SQL Structured Query Language(结构化查询语言) 数据库

SQL是Structured Query Language(结构化查询语言)的缩写。

SQL是专为数据库而建立的操作命令集，是一种功能齐全的数据库语言。

在使用它时，只需要发出“做什么”的命令，“怎么做”是不用使用者考虑的。

SQL功能强大、简单易学、使用方便，已经成为了数据库操作的基础，并且现在几乎所有的数据库均支持SQL。

SQL数据库的数据体系结构基本上是三级结构，但使用术语与传统关系模型术语不同。

在SQL中，存储模式(内模式)称为“存储文件”(stored file)；

关系模式(模式)称为“基本表”(base table)；

子模式(外模式)称为“视图”(view)；

元组称为“行”(row)；

属性称为“列”(column)。

SQL语言的组成：

1.一个SQL数据库是表(Table)的集合，它由一个或多个SQL模式定义。

2.一个SQL表由行集构成，一行是列的序列(集合)，每列与行对应一个数据项。

3.一个表或者是一个基本表或者是一个视图。

基本表是实际存储在数据库的表，而视图是由若干基本表或其他视图构成的表的定义。

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。

每个存储文件与外部存储上一个物理文件对应。

5.用户可以用SQL语句对视图和基本表进行查询等操作。

在用户角度来看，视图和基本表是一样的，没有区别，都是关系(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语言等。
SQL用户也能作为独立的用户接口，供交互环境下的终端用户使用。

SQL包括了所有对数据库的操作，主要是由4个部分组成：

1.数据定义：这一部分又称为“SQL DDL”，定义数据库的逻辑结构，包括定义数据库、基本表、视图和索引4部分。

2.数据操纵：这一部分又称为“SQL DML”，
其中包括数据查询和数据更新两大类操作，其中数据更新又包括插入、删除和更新三种操作。

3.数据控制：这一部分又称为“SQL DCL”，对用户访问数据的控制有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语言的使用规定：规定SQL语句在宿主语言的程序中使用的规则。

数据库基本是由表，关系，操作组成。

SQL语句

SQL全称是“结构化查询语言（Structured Query Language）”

SQL的4个部分：

数据定义语言DDL（Data Definition Language）用来定义数据的结构：create、alter、drop。

数据控制语言DCL（Data Control Language）用来控制数据库组件的存取许可、存取权限等得命令：grant、revoke。

数据操纵语言DML（Data Manipulation Language）用来操纵数据库中得数据的命令：insert、update、delete。

数据查询语言DQL（Data Query Language）用来查询数据库中得数据的命令：select。

SQL中得运算符：

算术运算符、位运算符、比较运算符、逻辑运算符、通配运算符、字符串连接符、赋值运算符

数据定义

SQL数据定义功能包括定义数据库、基本表、索引和视图。

数据库是一个包括了多个基本表的数据集。

基本表是指数据库中‘实在’的表格，它存储的就是数据本身。基本表是视图的来源和基础。

视图是由一个或多个数据表（基本表）导出的虚拟表或者查询表，

是关系数据库系统提供给用户以多种角度观察数据库中数据的重要机制。

视图是查看数据表的一种方法，可以查询数据表中某些字段构成的数据，只是一些SQL语句的集合。

视图（view）是在基本表之上建立的表，它的结构（即所定义的列）和内容（即所有数据行）都来自基本表，它依据基本表存在而存在。

一个视图可以对应一个基本表，也可以对应多个基本表。

视图是基本表的抽象和在逻辑意义上建立的新关系。

视图的好处：能够简化用户的操作；视图能够对机密数据提供安全保护。

创建视图时，视图的名称存在sysobjects表中。

有关视图中所定义列的信息添加到syscolumns表中，而有关视图相关性的信息添加到sysdepends表中。

另外，create view语句的文本添加到syscomments表中。

在通过视图向表中插入数据时，如果insert语句列表中包含有视图中没有选择的列和不允许为空值的列，这种操作是不允许的。

视图是从一个或几个基本表(或视图)导出的表。它与基本表不同，是一个虚表。
数据库中只存放视图的定义，而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在原来的基本表中。
所以基本表中的数据发生变化，从视图中查询出的数据也就随之改变了。

