🌌关系数据库标准语言SQL的基本知识
🌍1. SQL概述
1. SQL: 结构化查询语言，是关系数据库的标准语言
SQL是在1974年由Boyce和Chamberlin提出，在IBM公司研发
目前没一个DBS支持SQL标准的所有概念+特征
2. 特点：
- 综合统一
- 高度非过程化
- 面向集合的操作
- 以同一种语法结构提供多种使用方式
- 语言简洁，易学易用
3. SQL基本概念
- 基本表：本身独立存在的表
SQL中一个关系就对应一个基本表
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- 存储文件：逻辑结构组成了关系数据库的内模式，物理结构对用户是隐蔽的
- 视图：从一个或几个基本表导出的表
数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，视图是虚表
用户可以在视图上再定义视图注意：
- 一个DBS的实例可包含多个数据库
- 一个数据库可包含多个模式
- 一个模式可包含多个表、索引、视图...
🌍2. 学生-课程 数据库
学生-课程模式 S-T :
- 学生表：Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)
- 课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit)
- 学生选课表：SC(Sno,Cno,Grade)
示例：
🌍3. 数据定义
其中，SQL不支持修改模式和视图。
🪐3.1 模式的定义与删除
创建定义：
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>]
删除定义：
DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE | RESTRICT>
CASCADE（级联）：删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除
RESTRICT（限制）：如果该模式定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝删除
定义模式实际上定义了一个命名空间，在这个空间中可以定义该模式包含的数据库对象，例如基本表、视图、索引等。
示例：
创建示例：
【1】为用户WANG定义一个学生-课程模式S-T
CREATE SCHEMA “S-T” AUTHORIZATION WANG;
【2】 CREATE SCHEMA AUTHORIZATION WANG;
该语句没有指定<模式名>，则<模式名>隐含为<用户名>，即为WANG
【3】为用户ZHANG创建了一个模式TEST，并且在其中定义一个表TAB1
CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG
CREATE TABLE TAB1 ( COL1 SMALLINT,
COL2 INT,
COL3 CHAR(20),
COL4 NUMERIC(10,3),
COL5 DECIMAL(5,2)
);
删除示例：
【1】DROP SCHEMA ZHANG CASCADE;
删除模式ZHANG
同时该模式中定义的表TAB1也被删除
🪐3.2 基本表的定义、删除与修改
🌕1. 定义+修改+删除基本表
1. 创建：
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>：所要定义的基本表的名字,如Student
- <列名>：组成该表的各个属性（列）,如Sname
- <列级完整性约束条件>：涉及相应属性列的完整性约束条件，如primary key\not null...
- <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 ,如foreign key x1(s) references x2(ss);
- 如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列，则必须定义在表级上，否则都行。 如有多个primary key(key1,key2...);
2. 修改
ALTER TABLE <表名>
[ ADD[COLUMN] <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ]
[ ADD <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><数据类型> ] ;说明：
- <表名>是要修改的基本表
- ADD子句用于增加新列、新的列级完整性约束条件和新的表级完整性约束条件
- DROP COLUMN子句用于删除表中的列
- 如果指定了CASCADE短语，则自动删除引用了该列的其他对象
- 如果指定了RESTRICT短语，则如果该列被其他对象引用，关系数据库管理系统将拒绝删除该列
- DROP CONSTRAINT子句用于删除指定的完整性约束条件
- ALTER COLUMN子句用于修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型
3. 删除
DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE］;
说明：
- CASCADE：删除该表没有限制。
在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除- RESTRICT：删除表是有限制的。
欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用
如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除示例：
创建示例：
【1】建立“学生”表Student。学号是主码，姓名取值唯一。
CREATE TABLE Student
(Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, /* 列级完整性约束条件,Sno是主码*/
Sname CHAR(20) UNIQUE, /* Sname取唯一值*/
Ssex CHAR(2),
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20)
);
【2】建立一个“课程”表Course
CREATE TABLE Course
(Cno CHAR(4) PRIMARY KEY,
