数据库复习.docx
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数据库复习
第一章绪论：
基本概念
v数据：
描述信息的可识别符号记录，以文字，数字，声音，图形等形式表现。
v数据库：
长期存储在计算机内、有组织的，可共享的大量数据的集合
v数据库管理系统（DBMS）：
位于用户和操作系统之间的一层大型复杂的数据管理软件系统
v数据库系统：
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
v模式：
数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，反映的是数据的结构与联系
v外模式：
用户能够看见与使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述
v内模式：
数据物理结构和存储方式的描述
第一章绪论：
基本原理
vDBMS的功能
v数据定义：
通过DDL定义数据对象（数据库表、索引、视图等）
v数据组织、存储和管理
v数据操纵：
通过DML实现对数据的查询、插入、修改、删除等
v数据库的运行管理：
安全性、完整性以及并发使用
v数据库的建立和维护
v数据库的发展历史
v人工管理阶段：
用户负责数据管理、数据面向特定程序、数据与程序无独立性
v文件管理阶段：
系统提供数据管理、数据面向应用、数据与程序具有物理独立性但无逻辑独立性
v数据库管理阶段：
系统提供数据管理、数据面向全组织、数据与程序间具有物理和逻辑独立性
v数据库系统的特点
v数据不仅内部结构化、整体也是结构化的，数据间具有联系
v数据的共享性高，冗余度小，易扩充
v数据具有物理和逻辑独立性
v具有统一的数据控制功能：
安全性、完整性、并发控制、恢复控制
v数据库的二级映像
v数据库的二级映像
▪外模式/模式映像：
保证数据的逻辑独立性，当模式改变时，只需要修改外模式/模式映像，外模式可以保持不变，从而依据外模式编写的应用程序不需要修改
▪模式/内模式映像：
保证数据的物理独立性，当数据的存储结构改变（内模式改变），需要模式/内模式，模式不需要改变，从而应用程序不受影响
第二章数据模型：
基本概念
v数据模型：
抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息，分为概念结构数据模型和结构数据模型
v概念数据模型：
按用户的观点来对数据和信息建模
v结构数据模型：
从计算机实现的观点对数据建模
v实体：
客观存在且可相互区分的事物
v实体集：
同型实体的集合
v属性：
实体所具有的某一特性
v域：
属性的取值范围
v结构数据模型：
从计算机实现的观点对数据建模，由数据结构、数据操作和数据约束组成
v数据结构：
描述组成数据库的对象类型，包括数据本身和数据间的联系
v数据操作：
描述对数据库对象实例允许执行的操作
v数据约束：
规定数据库状态以及状态变化所应满足的条件
v三层世界模型
v实体型间的联系
▪一对一：
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（也可以没有）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
▪一对多：
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
▪多对多：
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
vE-R模型（概念数据模型）
v常用结构数据模型
▪层次模型：
依据树建立，数据结构简单，查询效率高，但多对多联系表示不自然，插入删除限制较多，应用程序编写比较复杂
▪网状模型：
依据图建立，更直观描述现实世界，存取效率高，但结构复杂，不易被用户掌握
▪关系模型：
依据表建立，具有严格的数学基础，概念单一，存取路径对用户透明，但查询效率较低
1.一门课程可以由多名教师教授，一名教师只能教授一门课程，则课程与教师的联系类型为（B）
A.m:
nB.1:
mC.m:
1D.1:
1
第三章关系数据库：
基本概念
v笛卡尔积：
D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：
D1×D2×…×Dn＝
｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝
v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称为n元关系
v元祖：
关系中的元素
v候选码：
关系中的一个属性组，其值能唯一标识一个元组。
若从属性组中去掉任何一个属性，它就不具有这一性质了，这样的属性组称作候选码
v主码：
从多个候选码中选定一个用以标识元组
v外码：
关系R中的一个属性组，它不是R的码，但它与另一个关系S的码相对应，称这个属性组为R的外码
v关系模式：
对关系的描述，R（U，D，DOM，F）
v关系数据库：
所有关系的集合
v关系的完整性约束：
实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性
v实体完整性：
若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值
v参照完整性：
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：
v或者取空值（F的每个属性值均为空值）
v或者等于S中某个元组的主码值
v关系的性质
v行列的顺序无关紧要
v任意两个元祖不能完全相同
v每一分量不可再分
v列必须同质
定义两个关系R，S，其度分别为n，m，则它们的笛卡尔积是所有这样的元组集合：
元组的前n个分量是R中的一个元组，后m个分量是S中的一个元组。
R´S的度为R与S的度之和，R´S的元组个数为R和S的元组个数的乘积
1.R为4元关系R（A,B,C,D），S为三元关S（B,C,D），则R×S是_________元关系。
第四章SQL：
基本运算
v定义基本表：
CREATETABLE<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>]）；