从这个意义上讲，视图就像一个窗口，透过它可以看到数据库中自己感兴趣的数据及其变化。
视图一经定义，就可以和基本表一样被查询、被删除。
也可以在一个视图之上再定义新的视图，但对视图的更新（增、删、改）操作则有一定得限制。

视图：在SQL中，视图是外模式一级数据结构的基本单位。
它是从一个或几个基本表中导出的 表，是从现有基本表中抽取若干子集组成用户的“专用表”。 

基本表：基本表的定义指建立基本关系模式,而变更则是指对数据库中已存在的基本表进行删除与修改。 

区别：

、视图是已经编译好的sql语句。而表不是

、视图没有实际的物理记录。而表有。

、表是内容，视图是窗口

、表只用物理空间而视图不占用物理空间，视图只是逻辑概念的存在，表可以及时四对它进行修改，但视图只能有创建的语句来修改

、表是内模式，试图是外模式

、视图是查看数据表的一种方法，可以查询数据表中某些字段构成的数据，只是一些SQL语句的集合。从安全的角度说，视图可以不给用户接触数据表，从而不知道表结构。

、表属于全局模式中的表，是实表；视图属于局部模式的表，是虚表。

、视图的建立和删除只影响视图本身，不影响对应的基本表。 

联系：

视图（view）是在基本表之上建立的表，它的结构（即所定义的列）和内容（即所有数据行）都来自基本表，它依据基本表存在而存在。
一个视图可以对应一个基本表，也可以对应多个基本表。视图是基本表的抽象和在逻辑意义上建立的新关系。

基本表是本身独立存在的表，在SQL中的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，一个表可以带若干索引，索引也存放在存储文件中。

视图是从一个或几个基本表导出的表。它本身不独立存储在数据库中，即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据。
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。

视图在概念上跟基本表等同，用户可以在视图上再定义视图。

索引提供了一种基于一列或多列的值对表的数据行进行快速访问的方法。索引提供的是表中得逻辑顺序。

1.数据库的建立与删除

(1)建立数据库：数据库是一个包括了多个基本表的数据集，其语句格式为：

CREATE DATABASE <数据库名> 〔其它参数〕

其中，<数据库名>在系统中必须是唯一的，不能重复，不然将导致数据存取失误。〔其它参数〕因具体数据库实现系统不同而异。

例：要建立项目管理数据库(xmmanage)，其语句应为：

CREATE DATABASE xmmanage

(2)数据库的删除：将数据库及其全部内容从系统中删除。

其语句格式为：DROP DATABASE <数据库名>

例：删除项目管理数据库(xmmanage)，其语句应为： DROP DATABASE xmmanage

2.基本表的定义及变更

本身独立存在的表称为基本表，在SQL语言中一个关系唯一对应一个基本表。
基本表的定义指建立基本关系模式，而变更则是指对数据库中已存在的基本表进行删除与修改。

数据查询

SQL是一种查询功能很强的语言，只要是数据库存在的数据，总能通过适当的方法将它从数据库中查找出来。

SQL中的查询语句只有一个：SELECT，它可与其它语句配合完成所有的查询功能。

SELECT语句的完整语法，可以有6个子句。完整的语法如下：

　　SELECT 目标表的列名或列表达式集合
　　FROM 基本表或(和)视图集合
　　〔WHERE条件表达式〕
　　〔GROUP BY列名集合〔HAVING组条件表达式〕〕
　　〔ORDER BY列名〔集合〕…〕

