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第三章 关系数据库标准语言 SQL

第三章 关系数据库标准语言 SQL. 3.1 SQL 概述 3.2 数据定义 3.3 查询 3.4 视图 3.5 数据更新 3.6 小结 ( 本章内容有所调整). 3.1 SQL 概述. 1. 什么是 SQL ? 结构化查询语言 (Structured Query Language) 。 介于关系代数与关系演算之间的语言。 是关系数据库管理系统中最流行的语言。 主要功能是在应用程序和数据库之间进行通信。 2. SQL 的发展 1974 年由 Boyce 和 Chamberlin 提出。经过不断的修改、扩充和完善,最终成为关系数据库的标准语言。

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第三章 关系数据库标准语言 SQL

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  1. 第三章 关系数据库标准语言SQL 3.1 SQL概述 3.2 数据定义 3.3 查询 3.4 视图 3.5 数据更新 3.6 小结 (本章内容有所调整)

  2. 3.1 SQL概述 1. 什么是SQL? • 结构化查询语言(Structured Query Language)。 • 介于关系代数与关系演算之间的语言。 • 是关系数据库管理系统中最流行的语言。 • 主要功能是在应用程序和数据库之间进行通信。 2. SQL的发展 1974年由Boyce和Chamberlin提出。经过不断的修改、扩充和完善,最终成为关系数据库的标准语言。 1986: ISO和ANSI共同发布SQL-86标准(SQL-1) 1989:公布了SQL/89标准 1992: 发布SQL/92标准(SQL-2) 1999: 发布SQL99标准(SQL-3) 2003:发布SQL2003 标准

  3. 3.1 SQL概述(续) • 自从SQL成为国际标准语言后,各个数据库厂家纷纷推出各自的SQL软件和SQL接口软件。 • 因此,大多数的数据库均使用SQL作为共同的数据存取语言和标准接口,使不同的数据库系统之间的互操作有了共同的基础。 • SQL成为标准后,许多软件产品将SQL语言的数据查询功能与图形功能、软件功能工具、软件开发工具、人工智能程序结合起来。 • SQL已经成为数据库领域中的一个主流语言

  4. 3.1 SQL概述(续) 3. SQL的特点 • 综合统一: • SQL语言集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML和数据控制语言DCL于一体,语言风格统一,可以独立完成数据库生命周期的全部活动。 • 在关系模型中,实体和实体之间的联系均用关系表示,这种数据结构的单一性带来了数据操作符的统一。

  5. 3.1 SQL概述(续) • 高度非过程化: • 只提出“做什么”,无须了解“怎么做”,因此无需了解存取路径。存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。 • 减轻了用户的负担。 • 提高了数据独立性。 • 面向集合的操作方式: • 操作对象、查找结果都可以是元组(记录)的集合。 • 插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。

  6. 3.1 SQL概述(续) • 以统一的语法结构提供两种使用方式 • 自含式语言:用户可以直接使用SQL命令对数据库进行操作。 • 嵌入式语言:SQL语句能够嵌入到高级语言程序中,结合程序的其他功能一起使用。 • 语言简洁,易学易用: 完成核心功能只需9个动词:

  7. 3.2 数据定义 SQL的数据定义包括定义表、视图和索引。

  8. 3.2.1 定义、修改与删除基本表 一、定义基本表 1.一般格式: 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> ] ); • <表名>:所要定义的基本表的名字 • <列名>:组成该表的各个属性(列) • <列级完整性约束条件>:涉及相应属性列的完整性约束条件 • <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

  9. 2. 常用完整性约束 • 主码(主键)约束: PRIMARY KEY • 唯一性约束:UNIQUE • 空值约束: NULL • 非空值约束:NOT NULL • ……

  10. *3. SQL Server的常用数据类型 1) 整型数据类型 • bigint: -263~ 263-1 • int(integer): -231~231-1 • smallint: -215~ 215-1 • tinyint: 0~255 2) 浮点数据类型 • real: -3.40×10 38 ~ 3.40×1038 • float [ ( n ) ] : -1.79×10308 ~ 1.79×10308 • decimal[(p[, s])]: -1038-1 ~ 1038-1 • numeric[(p[, s])]: -1038-1 ~ 1038-1 n:存储科学记数法尾数的位数 p:小数点左边和右边十进制数字的最大个数 s:十进制小数位数

  11. *3. SQL Server的常用数据类型(续) 3)字符数据类型 • char(n): 1 ~ 8000 个字符,ANSI字符 • varchar(n) : 可变长,ANSI字符 • nchar(n): 1 ~ 4000个字符,Unicode字符 • nvarchar(n) :可变长,Unicode字符 4) 日期和时间数据类型 • datetime:1753年1月1日零时~9999年12月31日23时59分59秒 • smalldatetime: 1900年1月1日~2079年6月6日内的日期。 对于不同国家、不同语言,日期时间具体表示格式有所不同。

