數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理-3

1/283數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理ThePrincipleofDatabaseSystem

第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL黃穗副教授主講暨南大學(xué)信息學(xué)院計(jì)算機(jī)系2/283【教學(xué)目標(biāo)】

了解SQL語(yǔ)言產(chǎn)生以前的問題。了解SQL的特點(diǎn)。掌握標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)言的格式與功能。學(xué)會(huì)使用SQL。

【教學(xué)重點(diǎn)】SQL的查詢、控制、更新語(yǔ)句使用方法。視圖的定義與應(yīng)用

【教學(xué)難點(diǎn)】如何根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇適當(dāng)?shù)腟QL語(yǔ)句并完成相應(yīng)功能。3/283第一節(jié)、SQL概述【教學(xué)目標(biāo)】了解SQL產(chǎn)生與演變的歷史了解SQL的特點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握SQL的基本概念4/283SQL概述：

SQL以前—各種模式采用不同的語(yǔ)言（外模式-高級(jí)語(yǔ)言/專門語(yǔ)言、模式-C語(yǔ)言、內(nèi)模式-匯編語(yǔ)言）。系統(tǒng)兼容性差、難移植。

SQL的版本-86版、89版、92版、99版、XMLSQL、SparkSQL。不斷增加新語(yǔ)句，向基于內(nèi)容查詢方面發(fā)展。

SQL實(shí)現(xiàn)的差異—T-SQL（MSSQLServer/Sybase)、PL/SQL(Oracle)、ISQL(InterBase)。主要體現(xiàn)在擴(kuò)展語(yǔ)句和函數(shù)功能方面。只有通過原生(Original)接口才能充分支持，ODBC/JDBC接口支持不足。5/283SQL的特點(diǎn)三大功能的統(tǒng)一—指DDL、DML、DCL都由SQL完成。解決系統(tǒng)互操作、移植、更新問題，充分體現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立性。1.綜合統(tǒng)一2.高度非過程化3.面向集合的操作方式4.以同一種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方法5.語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用6/2835.語(yǔ)言簡(jiǎn)捷，易學(xué)易用7/283第二節(jié)、SQL的數(shù)據(jù)定義【教學(xué)目標(biāo)】了解數(shù)據(jù)定義的內(nèi)容與格式掌握基本表的創(chuàng)建與修改語(yǔ)句理解索引概念并學(xué)會(huì)建立索引8/283

數(shù)據(jù)定義的內(nèi)容9/283

定義語(yǔ)句的格式CREATETABLE<表名>

（<列名><數(shù)據(jù)類型>[<列級(jí)完整性約束條件>][，<列名><數(shù)據(jù)類型>[<列級(jí)完整性約束條件>]]…[，<表級(jí)完整性約束條件>]）；<表名>：所要定義的基本表的名字<列名>：組成該表的各個(gè)屬性（列）<列級(jí)完整性約束條件>：涉及相應(yīng)屬性列的完整性約束條件<表級(jí)完整性約束條件>：涉及一個(gè)或多個(gè)屬性列的完整性約束條件10/283[例1]建立一個(gè)“學(xué)生”表Student，它由學(xué)號(hào)Sno、姓名Sname、性別Ssex、年齡Sage、所在系Sdept五個(gè)屬性組成。其中學(xué)號(hào)不能為空，值是唯一的，并且姓名取值也唯一。

CREATETABLEStudent(SnoCHAR(5)NOTNULLUNIQUE，

SnameCHAR(20)UNIQUE，

SsexCHAR(1)，

SageINT，

SdeptCHAR(15))；11/283常用完整性約束主碼約束：PRIMARYKEY唯一性約束：UNIQUE非空值約束：NOTNULL參照完整性約束PRIMARYKEY與

UNIQUE的區(qū)別？[例2]建立一個(gè)“學(xué)生選課”表SC，它由學(xué)號(hào)Sno、課程號(hào)Cno，修課成績(jī)Grade組成，其中(Sno,Cno)為主碼。CREATETABLESC(SnoCHAR(5),CnoCHAR(3),Gradeint,Primarykey(Sno,Cno));12/283三、刪除基本表

DROPTABLE<表名>;

基本表刪除。數(shù)據(jù)、表上的索引都刪除，表上的視圖往往仍然保留，但無(wú)法引用。刪除基本表時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從數(shù)據(jù)字典中刪去有關(guān)該基本表及其索引的描述。[例5]刪除Student表

DROPTABLE

Student;13/283二、修改基本表ALTERTABLE<表名>[ADD<新列名><數(shù)據(jù)類型>[完整性約束]][DROP<完整性約束名>][MODIFY<列名><數(shù)據(jù)類型>]；<表名>：要修改的基本表ADD子句：增加新列和新的完整性約束條件DROP子句：刪除指定的完整性約束條件MODIFY子句：用于修改列名和數(shù)據(jù)類型14/283例題[例2]向Student表增加“入學(xué)時(shí)間”列，其數(shù)據(jù)類型為日期型。

ALTERTABLEStudentADDScomeDATE；不論基本表中原來是否已有數(shù)據(jù)，新增加的列一律為空值。

15/283刪除屬性列

直接/間接刪除把表中要保留的列及其內(nèi)容復(fù)制到一個(gè)新表中刪除原表再將新表重命名為原表名直接刪除屬性列:(新)例：ALTERTABLEStudentDropScome；16/283[例3]將年齡的數(shù)據(jù)類型改為半字長(zhǎng)整數(shù)。

ALTERTABLEStudentMODIFYSageSMALLINT；注：修改原有的列定義有可能會(huì)破壞已有數(shù)據(jù)[例4]刪除學(xué)生姓名必須取唯一值的約束。