简单查询,使用TOP子句

查询结果排序order by

条件查询where,使用算术表达式，使用逻辑表达式，使用between关键字，使用in关键字，

模糊查询like

整个语句的语义如下：

从FROM子句中列出的表中，选择满足WHERE子句中给出的条件表达式的元组，

然后按GROUPBY子句(分组子句)中指定列的值分组，

再提取满足HAVING子句中组条件表达式的那些组，

按SELECT子句给出的列名或列表达式求值输出。

ORDER子句(排序子句)是对输出的目标表进行重新排序，并可附加说明ASC(升序)或DESC(降序)排列。

　　在WHERE子句中的条件表达式F中可出现下列操作符和运算函数：

　　算术比较运算符：<，<=，>，>=，=，<>。
　　逻辑运算符：AND，OR，NOT。
　　集合运算符：UNION(并)，INTERSECT(交)，EXCEPT(差)。
　　集合成员资格运算符：IN，NOT IN
　　谓词：EXISTS(存在量词)，ALL，SOME，UNIQUE。
　　聚合函数：AVG(平均值)，MIN(最小值)，MAX(最大值)，SUM(和)，COUNT(计数)。

　　F中运算对象还可以是另一个SELECT语句，即SELECT语句可以嵌套。

上面只是列出了WHERE子句中可出现的几种主要操作，由于WHERE子句中的条件表达式可以很复杂，
因此SELECT句型能表达的语义远比其数学原形要复杂得多。

　　下面，我们以上面所建立的三个基本表为例，演示一下SELECT的应用：

　　1.无条件查询
　　例：找出所有学生的的选课情况
　　SELECT st_no，su_no
　　FROM score
　　例：找出所有学生的情况
　　SELECT*
　　FROM student
　　“*”为通配符，表示查找FROM中所指出关系的所有属性的值。

　　2.条件查询
　　条件查询即带有WHERE子句的查询，所要查询的对象必须满足WHERE子句给出的条件。

　　例：找出任何一门课成绩在70以上的学生情况、课号及分数
　　SELECT UNIQUE student，st_class，studentst_no，student，st_name，studenst_sex，student，st_age，scorsu_no，scor,score
　　FROM student，score
　　WHERE score.score>=70 AND score.stno=student,st_no

　　这里使用UNIQUE是不从查询结果集中去掉重复行，如果使用DISTINCT则会去掉重复行。另外逻辑运算符的优先顺序为NOT→AND→OR。

　　例：找出课程号为c02的，考试成绩不及格的学生
　　SELECT st_no
　　FROM score
　　WHERE su_no=‘c02’AND score<60

　　3.排序查询
　　排序查询是指将查询结果按指定属性的升序(ASC)或降序(DESC)排列，由ORDER BY子句指明。

　　例：查找不及格的课程，并将结果按课程号从大到小排列
　　SELECT UNIQUE su_no
　　FROM score
　　WHERE score<60
　　ORDER BY su_no DESC

　　4.嵌套查询
　　嵌套查询是指WHERE子句中又包含SELECT子句，它用于较复杂的跨多个基本表查询的情况。

　　例：查找课程编号为c03且课程成绩在80分以上的学生的学号、姓名
　　SELECT st_no，st_name
　　FROM student
　　WHERE stno IN (SELECT st_no FROM score WHERE su_no=‘c03’ AND score>80 )

这里需要明确的是：当查询涉及多个基本表时用嵌套查询逐次求解层次分明，具有结构程序设计特点。
在嵌套查询中，IN是常用到的谓词。若用户能确切知道内层查询返回的是单值，那么也可用算术比较运算符表示用户的要求。

　　5.计算查询
　　计算查询是指通过系统提供的特定函数(聚合函数)在语句中的直接使用而获得某些只有经过计算才能得到的结果。常用的函数有：

　　COUNT(*) 计算元组的个数
　　COUNT(列名) 对某一列中的值计算个数
　　SUM(列名) 求某一列值的总和(此列值是数值型)
　　AVG(列名) 求某一列值的平均值(此列值是数值型)
　　MAX(列名) 求某一列值中的最大值
　　MIN(列名) 求某一列值中的最小值