  12. *3. SQL Server的常用数据类型(续) 5) 文本和图形数据类型 • text: 可变长度的非 Unicode 数据; 最大长度为 231-1个字符。 • ntext: 可变长度 Unicode 数据; 最大长度为 230-1 个字符。 • image: 可变长度二进制数据,用于存储图片; 最多231-1个字节。 6)货币数据类型 • money: -922337213685477.5808~ 2337213685477.5808 • smallmoney:-214748.3468~214748.3467 7) 位数据类型: bit: 1字节,取值: 0和1

  13. *4.定义基本表示例 例:用CREATE TABLE创建数据库表。 CREATE TABLE 课程 ( 课程编号 nchar(3) PRIMARY KEY, 课程名称 nvarchar(40) NOT NULL, 讲授学时 tinyint, 实验学时 tinyint, 课程简介 nvarchar(200) NULL)

  14. *4.定义基本表示例(续) 例:建立一个“学生”表Student,它由学号Sno、姓名Sname、性别Ssex、年龄Sage、所在系Sdept五个属性组成。其中学号为主码,并且姓名取值唯一。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(5) PRIMARY KEY, Sname CHAR(20) UNIQUE, Ssex CHAR(1), Sage INT, Sdept CHAR(15))

  15. *4.定义基本表示例(续) 例:建立一个“学生选课”表SC,由学号Sno、课程号Cno,修课成绩Grade组成,其中(Sno, Cno)为主码。 CREATE TABLE SC ( Sno CHAR(5) , Cno CHAR(3) , Grade int, Primary key (Sno, Cno)) 表级完整性约束条件

  16. *4.定义基本表示例(续) 例:创建一个“学生成绩”表,由学号、姓名,数学成绩、英语成绩和平均成绩组成,其中学号为主码,平均成绩是计算列,为英语与数学成绩的平均值。 CREATE TABLE 学生成绩 (学号 SMALLINT PRIMARY KEY, 姓名 CHAR(10), 数学 INT, 英语 INT, 平均成绩 AS 数学+英语) 计算列:指其值由其他列通过计算生成的列。

  17. *4.定义基本表示例(续) 例:创建一个“通讯录”表,由序号、姓名,电话和地址组成,其中序号为标识列、主码。 CREATE TABLE 通讯录 (序号 INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY, 姓名 CHAR(10), 电话 CHAR(20), 地址 CHAR(50)) 标识列: 当列类型为整数类型时,可以进一步将其定义为标识列。 标识列自动以指定的种子为初始值,按指定的递增量增长,每个表只能有一个标识列。

  18. *5. 利用企业管理器创建表

  19. *6. 说明 • 每个数据库中最多可以创建20亿个表; • 每个表最多可以定义1024列(字段)。 • 表分为永久表和临时表。 • 永久表创建后一直存储在数据库文件中; • 临时表在用户退出或系统修复时自动被删除。 • 临时表又分为局部临时表和全局临时表。 • 局部临时表只能由创建它的用户使用,在该用户断开连接时自动被删除;表名前加#号。 • 全局临时表对系统当前的所有用户都可用,在使用它的最后一个用户断开时自动被删除。表名前加##号。

  20. 二、修改基本表 1. 一般格式: 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> ]; 其中: • <表名>:要修改的基本表 • ADD子句:增加新列和新的完整性约束条件 • DROP子句:删除指定的完整性约束条件 • MODIFY子句:用于修改列名和数据类型

  21. 2. 修改基本表示例 例:向Student表增加“入学时间”列,其数据类型为日期型。 ALTER TABLE Student ADD Scome DATE; 注:不论基本表中原来是否已有数据,新增加的列一律为空值。 例:将年龄的数据类型改为半字长整数。 ALTER TABLE Student MODIFY Sage SMALLINT; 注:修改原有的列定义有可能会破坏已有数据。

  22. 2.修改基本表示例(续) 例: 删除学生姓名必须取唯一值的约束。 ALTER TABLE Student DROP UNIQUE(Sname); 删除属性列 SQL没有提供删除属性列的语句;用户只能间接实现该功能 间接删除: • 把表中要保留的列及其内容复制到一个新表中 • 删除原表 • 再将新表重命名为原表名

  23. *3. SQL Server的Alter tabel语句简单格式 ALTER TABLE table { ALTER COLUMNcolumn_name { new_data_type [NULL|NOT NULL]} --修改列定义 | ADD --添加列 { [ < column_definition > ] | column_name AS computed_column_expression} [ ,...n ] | DROP { [ CONSTRAINT ] constraint_name --删除约束 | COLUMNcolumn --删除列 } [ ,...n ]