ALTERTABLEStudentDROPUNIQUE(Sname)；17/283

建立與刪除索引建立索引是加快查詢速度的有效手段建立索引DBA或表的屬主（即建立表的人）根據(jù)需要建立有些DBMS自動(dòng)建立以下列上的索引

PRIMARYKEYUNIQUE維護(hù)索引

DBMS自動(dòng)完成

（早期dBase、FoxPro等除外）使用索引

DBMS自動(dòng)選擇是否使用索引以及使用哪些索引18/283

索引概念—索引與基表的區(qū)別。建立索引的目的(排序與定位)。索引的代價(jià)。索引的維護(hù)。

建立索引—語(yǔ)句格式（注意索引名與索引目標(biāo)對(duì)應(yīng)）。UNIQUE、CLUSTER、DESC參數(shù)的意義與使用。

刪除索引—減少系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間。索引實(shí)例—建立、刪除索引的例子。19/283一、建立索引語(yǔ)句格式CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名>ON<表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>]]…)； 用<表名>指定要建索引的基本表名字索引可以建立在該表的一列或多列上，各列名之間用逗號(hào)分隔用<次序>指定索引值的排列次序，升序：ASC，降序：DESC。缺省值：ASCUNIQUE表明此索引的每一個(gè)索引值只對(duì)應(yīng)唯一的數(shù)據(jù)記錄CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引20/283[例6]為學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中的Student，Course，SC三個(gè)表建立索引。其中Student表按學(xué)號(hào)升序建唯一索引，Course表按課程號(hào)升序建唯一索引，SC表按學(xué)號(hào)升序和課程號(hào)降序建唯一索引。CREATEUNIQUEINDEXStusnoONStudent(Sno)；CREATEUNIQUEINDEXCoucnoONCourse(Cno)；CREATEUNIQUEINDEXSCnoONSC(SnoASC，CnoDESC)；

唯一值索引對(duì)于已含重復(fù)值的屬性列不能建UNIQUE索引對(duì)某個(gè)列建立UNIQUE索引后，插入新記錄時(shí)DBMS會(huì)自動(dòng)檢查新記錄在該列上是否取了重復(fù)值。這相當(dāng)于增加了一個(gè)UNIQUE約束21/283聚簇索引建立聚簇索引后，基表中數(shù)據(jù)也需要按指定的聚簇屬性值的升序或降序存放。也即聚簇索引的索引項(xiàng)順序與表中記錄的物理順序一致例：CREATECLUSTERINDEXStusnameONStudent(Sname)；在Student表的Sname（姓名）列上建立一個(gè)聚簇索引，而且Student表中的記錄將按照Sname值的升序存放

22/283在一個(gè)基本表上最多只能建立一個(gè)聚簇索引聚簇索引的用途：對(duì)于某些類型的查詢，可以提高查詢效率聚簇索引的適用范圍很少對(duì)基表進(jìn)行增刪操作很少對(duì)其中的變長(zhǎng)列進(jìn)行修改操作二、刪除索引DROPINDEX<索引名>；刪除索引時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從數(shù)據(jù)字典中刪去有關(guān)該索引的描述。[例7]刪除Student表的Stusname索引。

DROPINDEXStusname；23/283第三節(jié)、SQL的查詢語(yǔ)句【教學(xué)目標(biāo)】了解查詢語(yǔ)句的內(nèi)容與格式掌握單表與多表查詢掌握嵌套集函數(shù)的使用24/283語(yǔ)句格式SELECT[ALL|DISTINCT]<目標(biāo)列表達(dá)式>[，<目標(biāo)列表達(dá)式>]…FROM<表名或視圖名>[，<表名或視圖名>]…[WHERE<條件表達(dá)式>][GroupBY<列名1>[HAVING<條件表達(dá)式>]][ORDERBY<列名2>[ASC|DESC]]；25/283SELECT子句：指定要顯示的屬性列FROM子句：指定查詢對(duì)象(基本表或視圖)WHERE子句：指定查詢條件

GROUPBY子句：對(duì)查詢結(jié)果按指定列的值分組，該屬性列值相等的元組為一個(gè)組。通常會(huì)在每組中作用集函數(shù)。HAVING短語(yǔ)：篩選出只有滿足指定條件的組ORDERBY子句：對(duì)查詢結(jié)果表按指定列值的升序或降序排序26/283示例數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)生表：Student(Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept)課程表：Course(Cno，Cname，Cpno，Ccredit)

學(xué)生選課表：SC(Sno，Cno，Grade)27/283單表查詢

查詢僅涉及一個(gè)表，是一種最簡(jiǎn)單的查詢操作一、選擇表中的若干列二、選擇表中的若干元組三、對(duì)查詢結(jié)果排序四、使用集函數(shù)五、對(duì)查詢結(jié)果分組

28/283查詢指定列

[例1]查詢?nèi)w學(xué)生的學(xué)號(hào)與姓名。SELECTSno，SnameFROMStudent；

[例2]查詢?nèi)w學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)、所在系。SELECTSname，Sno，SdeptFROMStudent；[例3]查詢?nèi)w學(xué)生的詳細(xì)記錄。SELECTSno，Sname，Ssex，Sage，SdeptFROMStudent；或SELECT*FROMStudent；29/283

查詢經(jīng)過計(jì)算的值SELECT子句的<目標(biāo)列表達(dá)式>為表達(dá)式算術(shù)表達(dá)式字符串常量函數(shù)列別名等30/283[例4]查全體學(xué)生的姓名及其出生年份。SELECTSname，2000-SageFROMStudent；