Cname CHAR(40),
Cpno CHAR(4),
Ccredit SMALLINT，
FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno)
/*Cpno是外码，被参照表是Course，被参照列是Cno*/
);
【3】建立一个学生选课表SC
CREATE TABLE SC
(Sno CHAR(9),
Cno CHAR(4),
Grade SMALLINT，
PRIMARY KEY (Sno,Cno),
/* 主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/
FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno),
/* 表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student */
FOREIGN KEY (Cno)REFERENCES Course(Cno)
/* 表级完整性约束条件， Cno是外码，被参照表是Course*/
);
修改示例：
【1】 向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型
ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE;
注：不管基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空值
【2】 将年龄的数据类型由字符型（假设原来的数据类型是字符型）改为整数。
ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT;
【3】 增加课程名称必须取唯一值的约束条件。
ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname);
删除示例：
【1】删除Student表
DROP TABLE Student CASCADE;
基本表定义被删除，数据被删除
表上建立的索引、视图、触发器等一般也将被删除
【2】若表上建有视图，选择RESTRICT时表不能删除;选择CASCADE时可以删除表，视图也自动删除。
CREATE VIEW IS_Student
AS
SELECT Sno,Sname,Sage
FROM Student
WHERE Sdept='IS';
DROP TABLE Student RESTRICT;
--ERROR: cannot drop table Student because other objects depend on it
【3】如果选择CASCADE时可以删除表，视图也自动被删除
DROP TABLE Student CASCADE;
--NOTICE: drop cascades to view IS_Student
SELECT * FROM IS_Student;
--ERROR: relation " IS_Student " does not exist
🌕2. 数据类型
🌕3. 模式与表
1. 关系：每个基本表都属于某个模式，一个模式包含多个基本表
2. 定义基本表所属模式
- 方法一：在表名中明显地给出模式名
Create table"S-T".Student(......); /*模式名为 S-T*/
Create table "S-T".Cource(......);
Create table "S-T".SC(......);- 方法二：在创建模式语句中同时创建表
CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG
CREATE TABLE TAB1 ( COL1 SMALLINT,
COL2 INT,
COL3 CHAR(20),
COL4 NUMERIC(10,3),
COL5 DECIMAL(5,2)
);- 方法三：设置所属的模式
🪐3.3 索引的建立与删除
建立索引的目的：加快查询速度
关系数据库管理系统中常见索引：
- 顺序文件上的索引
- B+树索引（参见爱课程网3.2节动画《B+树的增删改》）
- 散列（hash）索引
- 位图索引
特点：
- B+树索引具有动态平衡的优点
- HASH索引具有查找速度快的特点
1. 创建：
CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名>
ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…);说明：
- <表名>：要建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，各列名之间用逗号分隔
- <次序>：指定索引值的排列次序，升序：ASC，降序：DESC。缺省值：ASC
- UNIQUE：此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录
- CLUSTER：表示要建立的索引是聚簇索引
2. 修改
ALTER INDEX <旧索引名> RENAME TO <新索引名
3. 删除
DROP INDEX <索引名>;
删除索引时，系统会从数据字典中删去有关该索引的描述。示例：
创建示例：
【1】为学生-课程数据库中的Student，Course，SC三个表建立索引。Student表按学号升序建唯一索引，Course表按课程号升序建唯一索引，SC表按学号升序和课程号降序建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX Stusno ON Student(Sno);
CREATE UNIQUE INDEX Coucno ON Course(Cno);
CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC,Cno DESC);
修改示例：
【2】将SC表的SCno索引名改为SCSno
ALTER INDEX SCno RENAME TO SCSno;
删除示例：
【3】 删除Student表的Stusname索引
DROP INDEX Stusname;
🪐3.4 数据字典
数据字典是关系数据库管理系统内部的一组系统表
📝总结
数据库SQL Server领域就像一片未被勘探的信息大海，引领你勇敢踏入数据科学的神秘领域。这是一场独特的学习冒险，从基本概念到算法实现，逐步揭示更深层次的模式分析、匹配算法和智能模式识别的奥秘。
