1θY1 [ )][φ [Ø( ] X2θY2 [ )]]…
n θ:比较运算符(>,≥,<,≤,=或<>)
n X1,Y1等:属性名、常量、简单函数;属性名也可以用它的序号来代替;
n φ:逻辑运算符(∧或∨)
n [ ]:表示任选项
n …:表示上述格式可以重复下去
3) 选择运算是从行的角度进行的运算
2. 投影(Projection)
n 1)投影运算符的含义
n 从R中选择出若干属性列组成新的关系
πA(R) = { t[A] | t ÎR }
A:R中的属性列
2)投影操作主要是从列的角度进行运算
n 但投影之后不仅取消了原关系中的某些列,而且还可能取消某些元组(避免重复行)
3. 连接(Join)
n 1)连接也称为θ连接
n 2)连接运算的含义
n 从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组
R S = { | tr Î R∧ts ÎS∧tr[A]θts[B] }
n A和B:分别为R和S上度数相等且可比的属性组
n θ:比较运算符
n 连接运算从R和S的广义笛卡尔积R×S中选取(R关系)在A属性组上的值与(S关系)在B属性组上值满足比较关系的元组。
n 3)两类常用连接运算
n 等值连接(equijoin)
n 什么是等值连接
n θ为“=”的连接运算称为等值连接
n 等值连接的含义
n 从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组,即等值连接为:
R S = { | tr ÎR∧ts ÎS∧tr[A] = ts[B] }
4)一般的连接操作是从行的角度进行运算。
自然连接还需要取消重复列,所以是同时从行和列的角度进行运算。
4)象集Z
给定一个关系R(X,Z),X和Z为属性组。当t[X]=x时,x在R中的象集(Images Set)为:
Zx={t[Z]|t ÎR,t[X]=x}
它表示R中属性组X上值为x的诸元组在Z上分量的集合。
4. 除(Division)
给定关系R (X,Y) 和S (Y,Z),其中X,Y,Z为属性组。
R中的Y与S中的Y可以有不同的属性名,但必须出自相同
的域集。R与S的除运算得到一个新的关系P(X),P是R中
满足下列条件的元组在X属性列上的投影:元组在X上分
量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。
R÷S = {tr [X] | tr Î R∧πY (S) Í Yx }
Yx:x在R中的象集,x = tr[X]
2)除操作是同时从行和列角度进行运算
第三章 关系数据库标准语言SQL
3.1 SQL概述
n SQL的特点
n 1. 综合统一
n 2. 高度非过程化
n 3. 面向集合的操作方式
n 4. 以同一种语法结构提供两种使用方法
n 5. 语言简洁,易学易用
5. 语言简捷,易学易用
3.2 数 据 定 义
3.2.1 定义语句格式
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> ] );
n <表名>:所要定义的基本表的名字
n <列名>:组成该表的各个属性(列)
n <列级完整性约束条件>:涉及相应属性列的完整性约束条件
n <表级完整性约束条件>:涉及一个或多个属性列的完整性约束条件
n 常用完整性约束
n 主码约束: PRIMARY KEY
n 唯一性约束:UNIQUE
n 非空值约束:NOT NULL
n 参照完整性约束
三、删除基本表
DROP TABLE <表名>;
基本表删除 数据、表上的索引都删除
表上的视图往往仍然保留,但 无法引用
删除基本表时,系统会从数据字典中删去有关该
基本表及其索引的描述
(标准中没有,认为表建立后就永久存在)
二、修改基本表
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> ];
n <表名>:要修改的基本表
n ADD子句:增加新列和新的完整性约束条件
n DROP子句:删除指定的完整性约束条件
n MODIFY子句:用于修改列名和数据类型
ALTER TABLE Student ADD Scome 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。
n 删除属性列
直接/间接删除
n 把表中要保留的列及其内容复制到一个新表中
n 删除原表
n 再将新表重命名为原表名
直接删除属性列:(新)
例:ALTER TABLE Student Drop Scome;
ALTER TABLE Student MODIFY Sage SMALLINT;