輸出結(jié)果：

Sname2000-Sage----------------------

李勇1976

劉晨1977

王名1978

張立197831/283[例5]查詢?nèi)w學(xué)生的姓名、出生年份和所有系，要求用小寫字母表示所有系名。SELECTSname，'YearofBirth:'，2000-Sage，

ISLOWER(Sdept)FROMStudent；

32/283輸出結(jié)果：

Sname'YearofBirth:'2000-SageISLOWER(Sdept)----------------------------------------------

李勇YearofBirth:1976cs

劉晨YearofBirth:1977is

王名YearofBirth:1978ma

張立YearofBirth:1977is33/283[例5.1]使用列別名改變查詢結(jié)果的列標(biāo)題SELECTSnameNAME，'YearofBirth:’

BIRTH，

2000-SageBIRTHDAY，ISLOWER(Sdept)DEPARTMENTFROM

Student；輸出結(jié)果：

NAMEBIRTHBIRTHDAYDEPARTMENT------------------------------------------------------

李勇YearofBirth:1976cs

劉晨YearofBirth:1977is

王名YearofBirth:1978ma

張立YearofBirth:1977is34/283二、選擇表中的若干元組消除取值重復(fù)的行查詢滿足條件的元組35/2831.消除取值重復(fù)的行在SELECT子句中使用DISTINCT短語(yǔ)假設(shè)SC表中有下列數(shù)據(jù)

SnoCnoGrade---------------------950011929500128595001388950022909500238036/283ALL與

DISTINCT

[例6]查詢選修了課程的學(xué)生學(xué)號(hào)。(1)SELECTSnoFROMSC;

或(默認(rèn)ALL)SELECTALLSnoFROMSC;

結(jié)果：Sno-------950019500195001950029500237/283注意DISTINCT短語(yǔ)的作用范圍是所有目標(biāo)列例：查詢選修課程的各種成績(jī)錯(cuò)誤的寫法SELECTDISTINCTCno，DISTINCTGradeFROMSC;正確的寫法

SELECTDISTINCTCno，GradeFROMSC;

38/2832.查詢滿足條件的元組39/283(1)比較大小在WHERE子句的<比較條件>中使用比較運(yùn)算符=，>，<，>=，<=，!=或<>，!>，!<，邏輯運(yùn)算符NOT+比較運(yùn)算符[例8]查詢所有年齡在20歲以下的學(xué)生姓名及其年齡。

SELECTSname，Sage

FROMStudentWHERESage<20；或SELECTSname，SageFROMStudentWHERENOTSage>=20；

40/283(2)確定范圍使用謂詞BETWEEN…AND…NOTBETWEEN…AND…[例10]查詢年齡在20~23歲（包括20歲和23歲）之間的學(xué)生的姓名、系別和年齡。

SELECTSname，Sdept，SageFROMStudentWHERESageBETWEEN20AND23；

41/283[例11]查詢年齡不在20~23歲之間的學(xué)生姓名、系別和年齡。SELECTSname，Sdept，SageFROMStudentWHERESageNOTBETWEEN20AND23；

42/283(3)確定集合使用謂詞IN<值表>,NOTIN<值表>

<值表>：用逗號(hào)分隔的一組取值[例12]查詢信息系（IS）、數(shù)學(xué)系（MA）和計(jì)算機(jī)科學(xué)系（CS）學(xué)生的姓名和性別。SELECTSname，SsexFROMStudentWHERESdeptIN('IS'，'MA'，'CS');43/283(3)確定集合[例13]查詢既不是信息系、數(shù)學(xué)系，也不是計(jì)算機(jī)科學(xué)系的學(xué)生的姓名和性別。SELECTSname，SsexFROMStudent WHERESdeptNOTIN('IS'，'MA'，'CS');44/283(4)字符串匹配[NOT]LIKE‘<匹配串>’[ESCAPE‘<換碼字符>’]<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當(dāng)匹配模板為固定字符串時(shí)，可以用=運(yùn)算符取代LIKE謂詞用!=或<>運(yùn)算符取代NOTLIKE謂詞45/283通配符%(百分號(hào))代表任意長(zhǎng)度（長(zhǎng)度可以為0）的字符串例：a%b表示以a開頭，以b結(jié)尾的任意長(zhǎng)度的字符串。如acb，addgb，ab等都滿足該匹配串_(下橫線)代表任意單個(gè)字符例：a_b表示以a開頭，以b結(jié)尾的長(zhǎng)度為3的任意字符串。如acb，afb等都滿足該匹配串46/283ESCAPE短語(yǔ)：當(dāng)用戶要查詢的字符串本身就含有%或_時(shí)，要使用ESCAPE'<換碼字符>'短語(yǔ)對(duì)通配符進(jìn)行轉(zhuǎn)義。47/2831)匹配模板為固定字符串[例14]查詢學(xué)號(hào)為95001的學(xué)生的詳細(xì)情況。

SELECT*FROMStudentWHERESnoLIKE'95001'；等價(jià)于：

SELECT*FROMStudentWHERESno='95001'；48/2832)匹配模板為含通配符的字符串[例15]查詢所有姓劉學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)和性別。

SELECTSname，Sno，SsexFROMStudentWHERESnameLIKE‘劉%’；49/283[例16]查詢姓"歐陽(yáng)"且全名為三個(gè)漢字的學(xué)生的姓名。

SELECTSnameFROMStudentWHERESnameLIKE‘歐陽(yáng)__’；[例17]查詢名字中第2個(gè)字為"陽(yáng)"字的學(xué)生的姓名和學(xué)號(hào)。