　　例：求男学生的总人数和平均年龄
　　SELECT COUNT(*)，AVG(st_age)
　　FROM student
　　WHERE st_sex=‘男’

　　例：统计选修了课程的学生的人数
　　SELECT COUNT(DISTINCT st_no)
　　FROM score
　　注意：这里一定要加入DISTINCT，因为有的学生可能选修了多门课程，但统计时只能按1人统计，所以要使用DISTINCT进行过滤。

数据更新

数据更新包括数据插入、删除和修改操作。

它们分别由INSERT语句，DELETE语句及UPDATE语句完成。

这些操作都可在任何基本表上进行，但在视图上有所限制。
其中，当视图是由单个基本表导出时，可进行插入和修改操作，但不能进行删除操作；
当视图是从多个基本表中导出时，上述三种操作都不能进行。

　　1.数据插入
　　将数据插入SQL的基本表有两种方式：一种是单元组的插入，另一种是多元组的插入。

　　单元组的插入：向基本表score中插入一个成绩元组(100002，c02，95)，可使用以下语句：
　　INSERT INTO score(st_no，su_no，score) VALUES(‘100002’，‘c02’，95)
　　由此，可以给出单元组的插入语句格式：

　　INSERT INTO表名(列名1〔，列名2〕…) VALUES(列值1〔，列值2〕…)

　　其中，列名序列为要插入值的列名集合，列值序列为要插入的对应值。
若插入的是一个表的全部列值，则列名可以省略不写如上面的(st_no，su_no，score)可以省去；
若插入的是表的部分列值，则必须列出相应列名，此时，该关系中未列出的列名取空值。

　　多元组的插入：这是一种把SELECT语句查询结果插入到某个已知的基本表中的方法。
　　例如：需要在表score中求出每个学生的平均成绩，并保留在某个表中。
此时可以先创建一个新的基本表stu_avggrade，再用INSERT语句把表score中求得的每一个学生的平均成绩(用SELECT求得)插入至stu_avggrade中。

　　CREATE TABLE stu_avggrade
　　(st_no CHAR(10) NOT NULL，//定义列st_no学号，类型为10位定长字符串，非空
　　age_grade SMALLINT NOT NULL )// 定义列age_grade平均分，类型为短整形，非空

　　INSERT INTO stu_avggrade(st_no，age_grade)
　　SELECT st_no，AVG(score)
　　FROM score
　　GROUP BY st_no //因为要求每一个学生所有课程的平均成绩，必须按学号分组进行计算。

　　2.数据删除
　　SQL的删除操作是指从基本表中删除满足WHERE<条件表达式>的记录。如果没有WHERE子句，则删除表中全部记录，但表结构依然存在。其语句格式为：
　　DELETE FROM表名〔WHERE 条件表达式〕

　　下面举例说明：
　　单元组的删除：把学号为100002的学生从表student中删除，可用以下语句：
　　DELETE FROM student
　　WHERE st_no=‘100002’//因为学号为100002的学生在表student中只有一个，所以为单元组的删除

　　多元组的删除：学号为100002的成绩从表score中删除，可用以下语句：
　　DELETE FROM score
　　WHERE st_no=‘100002’//由于学号为100002的元组在表score中可能有多个，所以为多元组删除

　　带有子查询的删除操作：删除所有不及格的学生记录，可用以下语句
　　DELETE FROM student
　　WHERE st_no IN
　　(SELETE st_no
　　FROM score
　　WHERE score<60)

　　3.数据修改
　　修改语句是按SET子句中的表达式，在指定表中修改满足条件表达式的记录的相应列值。其语句格式如下：
　　UPDATE 表名 SET 列名=列改变值〔WHERE 条件表达式〕

　　例：把c02的课程名改为英语，可以用下列语句：
　　UPDATE subject
　　SET su_subject=‘英语’
　　WHERE su_no=‘c02’
　　例：将课程成绩达到70分的学生成绩，再提高10%
　　UPDATE score
　　SET score=1.1*score
　　WHERE score>=70
　　SQL的删除语句和修改语句中的WHERE子句用法与SELECT中WHERE子句用法相同。