  24. *4. SQL Server的Alter tabel语句格式示例 例: 创建一个雇员信息表 , 然后在表中增加一个salary列,删除age列,修改memo列的类型。 CREATE TABLE employees ( id char(8) PRIMARY KEY, name char(20) NOT NULL, department char(20) NULL, memo char(30) NULL, age int NULL ) ALTER TABLE employees ADD salary int NULL ALTER TABLE employees DROP COLUMN AGE ALTER TABLE employees ALTER COLUMN memo varchar(100) NULL

  25. *三、 SQL Server的约束 SQL Server 通过限制字段中的数据、记录中的数据和表之间的数据来保证数据的完整性,这种限制称为约束。 SQL Server中有5种约束: 主键约束(primary key constraint) 唯一性约束(unique constraint) 检查约束(check constraint) 默认约束(default constraint) 外部键约束(foreign key constraint)

  26. 1. 主键约束 • 主键的特点:没有重复值;不允许NULL值 • 创建主键后,SQL Server将为主键创建一个唯一索引,以提高用主键查询的速度。 • 一个主键约束可以: • 作为表定义的一部分在创建表时创建。 • 添加到尚没有主键约束的表中。 • 如果已有主键约束,则可进行修改或删除。

  27. 使用Transact-SQL语句添加主键约束 语法: [CONSTRAINT constraint_name] PRIMARY KEY [CLUSTERED|NONCLUSTERED] (column_name[,…n]) constraint_name: 指定约束的名称,约束的名称在数据库中应该是唯一的。如果不指定,则系统会自动生成一个约束名。 CLUSTERED|NONCLUSTERED: 用于指定索引的类型,即聚集索引或者非聚集索引,默认值为CLUSTERED。 column_name: 指定主键的列名。主键最多由16个列组成。

  28. 约束名称 添加主键约束示例 例:在创建产品信息表时,指定产品编号为主键,并且创建一个聚集索引。 CREATE TABLE products ( id char(10) NOT NULL, name char(20) NOT NULL, price money DEFAULT 0.01, quantity smallint NULL --表级约束 CONSTRAINT pk_id --可以省略 PRIMARY KEY CLUSTERED (id) )

  29. 添加主键约束示例 上例的另一种写法(列级约束)。 CREATE TABLE products ( id char(10) CONSTRAINT pk_id PRIMARY KEY CLUSTERED, name char(20) NOT NULL, price money DEFAULT 0.01, quantity smallint NULL ) 或省略成: id char(10) PRIMARY KEY 则: 系统自动生成约束名称 默认为CLUSTERED。

  30. 删除或修改主键约束 语法: ALTER TABLE table DROP CONSTRAINT constraint_name 例: 删除上例创建的主键约束 ALTER TABLE products DROP CONSTRAINT pk_id 若要使用 Transact-SQL 修改主键,必须先删除现有的主键约束,然后再用新定义重新创建主键。 例: 重新创建上例的主键约束 ALTER TABLE products ADD CONSTRAINT pk_id PRIMARY KEY CLUSTERED (id)

  31. 使用企业管理器创建、修改或删除主键约束 右击数据表→选择“设计表” →打开对话框:

  32. 2. 唯一性约束 唯一性约束用于指定一个或者多个列的组合的值具有唯一性,以防止在列中输入重复的值。当使用唯一性约束时,需要考虑以下几个因素: • 使用唯一性约束的字段允许为空值。 • 一个表中允许有多个唯一性约束。 • 可以给多个字段定义唯一性约束。 • 唯一性约束用于强制在指定字段上创建一个唯一性索引。 • 缺省情况下,创建的索引类型为非聚集索引。

  33. 使用Transact-SQL语句创建唯一性约束 语法: [CONSTRAINT constraint_name] UNIQUE [CLUSTERED|NONCLUSTERED] (column_name[,…n])

  34. 创建唯一性约束示例 例:在创建tnumber表时,指定nam字段具有唯一性。 CREATE TABLE tnumber ( nam char(10), tno char(15), email char(20), CONSTRAINT uk_name UNIQUE(nam) ) --表级约束

  35. 创建唯一性约束示例 上例的另一种写法。 CREATE TABLE tnumber ( nam char(10) CONSTRAINT uk_name UNIQUE, tno char(15), email char(20) ) --列级约束 或: CREATE TABLE tnumber ( nam char(10) UNIQUE, tno char(15), email char(20 ) --系统自动给约束命名

  36. 删除或修改唯一性约束 例:去除上例建立的nam字段的唯一性约束。 ALTER TABLE tnumber DROP CONSTRAINT uk_name 例: 再次添加nam字段的唯一性约束。 ALTER TABLE tnumber ADD CONSTRAINT uk_name UNIQUE(nam)