SELECTSname，SnoFROMStudentWHERESnameLIKE'__陽(yáng)%'；50/283匹配模板為含通配符的字符串（續(xù)）[例18]查詢所有不姓劉的學(xué)生姓名。

SELECTSname，Sno，SsexFROMStudentWHERESnameNOTLIKE'劉%'；51/2833)使用換碼字符將通配符轉(zhuǎn)義為普通字符

[例19]查詢DB_Design課程的課程號(hào)和學(xué)分。

SELECTCno，CcreditFROMCourseWHERECnameLIKE'DB\_Design'

ESCAPE'\'52/283使用換碼字符將通配符轉(zhuǎn)義為普通字符(續(xù))[例20]查詢以"DB_"開頭，且倒數(shù)第3個(gè)字符為i的課程的詳細(xì)情況。

SELECT*FROMCourseWHERECnameLIKE'DB\_%i__'ESCAPE'\'；53/283(5)涉及空值的查詢

使用謂詞ISNULL或ISNOTNULL

“ISNULL”

不能用“=NULL”

代替[例21]某些學(xué)生選修課程后沒有參加考試，所以有選課記錄，但沒有考試成績(jī)。查詢?nèi)鄙俪煽?jī)的學(xué)生的學(xué)號(hào)和相應(yīng)的課程號(hào)。

SELECTSno，CnoFROMSCWHEREGradeISNULL；54/283[例22]查所有有成績(jī)的學(xué)生學(xué)號(hào)和課程號(hào)。

SELECTSno，CnoFROMSCWHEREGradeISNOTNULL；55/283(6)多重條件查詢用邏輯運(yùn)算符AND和OR來聯(lián)結(jié)多個(gè)查詢條件

AND的優(yōu)先級(jí)高于OR

可以用括號(hào)改變優(yōu)先級(jí)可用來實(shí)現(xiàn)多種其他謂詞

[NOT]IN[NOT]BETWEEN…AND…56/283[例23]查詢計(jì)算機(jī)系年齡在20歲以下的學(xué)生姓名。

SELECTSnameFROMStudentWHERESdept='CS'ANDSage<20；57/283改寫[例12][例12]查詢信息系（IS）、數(shù)學(xué)系（MA）和計(jì)算機(jī)科學(xué)系（CS）學(xué)生的姓名和性別。SELECTSname，SsexFROMStudentWHERESdeptIN('IS'，'MA'，'CS')可改寫為：SELECTSname，SsexFROMStudentWHERESdept='IS'ORSdept='MA'ORSdept='CS'；58/283改寫[例10][例10]查詢年齡在20~23歲（包括20歲和23歲）之間的學(xué)生的姓名、系別和年齡。

SELECTSname，Sdept，SageFROMStudentWHERESageBETWEEN20AND23；可改寫為：

SELECTSname，Sdept，SageFROMStudentWHERESage>=20ANDSage<=23；59/283三、對(duì)查詢結(jié)果排序

使用ORDERBY子句可以按一個(gè)或多個(gè)屬性列排序升序：ASC；降序：DESC；缺省值為升序當(dāng)排序列含空值時(shí)ASC：排序列為空值的元組最后顯示DESC：排序列為空值的元組最先顯示60/283[例24]查詢選修了3號(hào)課程的學(xué)生的學(xué)號(hào)及其成績(jī)，查詢結(jié)果按分?jǐn)?shù)降序排列。

SELECTSno，GradeFROMSCWHERECno='3'ORDERBYGradeDESC；61/283查詢結(jié)果

SnoGrade--------------950109502495007929500382950108295009759501461950025562/283[例25]查詢?nèi)w學(xué)生情況，查詢結(jié)果按所在系的系號(hào)升序排列，同一系中的學(xué)生按年齡降序排列。

SELECT*FROMStudentORDERBYSdept，SageDESC；63/283四、使用集函數(shù)5類主要集函數(shù)計(jì)數(shù)COUNT（[DISTINCT|ALL]*）COUNT（[DISTINCT|ALL]<列名>）計(jì)算總和SUM（[DISTINCT|ALL]<列名>） 計(jì)算平均值A(chǔ)VG（[DISTINCT|ALL]<列名>）64/283求最大值MAX（[DISTINCT|ALL]<列名>）

求最小值MIN（[DISTINCT|ALL]<列名>） DISTINCT短語(yǔ)：在計(jì)算時(shí)要取消指定列中的重復(fù)值A(chǔ)LL短語(yǔ)：不取消重復(fù)值A(chǔ)LL為缺省值65/283[例26]查詢學(xué)生總?cè)藬?shù)。

SELECTCOUNT(*)FROMStudent；

[例27]查詢選修了課程的學(xué)生人數(shù)。

SELECTCOUNT(DISTINCTSno)FROMSC；注：用DISTINCT以避免重復(fù)計(jì)算學(xué)生人數(shù)66/283[例28]計(jì)算1號(hào)課程的學(xué)生平均成績(jī)。

SELECTAVG(Grade)FROMSCWHERECno='1'；

[例29]查詢選修1號(hào)課程的學(xué)生最高分?jǐn)?shù)。

SELECTMAX(Grade)FROMSCWHERCno='1'；67/283五、對(duì)查詢結(jié)果分組使用GROUPBY子句分組 細(xì)化集函數(shù)的作用對(duì)象未對(duì)查詢結(jié)果分組，集函數(shù)將作用于整個(gè)查詢結(jié)果對(duì)查詢結(jié)果分組后，集函數(shù)將分別作用于每個(gè)組68/283使用GROUPBY子句分組[例30]求各個(gè)課程號(hào)及相應(yīng)的選課人數(shù)。