数据的删除和修改操作，实际上要先做SELECT查询操作，然后再把找到的元组删除或修改。

数据控制

由于数据库管理系统是一个多用户系统，为了控制用户对数据的存取权利，保持数据的共享及完全性，SQL语言提供了一系列的数据控制功能。

其中，主要包括安全性控制、完整性控制、事务控制和并发控制。

　　1.安全性控制
　　数据的安全性是指保护数据库，以防非法使用造成数据泄露和破坏。
保证数据安全性的主要方法是通过对数据库存取权力的控制来防止非法使用数据库中的数据。
即限定不同用户操作不同的数据对象的权限。

　　存取权控制包括权力的授与、检查和撤消。权力授与和撤消命令由数据库管理员或特定应用人员使用。
系统在对数据库操作前，先核实相应用户是否有权在相应数据上进行所要求的操作。

　　(1)权力授与：权力授与有数据库管理员专用的授权和用户可用的授权两种形式。数据库管理员专用授权命令格式如下：

　　其中，CONNECT表示数据库管理员允许指定的用户具有连接到数据库的权力，这种授权是针对新用户；

RESOURCE表示允许用户建立自己的新关系模式，用户获得CONNECT权力后，必须获得RESOURCE权力才能创建自己的新表；

DBA表示数据库管理员将自己的特权授与指定的用户。

若要同时授与某用户上述三种授权中的多种权力，则必须通过三个相应的GRANT命令指定。

　　另外，具有CONNECT和RESOURCE授权的用户可以建立自己的表，并在自己建立的表和视图上具有查询、插入、修改和删除的权力。

但通常不能使用其他用户的关系，除非能获得其他用户转授给他的相应权力。

　　(2)权力回收：权力回收是指回收指定用户原已授与的某些权力。与权力授与命令相匹配，权力回收也有数据库管理员专用和用户可用的两种形式。

　　例：回收用户SSE的DBA权力：
　　REVOKE DBA FROM SSE

　　2.完整性控制
　　数据库的完整性是指数据的正确性和相容性，这是数据库理论中的重要概念。

完整性控制的主要目的是防止语义上不正确的数据进入数据库。

关系系统中的完整性约束条件包括实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。

而完整性约束条件的定义主要是通过CREATE TABLE语句中的〔CHECK〕子句来完成。

另外，还有一些辅助命令可以进行数据完整性保护。

如UNIQUE和NOT NULL，前者用于防止重复值进入数据库，后者用于防止空值。

　　3.事务控制
　　事务是并发控制的基本单位，也是恢复的基本单位。

事务是一种机制，是一个操作序列，它包含了一组数据库操作命令，并且所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求。

事务的特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistenty）、隔离性（Isolation）、永久性（Durability）。

事务分类：显示事务、隐性事务、自动提交事务。

视图、索引和事务的创建、使用、修改和删除

在SQL中支持事务的概念。所谓事务，是用户定义的一个操作序列(集合)，这些操作要么都做，要么一个都不做，是一个不可分割的整体。

一个事务通常以BEGIN TRANSACTION开始，以COMMIT或ROLLBACK结束。

　　SQL提供了事务提交和事务撤消两种命令：

　　(1)事务提交：事务提交的命令为：
　　COMMIT 〔WORK〕
　　事务提交标志着对数据库的某种应用操作成功地完成，所有对数据库的操作都必须作为事务提交给系统时才有效。事务一经提交就不能撤消。

　　(2)事务撤消：事务撤消的命令是：
　　ROLLBACK 〔WORK〕
　　事务撤消标志着相应事务对数据库操作失败，因而要撤消对数据库的改变，即要“回滚”到相应事务开始时的状态。
　　当系统非正常结束时(如掉电、系统死机)，将自动执行ROLLBACK命令