  37. 使用企业管理器创建、修改或删除唯一性约束

  38. 3. 检查(CHECK)约束 • 检查约束用于定义列中可接受的数据值。 • 可以将 CHECK 约束应用于多个列。 • 在现有表中添加 CHECK 约束时,该约束可以仅作用于新数据也可以同时作用于现有的数据。默认设置为同时作用于现有数据和新数据。

  39. 使用Transact-SQL语句创建检查约束 语法: CONSTRAINT constraint_name CHECK (logical_expression) logical_expression: 约束表达式

  40. 定义约束表达式 约束表达式可以包括关系表达式或布尔表达式,用于对指定列的数据进行约束。 例:设学生成绩表中有一个名为math的列,该列要求大于等于0 且小于等于100,约束表达式为: math >= 0 and math <=100 例:设 authors 表中有一个 zip 列,该列要求 5 位数字的字符串。约束表达式为: zip LIKE '[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]' 例:设student表限制所有sex列只接受male和female,约束表达式为: sex IN ('male','female')

  41. 创建检查约束示例 例: 创建一个student表,其性别字段只能接受“F”或者“M”,并且为phonenum字段创建检查约束,限制只能输入类似(010)80798654格式的数据。 CREATE TABLE student ( id char(8), name char(8), sex char(2), phonenum char(13), CONSTRAINT chk_sex CHECK(sex in ('F','M')), CONSTRAINT chk_phonenum CHECK(phonenum like '(010)[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]') )

  42. 删除或修改CHECK约束 例: 禁用上例建立的sex字段的CHECK约束。 ALTER TABLE student NOCHECK CONSTRAINT chk_sex 例: 恢复sex字段的CHECK约束 ALTER TABLE student CHECK CONSTRAINT chk_sex 例: 删除sex字段的CHECK约束 ALTER TABLE student DROP CONSTRAINT chk_sex 注: 若要使用 Transact-SQL 修改 CHECK 约束,必须首先删除已有的 CHECK 约束,然后再通过新定义重新创建。

  43. 删除或修改CHECK约束示例 例: 给student表的id字段添加CHECK约束,使该字段只能接受1到100之间的数。 ALTER TABLE student ADD CONSTRAINT chk_id CHECK(id >=1 AND id <=100) 例: 重新添加sex字段的CHECK约束,添加时对表中现有的数据进行检查。 ALTER TABLE student WITH CHECK ADD CONSTRAINT chk_sex CHECK (sex in ('F','M')) 如果表中的sex字段存在不满足新约束的内容,执行以上语句将出错。 WITH CHECK WITH NOCHECK

  44. 使用企业管理器创建、修改或删除检查约束

  45. 4. 默认约束 默认约束用于为某一列定义一个默认值,即当用户没有在某一列中输入值时,则将所定义的值提供给这一列。使用默认约束时,应注意以下几点: • 每个字段只能定义一个默认约束。 • 如果定义的默认值长于其对应字段的允许长度,那么输入到表中的默认值将被截断。 • 不能给带有IDENTITY属性的字段设默认约束。

  46. 使用Transact-SQL语句创建默认约束 语法: [CONSTRAINT constraint_name] DEFAULT constraint_expression [FOR column_name] --用于ALTER 例: 在学生信息库中创建一个student表,sex字段默认为F,phonenum字段默认为(010)00000000. CREATE TABLE student ( id char(8), name char(8), sex char(2) CONSTRAINT aa DEFAULT 'F', phonenum char(13) CONSTRAINT bb DEFAULT '(010)00000000' )

  47. 删除或修改默认约束 例: 删除上例建立的默认约束 ALTER TABLE student DROP CONSTRAINT aa,bb 例: 修改student表的默认约束 ALTER TABLE student ADD CONSTRAINT aa DEFAULT 'f' FOR sex ALTER TABLE student ADD CONSTRAINT bb DEFAULT '(010)11111111' FOR phonenum 注: 如果列已有默认值,必须除去旧默认值后才能添加新默认值。

  48. 使用企业管理器创建、修改或删除默认约束 方法一:直接在定义列时定义

  49. 使用企业管理器创建、修改或删除默认约束 方法二:创建默认约束,再绑定到指定的列

  50. 例: 给同一个字段定义多种约束。 CREATE TABLE student ( id char(8) PRIMARY KEY, name char(8) UNIQUE, sex char(2)CONSTRAINT aa DEFAULT 'M', phonenum char(13) CONSTRAINT bb DEFAULT '(010)00000000', --以下是表级约束 CONSTRAINT chk_sex CHECK(sex in ('F','M')), CONSTRAINT chk_phonenum CHECK(phonenum like '(010)[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]') )

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