SELECTCno，COUNT(Sno)FROMSCGROUPBYCno；

結(jié)果

CnoCOUNT(Sno)

122

234 344 433 54869/283GROUPBY子句的作用對(duì)象是查詢的中間結(jié)果表分組方法：按指定的一列或多列值分組，值相等的為一組使用GROUPBY子句后，SELECT子句的列名列表中只能出現(xiàn)分組屬性和集函數(shù)

70/283使用HAVING短語(yǔ)篩選最終輸出結(jié)果[例31]查詢選修了3門以上課程的學(xué)生學(xué)號(hào)。

SELECTSnoFROMSCGROUPBYSnoHAVINGCOUNT(*)>3；

71/283[例32]查詢有3門以上課程是90分以上的學(xué)生的學(xué)號(hào)及（90分以上的）課程數(shù)

SELECTSno,COUNT(*)FROMSCWHEREGrade>=90GROUPBYSnoHAVINGCOUNT(*)>=3;

72/283使用HAVING短語(yǔ)篩選最終輸出結(jié)果只有滿足HAVING短語(yǔ)指定條件的組才輸出HAVING短語(yǔ)與WHERE子句的區(qū)別：作用對(duì)象不同WHERE子句作用于基表或視圖，從中選擇滿足條件的元組。HAVING短語(yǔ)作用于組，從中選擇滿足條件的組。

73/283連接查詢同時(shí)涉及多個(gè)表的查詢稱為連接查詢用來連接兩個(gè)表的條件稱為連接條件或連接謂詞一般格式：[<表名1>.]<列名1><比較運(yùn)算符>[<表名2>.]<列名2>

比較運(yùn)算符：=、>、<、>=、<=、!=[<表名1>.]<列名1>BETWEEN[<表名2>.]<列名2>AND[<表名2>.]<列名3>74/283連接字段連接謂詞中的列名稱為連接字段連接條件中的各連接字段類型必須是可比的，但不必是相同的75/283連接操作的執(zhí)行過程嵌套循環(huán)法(NESTED-LOOP)首先在表1中找到第一個(gè)元組，然后從頭開始掃描表2，逐一查找滿足連接件的元組，找到后就將表1中的第一個(gè)元組與該元組拼接起來，形成結(jié)果表中一個(gè)元組。表2全部查找完后，再找表1中第二個(gè)元組，然后再?gòu)念^開始掃描表2，逐一查找滿足連接條件的元組，找到后就將表1中的第二個(gè)元組與該元組拼接起來，形成結(jié)果表中一個(gè)元組。重復(fù)上述操作，直到表1中的全部元組都處理完畢76/283排序合并法(SORT-MERGE)常用于=連接首先按連接屬性對(duì)表1和表2排序?qū)Ρ?的第一個(gè)元組，從頭開始掃描表2，順序查找滿足連接條件的元組，找到后就將表1中的第一個(gè)元組與該元組拼接起來，形成結(jié)果表中一個(gè)元組。當(dāng)遇到表2中第一條大于表1連接字段值的元組時(shí)，對(duì)表2的查詢不再繼續(xù)77/283排序合并法找到表1的第二條元組，然后從剛才的中斷點(diǎn)處繼續(xù)順序掃描表2，查找滿足連接條件的元組，找到后就將表1中的第一個(gè)元組與該元組拼接起來，形成結(jié)果表中一個(gè)元組。直接遇到表2中大于表1連接字段值的元組時(shí)，對(duì)表2的查詢不再繼續(xù)重復(fù)上述操作，直到表1或表2中的全部元組都處理完畢為止78/283索引連接(INDEX-JOIN)對(duì)表2按連接字段建立索引對(duì)表1中的每個(gè)元組，依次根據(jù)其連接字段值查詢表2的索引，從中找到滿足條件的元組，找到后就將表1中的第一個(gè)元組與該元組拼接起來，形成結(jié)果表中一個(gè)元組79/283SQL中連接查詢的主要類型

廣義笛卡爾積 等值連接(含自然連接)

非等值連接查詢 自身連接查詢 外連接查詢 復(fù)合條件連接查詢80/283一、廣義笛卡爾積不帶連接謂詞的連接很少使用例：

SELECTStudent.*,SC.*FROMStudent,SC81/283二、等值與非等值連接查詢等值連接、自然連接、非等值連接[例32]查詢每個(gè)學(xué)生及其選修課程的情況。SELECTStudent.*，SC.*FROMStudent，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno；82/283等值連接連接運(yùn)算符為=的連接操作

[<表名1>.]<列名1>=[<表名2>.]<列名2>任何子句中引用表1和表2中同名屬性時(shí)，都必須加表名前綴。引用唯一屬性名時(shí)可以加也可以省略表名前綴。83/283等值連接假設(shè)Student表、SC表分別有下列數(shù)據(jù)：

Student表SnoSnameSsexSageSdept95001

李勇

男20CS95002

劉晨

女19IS95003

王敏

女18MA95004

張立

男19IS84/283等值連接SC表SnoCnoGrade950011929500128595001950029500232388908085/283等值連接結(jié)果表

Student.SnoSnameSsexSageSdeptSC.SnoCnoGrade

95001李勇男20 CS 9500119295001李勇男20 CS 9500128595001李勇男20 CS 9500138895002劉晨女19 IS 9500229095002劉晨女19 IS 95002380