n 注:修改原有的列定义有可能会破坏已有数据
建立与删除索引
n 建立索引是加快查询速度的有效手段
n 建立索引
n DBA或表的属主(即建立表的人)根据需要建立
n 有些DBMS自动建立以下列上的索引
n PRIMARY KEY
n UNIQUE
n 维护索引
n DBMS自动完成
n 使用索引
n DBMS自动选择是否使用索引以及使用哪些索引
一、建立索引
n 语句格式
CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名> ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…);
n 用<表名>指定要建索引的基本表名字
n 索引可以建立在该表的一列或多列上,各列名之间用逗号分隔
n 用<次序>指定索引值的排列次序,升序:ASC,降序:DESC。缺省值:ASC
n UNIQUE表明此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录
n CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引
n 唯一值索引
n 对于已含重复值的属性列不能建UNIQUE索引
n 对某个列建立UNIQUE索引后,插入新记录时DBMS会自动检查新记录在该列上是否取了重复值。这相当于增加了一个UNIQUE约束
n 聚簇索引
n 建立聚簇索引后,基表中数据也需要按指定的聚簇属性值的升序或降序存放。也即聚簇索引的索引项顺序与表中记录的物理顺序一致
例:
CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON
Student(Sname);
在Student表的Sname(姓名)列上建立一个聚簇索引,而
且Student表中的记录将按照Sname值的升序存放
n 在一个基本表上最多只能建立一个聚簇索引
n 聚簇索引的用途:对于某些类型的查询,可以提高查询效率
n 聚簇索引的适用范围
n 很少对基表进行增删操作
n 很少对其中的变长列进行修改操作
二、删除索引
DROP INDEX <索引名>;
n 删除索引时,系统会从数据字典中删去有关该索引的描述。
3.3 查 询
n 语句格式
SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式>
[,<目标列表达式>] …
FROM <表名或视图名>[, <表名或视图名> ] …
[ WHERE <条件表达式> ]
[ GROUP BY <列名1> [ HAVING <条件表达式> ] ]
[ ORDER BY <列名2> [ ASC|DESC ] ];
n SELECT子句:指定要显示的属性列
n FROM子句:指定查询对象(基本表或视图)
n WHERE子句:指定查询条件
n GROUP BY子句:对查询结果按指定列的值分组,该属性列值相等的元组为一个组。通常会在每组中作用集函数。
n HAVING短语:筛选出只有满足指定条件的组
n ORDER BY子句:对查询结果表按指定列值的升序或降序排序
3.3.2 单表查询
查询仅涉及一个表,是一种最简单的查询操作
一、选择表中的若干列
二、选择表中的若干元组
三、对查询结果排序
四、使用集函数
五、对查询结果分组
查询经过计算的值
SELECT子句的<目标列表达式>为表达式
n 算术表达式
n 字符串常量
n 函数
n 列别名
n 等
二、选择表中的若干元组
n 消除取值重复的行
n 查询满足条件的元组
1. 消除取值重复的行
n 在SELECT子句中使用DISTINCT短语
假设SC表中有下列数据
2.查询满足条件的元组
WHERE子句常用的查询条件
(1) 比较大小
在WHERE子句的<比较条件>中使用比较运算符
n =,>,<,>=,<=,!= 或 <>,!>,!<,
n 逻辑运算符NOT + 比较运算符
(2) 确定范围
n 使用谓词 BETWEEN … AND …
NOT BETWEEN … AND …
(3) 确定集合
使用谓词 IN <值表>, NOT IN <值表>
<值表>:用逗号分隔的一组取值
(4) 字符串匹配
n [NOT] LIKE ‘<匹配串>’ [ESCAPE ‘ <换码字符>’]
<匹配串>:指定匹配模板
匹配模板:固定字符串或含通配符的字符串
当匹配模板为固定字符串时,
可以用 = 运算符取代 LIKE 谓词
用 != 或 < >运算符取代 NOT LIKE 谓词
通配符
w % (百分号) 代表任意长度(长度可以为0)的字符串
n 例:a%b表示以a开头,以b结尾的任意长度的字符串。如acb,addgb,ab 等都满足该匹配串
² _ (下横线) 代表任意单个字符
n 例:a_b表示以a开头,以b结尾的长度为3的任意字符串。如acb,afb等都满足该匹配串
查询DB_Design课程的课程号和学分。
SELECT Cno,Ccredit
FROM Course
WHERE Cname LIKE 'DB\_Design'
ESCAPE '\'
(5) 涉及空值的查询
n 使用谓词 IS NULL 或 IS NOT NULL
n “IS NULL” 不能用 “= NULL” 代替
(6) 多重条件查询
用逻辑运算符AND和 OR来联结多个查询条件
n AND的优先级高于OR
n 可以用括号改变优先级
可用来实现多种其他谓词
n [NOT] IN
n [NOT] BETWEEN … AND …
三、对查询结果排序
使用ORDER BY子句
n 可以按一个或多个属性列排序
n 升序:ASC;降序:DESC;缺省值为升序
当排序列含空值时
n ASC:排序列为空值的元组最后显示
n DESC:排序列为空值的元组最先显示
四、使用集函数
5类主要集函数
n 计数
COUNT([DISTINCT|ALL] *)
COUNT([DISTINCT|ALL] <列名>)
n 计算总和
SUM([DISTINCT|ALL] <列名>)
n 计算平均值
AVG([DISTINCT|ALL] <列名>)
求最大值
MAX([DISTINCT|ALL] <列名>)
求最小值
MIN([DISTINCT|ALL] <列名>)
– DISTINCT短语:在计算时要取消指定列中的重复值
– ALL短语:不取消重复值
– ALL为缺省值
五、对查询结果分组
使用GROUP BY子句分组
细化集函数的作用对象
n 未对查询结果分组,集函数将作用于整个查询结果
n 对查询结果分组后,集函数将分别作用于每个组
n GROUP BY子句的作用对象是查询的中间结果表
n 分组方法:按指定的一列或多列值分组,值相等的为一组
n 使用GROUP BY子句后,SELECT子句的列名列表中只能出现分组属性和集函数
使用HAVING短语筛选最终输出结果
n 只有满足HAVING短语指定条件的组才输出
n HAVING短语与WHERE子句的区别:作用对象不同
n WHERE子句作用于基表或视图,从中选择满足条件的元组。
n HAVING短语作用于组,从中选择满足条件的组。
连接查询
同时涉及多个表的查询称为连接查询
用来连接两个表的条件称为连接条件或连接谓词
一般格式:
n [<表名1>.]<列名1> <比较运算符> [<表名2>.]<列名2>
比较运算符:=、>、<、>=、<=、!=
n [<表名1>.]<列名1> BETWEEN [<表名2>.]<列名2> AND [<表名2>.]<列名3>
n 连接字段
n 连接谓词中的列名称为连接字段
n 连接条件中的各连接字段类型必须是可比的</p><!--列名3--><!--表名2--><!--列名2--><!--表名2--><!--列名1--><!--表名1--><!--、--><!--列名2--><!--表名2--><!--比较运算符--><!--列名1--><!--表名1--><!--列名--><!--列名--><!--列名--><!--列名--><!--列名--><!--匹配串--><!--换码字符--><!--匹配串--><!--值表--><!--值表--><!--值表--><!--,--><!--比较条件--><!--目标列表达式--><!--列名2--><!--条件表达式--><!--列名1--><!--条件表达式--><!--表名或视图名--><!--表名或视图名--><!--目标列表达式--><!--目标列表达式--><!--索引名--><!--次序--><!--表名--><!--次序--><!--列名--><!--次序--><!--列名--><!--表名--><!--索引名--><!--表名--><!--数据类型--><!--列名--><!--完整性约束名--><!--数据类型--><!--新列名--><!--表名--><!--表名--><!--表级完整性约束条件--><!--列级完整性约束条件--><!--列名--><!--表名--><!--表级完整性约束条件--><!--列级完整性约束条件--><!--数据类型--><!--列名--><!--列级完整性约束条件--><!--数据类型--><!--列名--><!--表名-->
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