86/283自然連接等值連接的一種特殊情況，把目標(biāo)列中重復(fù)的屬性列去掉。[例33]對(duì)[例32]用自然連接完成。

SELECTStudent.Sno，Sname，Ssex，Sage， Sdept，Cno，GradeFROMStudent，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno；87/283非等值連接查詢連接運(yùn)算符不是=的連接操作

[<表名1>.]<列名1><比較運(yùn)算符>[<表名2>.]<列名2>比較運(yùn)算符：>、<、>=、<=、!=[<表名1>.]<列名1>BETWEEN[<表名2>.]<列名2>AND[<表名2>.]<列名3>

88/283三、自身連接一個(gè)表與其自己進(jìn)行連接，稱為表的自身連接需要給表起別名以示區(qū)別由于所有屬性名都是同名屬性，因此必須使用別名前綴89/283[例34]查詢每一門課的間接先修課（即先修課的先修課）

SELECTFIRST.Cno，SECOND.CpnoFROMCourseFIRST，CourseSECONDWHEREFIRST.Cpno=SECOND.Cno；90/283FIRST表（Course表）

CnoCnameCpnoCcredit1數(shù)據(jù)庫(kù)542數(shù)學(xué)

23信息系統(tǒng)144操作系統(tǒng)635數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)746數(shù)據(jù)處理

27PASCAL語(yǔ)言6491/283SECOND表（Course表）

CnoCnameCpnoCcredit1數(shù)據(jù)庫(kù)542數(shù)學(xué)

23信息系統(tǒng)144操作系統(tǒng)635數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)746數(shù)據(jù)處理

27PASCAL語(yǔ)言6492/283查詢結(jié)果

173556

cnocpno93/283四、外連接（OuterJoin）外連接與普通連接的區(qū)別普通連接操作只輸出滿足連接條件的元組外連接操作以指定表為連接主體，將主體表中不滿足連接條件的元組一并輸出94/283

[例33]查詢每個(gè)學(xué)生及其選修課程的情況包括沒有選修課程的學(xué)生----用外連接操作SELECTStudent.Sno，Sname，Ssex， Sage，Sdept，Cno，GradeFROMStudent，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno(*)；95/283結(jié)果：

Student.Sno SnameSsexSageSdeptCnoGrade

95001李勇男20CS19295001李勇男20CS28595001李勇男20CS38895002劉晨女19IS29095002劉晨女19IS38095003王敏女18MA95004張立男19IS96/283在表名后面加外連接操作符(*)或(+)指定非主體表非主體表有一“萬(wàn)能”的虛行，該行全部由空值組成虛行可以和主體表中所有不滿足連接條件的元組進(jìn)行連接由于虛行各列全部是空值，因此與虛行連接的結(jié)果中，來自非主體表的屬性值全部是空值97/283

左外連接

外連接符出現(xiàn)在連接條件的左邊 右外連接

外連接符出現(xiàn)在連接條件的右邊

98/283五、復(fù)合條件連接WHERE子句中含多個(gè)連接條件時(shí)，稱為復(fù)合條件連接[例35]查詢選修2號(hào)課程且成績(jī)?cè)?0分以上的所有學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名SELECTStudent.Sno,student.SnameFROMStudent,SCWHEREStudent.Sno=SC.SnoAND/*連接謂詞*/SC.Cno='2'AND/*其他限定條件*/SC.Grade>90；

/*其他限定條件*/99/283多表連接[例36]查詢每個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、選修的課程名及成績(jī)。

SELECTStudent.Sno，Sname，Cname，GradeFROMStudent，SC，CourseWHEREStudent.Sno=SC.SnoandSC.Cno=Course.Cno；

結(jié)果：

Student.SnoSnameCnameGrade 95001李勇數(shù)據(jù)庫(kù)9295001李勇數(shù)學(xué)8595001李勇信息系統(tǒng)8895002劉晨數(shù)學(xué)9095002劉晨信息系統(tǒng)80100/283嵌套查詢嵌套查詢概述嵌套查詢分類嵌套查詢求解方法引出子查詢的謂詞

101/283嵌套查詢概述一個(gè)SELECT-FROM-WHERE語(yǔ)句稱為一個(gè)查詢塊將一個(gè)查詢塊嵌套在另一個(gè)查詢塊的WHERE子句或HAVING短語(yǔ)的條件中的查詢稱為嵌套查詢

102/283

SELECTSname 外層查詢/父查詢

FROMStudentWHERESnoIN

（SELECTSno內(nèi)層查詢/子查詢

FROMSCWHERECno='2'）；103/283子查詢的限制不能使用ORDERBY子句層層嵌套方式反映了SQL語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)化有些嵌套查詢可以用連接運(yùn)算替代104/283嵌套查詢分類不相關(guān)子查詢子查詢的查詢條件不依賴于父查詢相關(guān)子查詢子查詢的查詢條件依賴于父查詢105/283嵌套查詢求解方法不相關(guān)子查詢是由里向外逐層處理。即每個(gè)子查詢?cè)谏弦患?jí)查詢處理之前求解，子查詢的結(jié)果用于建立其父查詢的查找條件。106/283相關(guān)子查詢首先取外層查詢中表的第一個(gè)元組，根據(jù)它與內(nèi)層查詢相關(guān)的屬性值處理內(nèi)層查詢，若WHERE子句返回值為真，則取此元組放入結(jié)果表；然后再取外層表的下一個(gè)元組；重復(fù)這一過程，直至外層表全部檢查完為止。107/283引出子查詢的謂詞帶有IN謂詞的子查詢帶有比較運(yùn)算符的子查詢帶有ANY或ALL謂詞的子查詢帶有EXISTS謂詞的子查詢108/283一、帶有IN謂詞的子查詢[例37]查詢與“劉晨”在同一個(gè)系學(xué)習(xí)的學(xué)生。

此查詢要求可以分步來完成①確定“劉晨”所在系名

SELECTSdeptFROMStudentWHERESname='劉晨'； 結(jié)果為：

Sdept IS109/283②查找所有在IS系學(xué)習(xí)的學(xué)生。

SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdept='IS'；結(jié)果為：SnoSnameSdept95001劉晨IS95004張立IS110/283

構(gòu)造嵌套查詢將第一步查詢嵌入到第二步查詢的條件中

SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdeptIN(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=‘

劉晨’)；此查詢?yōu)椴幌嚓P(guān)子查詢。DBMS求解該查詢時(shí)也是分步去做的。111/283

用自身連接完成本查詢要求

SELECTS1.Sno，S1.Sname，S1.SdeptFROMStudentS1，StudentS2WHERES1.Sdept=S2.SdeptAND

S2.Sname='劉晨'；112/283父查詢和子查詢中的表均可以定義別名

SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentS1WHERES1.SdeptIN(SELECTSdeptFROMStudentS2WHERES2.Sname=‘

劉晨’)；113/283[例38]查詢選修了課程名為“信息系統(tǒng)”的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名

SELECTSno，Sname③最后在Student關(guān)系中

FROMStudent取出Sno和SnameWHERESnoIN(SELECTSno②然后在SC關(guān)系中找出選

FROMSC修了3號(hào)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)

WHERECnoIN(SELECTCno①首先在Course關(guān)系中找出“信

FROMCourse息系統(tǒng)”的課程號(hào)，結(jié)果為3號(hào)

WHERECname=‘信息系統(tǒng)’));114/283結(jié)果：

Sno Sname---------95001李勇

95002劉晨115/283用連接查詢

SELECTSno，SnameFROMStudent，SC，CourseWHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno=Course.CnoANDCourse.Cname=‘信息系統(tǒng)’；116/283二、帶有比較運(yùn)算符的子查詢

當(dāng)能確切知道內(nèi)層查詢返回單值時(shí)，可用比較運(yùn)算符（>，<，=，>=，<=，!=或<>）。與ANY或ALL謂詞配合使用117/283例：假設(shè)一個(gè)學(xué)生只可能在一個(gè)系學(xué)習(xí)，并且必須屬于一個(gè)系，則在[例37]可以用=代替IN

：

SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdept=SELECTSdeptFROMStudentWHERESname='劉晨'；118/283

子查詢一定要跟在比較符之后

錯(cuò)誤的例子：

SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERE(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=‘

劉晨’

)=Sdept；119/283三、帶有ANY或ALL謂詞的子查詢謂詞語(yǔ)義ANY：任意一個(gè)值A(chǔ)LL：所有值120/283需要配合使用比較運(yùn)算符>ANY 大于子查詢結(jié)果中的某個(gè)值

>ALL 大于子查詢結(jié)果中的所有值<ANY 小于子查詢結(jié)果中的某個(gè)值<ALL 小于子查詢結(jié)果中的所有值>=ANY 大于等于子查詢結(jié)果中的某個(gè)值>=ALL 大于等于子查詢結(jié)果中的所有值<=ANY 小于等于子查詢結(jié)果中的某個(gè)值<=ALL 小于等于子查詢結(jié)果中的所有值=ANY 等于子查詢結(jié)果中的某個(gè)值=ALL 等于子查詢結(jié)果中的所有值（通常沒有實(shí)際意義）!=（或<>）ANY 不等于子查詢結(jié)果中的某個(gè)值!=（或<>）ALL 不等于子查詢結(jié)果中的任何一個(gè)值121/283[例39]查詢其他系中比信息系任意一個(gè)(其中某一個(gè))學(xué)生年齡小的學(xué)生姓名和年齡

SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<ANY(SELECTSageFROMStudentWHERESdept='IS')

ANDSdept<>'IS';/*注意這是父查詢塊中的條件*/122/283結(jié)果

Sname Sage

王敏18執(zhí)行過程1.DBMS執(zhí)行此查詢時(shí)，首先處理子查詢，找出

IS系中所有學(xué)生的年齡，構(gòu)成一個(gè)集合(19，18)2.處理父查詢，找所有不是IS系且年齡小于

19或18的學(xué)生123/283ANY和ALL謂詞有時(shí)可以用集函數(shù)實(shí)現(xiàn)ANY與ALL與集函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

=

<>或!=

<<=>>=ANY

IN

--

<MAX<=MAX>MIN>=MINALL--

NOTIN

<MIN<=MIN>MAX>=MAX124/283用集函數(shù)實(shí)現(xiàn)子查詢通常比直接用ANY或ALL查詢效率要高，因?yàn)榍罢咄ǔＤ軌驕p少比較次數(shù)125/283[例39']：用集函數(shù)實(shí)現(xiàn)[例39]

SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<(SELECTMAX(Sage)FROMStudentWHERESdept='IS')ANDSdept<>'IS’;126/283[例40]查詢其他系中比信息系所有學(xué)生年齡都小的學(xué)生姓名及年齡。方法一：用ALL謂詞

SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<ALL(SELECTSageFROMStudentWHERESdept='IS')ANDSdept<>'IS’;查詢結(jié)果為空表。127/283

方法二：用集函數(shù)

SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<(SELECTMIN(Sage)FROMStudentWHERESdept='IS')ANDSdept<>'IS’;128/283四、帶有EXISTS謂詞的子查詢1.EXISTS謂詞2.NOTEXISTS謂詞3.不同形式的查詢間的替換4.相關(guān)子查詢的效率5.用EXISTS/NOTEXISTS實(shí)現(xiàn)全稱量詞6.用EXISTS/NOTEXISTS實(shí)現(xiàn)邏輯蘊(yùn)函129/2831.EXISTS謂詞存在量詞

帶有EXISTS謂詞的子查詢不返回任何數(shù)據(jù)，只產(chǎn)生邏輯真值“true”或邏輯假值“false”。若內(nèi)層查詢結(jié)果非空，則返回真值若內(nèi)層查詢結(jié)果為空，則返回假值由EXISTS引出的子查詢，其目標(biāo)列表達(dá)式通常都用*，因?yàn)閹XISTS的子查詢只返回真值或假值，給出列名無(wú)實(shí)際意義2.NOTEXISTS謂詞130/283

思路分析：本查詢涉及Student和SC關(guān)系。在Student中依次取每個(gè)元組的Sno值，用此值去檢查SC關(guān)系。若SC中存在這樣的元組，其Sno值等于此Student.Sno值，并且其Cno='1'，則取此Student.Sname送入結(jié)果關(guān)系。131/283[例41]查詢所有選修了1號(hào)課程的學(xué)生姓名。用嵌套查詢

SELECTSnameFROMStudentWHEREEXISTS(SELECT*FROMSC/*相關(guān)子查詢*/WHERESno=Student.SnoAND Cno='1')；求解過程132/283用連接運(yùn)算SELECTSnameFROMStudent,SCWHEREStudent.Sno=SC.SnoAND SC.Cno='1';133/283[例42]查詢沒有選修1號(hào)課程的學(xué)生姓名。

SELECTSnameFROMStudentWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.Sno ANDCno='1')；此例用連接運(yùn)算難于實(shí)現(xiàn)

134/2833.不同形式的查詢間的替換一些帶EXISTS或NOTEXISTS謂詞的子查詢不能被其他形式的子查詢等價(jià)替換所有帶IN謂詞、比較運(yùn)算符、ANY和ALL謂詞的子查詢都能用帶EXISTS謂詞的子查詢等價(jià)替換。

135/283例：[例37]查詢與“劉晨”在同一個(gè)系學(xué)習(xí)的學(xué)生。可以用帶EXISTS謂詞的子查詢替換：

SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentS1WHEREEXISTS

SELECT*FROMStudentS2WHERES2.Sdept=S1.SdeptANDS2.Sname='劉晨'；136/2835.用EXISTS/NOTEXISTS實(shí)現(xiàn)全稱量詞(難點(diǎn))SQL語(yǔ)言中沒有全稱量詞（Forall）可以把帶有全稱量詞的謂詞轉(zhuǎn)換為等價(jià)的帶有存在量詞的謂詞：

(x)P≡

(x(P))137/283[例43]查詢選修了全部課程的學(xué)生姓名。

SELECTSnameFROMStudentWHERENOTEXISTS

（SELECT*FROMCourseWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.SnoANDCno=Course.Cno）；138/283

6.用EXISTS/NOTEXISTS實(shí)現(xiàn)邏輯蘊(yùn)函(難點(diǎn))SQL語(yǔ)言中沒有蘊(yùn)函(Implication)邏輯運(yùn)算可以利用謂詞演算將邏輯蘊(yùn)函謂詞等價(jià)轉(zhuǎn)換為：

pq≡p∨q139/283

[例44]查詢至少選修了學(xué)生95002選修的全部課程的學(xué)生號(hào)碼。解題思路：用邏輯蘊(yùn)函表達(dá)：查詢學(xué)號(hào)為x的學(xué)生，對(duì)所有的課程y，只要95002學(xué)生選修了課程y，則x也選修了y。形式化表示： 用P表示謂詞“學(xué)生95002選修了課程y”

用q表示謂詞“學(xué)生x選修了課程y”

則上述查詢?yōu)?(y)pq140/283等價(jià)變換：

(y)pq≡(y((pq))≡(y((p∨q)≡

y(p∧q)變換后語(yǔ)義：不存在這樣的課程y，學(xué)生95002選修了y，而學(xué)生x沒有選。141/283用NOTEXISTS謂詞表示：

SELECTDISTINCTSnoFROMSCSCXWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCSCYWHERESCY.Sno='95002'ANDNOTEXISTS(SELECT*FROMSCSCZWHERESCZ.Sno=SCX.SnoANDSCZ.Cno=SCY.Cno))；142/283集合查詢標(biāo)準(zhǔn)SQL直接支持的集合操作種類并操作(UNION)一般商用數(shù)據(jù)庫(kù)支持的集合操作種類并操作(UNION)交操作(INTERSECT)差操作(MINUS)143/2831．并操作形式

<查詢塊> UNION <查詢塊>參加UNION操作的各結(jié)果表的列數(shù)必須相同；對(duì)應(yīng)項(xiàng)的數(shù)據(jù)類型也必須相同144/283[例45]查詢計(jì)算機(jī)科學(xué)系的學(xué)生及年齡不大于19歲的學(xué)生。方法一：

SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'UNIONSELECT*FROMStudentWHERESage<=19；145/283方法二：

SELECTDISTINCT*FROMStudentWHERESdept='CS'ORSage<=19；146/283[例46]查詢選修了課程1或者選修了課程2的學(xué)生。方法一：

SELECTSnoFROMSCWHERECno='1'UNIONSELECTSnoFROMSCWHERECno='2'；147/283方法二：

SE