基本表的定义、删除与修改
一、定义基本表
CREATETABLE<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>]）；
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，否则既可以定义在列级也可以定义在表级。
定义基本表
[例7]建立一个“学生选课”表SC
CREATETABLESC
（SnoCHAR（9），
CnoCHAR（4），
GradeSMALLINT，
PRIMARYKEY（Sno，Cno），
/*主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/
FOREIGNKEY（Sno）REFERENCESStudent（Sno），
/*表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student*/
FOREIGNKEY（Cno）REFERENCESCourse（Cno）
/*表级完整性约束条件，Cno是外码，被参照表是Course*/
）;
修改基本表
ALTERTABLE<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>]；
[例8]向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型。
ALTERTABLEStudentADDS_entranceDATE；
▪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9]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。
ALTERTABLEStudentMODIFYSageINT；
[例10]删除课程名称必须取唯一值的约束条件。
ALTERTABLECourseDROPUNIQUE（Cname）;
删除基本表
DROPTABLE<表名>［RESTRICT|CASCADE］；
⏹RESTRICT：
删除表是有限制的。
Ø欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用
Ø如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除
⏹CASCADE：
删除该表没有限制。
Ø在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除
[例11]删除Student表
DROPTABLEStudentCASCADE;
⏹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
［例12］若表上建有视图，选择RESTRICT时表不能删除
CREATEVIEWIS_StudentASSELECTSno，Sname，SageFROMStudentWHERESdept='IS'；
DROPTABLEStudentRESTRICT;
--ERROR:
cannotdroptableStudentbecauseother
objectsdependonit
建立索引
v语句格式
CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名>
ON<表名>（<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>]]…）；
[例13]CREATECLUSTERINDEXStusname
ONStudent（Sname）；
▪在Student表的Sname（姓名）列上建立一个聚簇索引
v聚簇索引：
表中记录的物理顺序与索引值的顺序一致
v在最经常查询的列上建立聚簇索引以提高查询效率
v一个基本表上最多只能建立一个聚簇索引
v经常更新的列不宜建立聚簇索引
v索引由系统进行维护，可以提供多种存取路径
[例14]为学生-课程数据库中的Student，Course，SC三个表建立索引。
CREATEUNIQUEINDEXStusnoONStudent（Sno）；
CREATEUNIQUEINDEXCoucnoONCourse（Cno）；
CREATEUNIQUEINDEXSCnoONSC（SnoASC，CnoDESC）；
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
删除索引
vDROPINDEX<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。
[例15]删除Student表的Stusname索引
DROPINDEXStusname；
数据查询
v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>]
[GROUPBY<列名1>[HAVING<条件表达式>]]
[ORDERBY<列名2>[ASC|DESC]]；
v4.3.1单表查询
v4.3.2连接查询
v4.3.3嵌套查询
v4.3.4集合查询
v4.3.5Select语句的一般形式
4.3.1单表查询
v查询仅涉及一个表：
⏹一、选择表中的若干列
⏹二、选择表中的若干元组
⏹三、ORDERBY子句
⏹四、聚集函数
⏹五、GROUPBY子句
查询全部列
v选出所有属性列：
⏹在SELECT关键字后面列出所有列名
⏹将<目标列表达式>指定为*
[例3]查询全体学生的详细记录。
SELECTSno，Sname，Ssex，Sage，Sdept
FROMStudent；
或SELECT*FROMStudent；
查询经过计算的值
vSELECT子句的<目标列表达式>可以为：
▪算术表达式
▪字符串常量
▪函数
▪列别名
v使用列别名改变查询结果的列标题:
SELECTSnameNAME，'YearofBirth:
’BIRTH，
2007-SageBIRTHDAY，LOWER（Sdept）DEPARTMENT
FROMStudent；
输出结果：
NAMEBIRTHBIRTHDAYDEPARTMENT
------------------------------------------------------
李勇YearofBirth:
1987cs
刘晨YearofBirth:
1988is
王敏YearofBirth:
1989ma
张立YearofBirth:
1988is
4.3.1单表查询
v查询仅涉及一个表：
⏹一、选择表中的若干列
⏹二、选择表中的若干元组
⏹三、ORDERBY子句
⏹四、聚集函数
⏹五、GROUPBY子句
选择表中的若干元组
v1.消除取值重复的行
如果没有指定DISTINCT关键词，则缺省为ALL
[例6]查询选修了课程的学生学号。
SELECTSnoFROMSC；
等价于：
SELECTALLSnoFROMSC；
执行上面的SELECT语句后，结果为：
Sno
200215121
200215121
200215121
200215122
200215122
v指定DISTINCT关键词，去掉表中重复的行
SELECTDISTINCTSno
FROMSC；
执行结果：
Sno
200215121
200215122
2.查询满足条件的元组
表3.4常用的查询条件
（1）比较大小
[例7]查询计算机科学系全体学生的名单。
SELECTSnameFROMStudentWHERESdept=‘CS’；
[例8]查询所有年龄在20岁以下的学生姓名及其年龄。
SELECTSname，SageFROMStudent
WHERESage<20；
[例9]查询考试成绩有不及格的学生的学号。
SELECTDISTINCTSnoFROMSC
WHEREGrade<60；
（2）确定范围
v谓词:
BETWEEN…AND…
NOTBETWEEN…AND…
[例10]查询年龄在20~23岁（包括20岁和23岁）之间的学生的姓名、系别和年龄
SELECTSname，Sdept，Sage
FROMStudent
WHERESageBETWEEN20AND23；
[例11]查询年龄不在20~23岁之间的学生姓名、系别和年龄
SELECTSname，Sdept，SageFROMStudent
WHERESageNOTBETWEEN20AND23；
（3）确定集合
v谓词：
IN<值表>,NOTIN<值表>
[例12]查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名和性别。
SELECTSname，SsexFROMStudent
WHERESdeptIN（'IS'，'MA'，'CS'）;
[例13]查询既不是信息系、数学系，也不是计算机科学系的学生的姓名和性别。
SELECTSname，SsexFROMStudent
WHERESdeptNOTIN（'IS'，'MA'，'CS'）;
（4）字符匹配
v谓词：
[NOT]LIKE‘<匹配串>’[ESCAPE‘<换码字符>’]
1）匹配串为固定字符串
[例14]查询学号为200215121的学生的详细情况。
SELECT*
FROMStudent
WHERESnoLIKE‘200215121'；
等价于：
SELECT*FROMStudent
WHERESno='200215121'；
2）匹配串为含通配符的字符串
[例15]查询所有姓刘学生的姓名、学号和性别。
SELECTSname，Sno，SsexFROMStudent
WHERESnameLIKE‘刘%’；
[例16]查询姓"欧阳"且全名为三个汉字的学生的姓名。
SELECTSnameFROMStudent
WHERESnameLIKE‘欧阳__’；
v谓词：
[NOT]LIKE‘<匹配串>’[ESCAPE‘<换码字符>’]
1）匹配串为固定字符串
[例14]查询学号为200215121的学生的详细情况。
SELECT*FROMStudent
WHERESnoLIKE‘200215121'；
等价于：
SELECT*FROMStudent
WHERESno='200215121'；
2）匹配串为含通配符的字符串
[例15]查询所有姓刘学生的姓名、学号和性别。
SELECTSname，Sno，SsexFROMStudent
WHERESnameLIKE‘刘%’；
[例16]查询姓"欧阳"且全名为三个汉字的学生的姓名。
SELECTSnameFROMStudent
WHERESnameLIKE‘欧阳__’；
3）使用换码字符将通配符转义为普通字符
[例19]查询DB_Design课程的课程号和学分。
SELECTCno，CcreditFROMCourse
WHERECnameLIKE'DB\_Design'ESCAPE'\‘；
[例20]查询以"DB_"开头，且倒数第3个字符为i的课程的详细情况。
SELECT*FROMCourse
WHERECnameLIKE'DB\_%i__'ESCAPE'\‘；
ESCAPE'＼'表示“＼”为换码字符
（5）涉及空值的查询
⏹谓词：
ISNULL或ISNOTNULL
⏹“IS”不能用“=”代替
[例21]某些学生选修课程后没有参加考试，所以有选课记录，但没有考试成绩。
查询缺少成绩的学生的学号和相应的课程号。
SELECTSno，CnoFROMSC
WHEREGradeISNULL
[例22]查所有有成绩的学生学号和课程号。
SELECTSno，CnoFROMSC
WHEREGradeISNOTNULL；
（6）多重条件查询
v逻辑运算符：
AND和OR来联结多个查询条件
vAND的优先级高于OR
v可以用括号改变优先级
v可用来实现多种其他谓词
v[NOT]IN
v[NOT]BETWEEN…AND…
[例23]查询计算机系年龄在20岁以下的学生姓名。
SELECTSnameFROMStudent
WHERESdept='CS'ANDSage<20；
三、ORDERBY子句
⏹ORDERBY子句
⏹可以按一个或多个属性列排序
⏹升序：
ASC；降序：
DESC；缺省值为升序
⏹当排序列含空值时
⏹ASC：
排序列为空值的元组最后显示
⏹DESC：
排序列为空值的元组最先显示
[例24]查询选修了3号课程的学生的学号及其成绩，查询结果按分数降序排列。
SELECTSno，GradeFROMSC
WHERECno='3'ORDERBYGradeDESC；
[例25]查询全体学生情况，查询结果按所在系的系号升序排列，同一系中的学生按年龄降序排列。
SELECT*FROMStudent
ORDERBYSdept，SageDESC；
四、聚集函数
v聚集函数：
▪计数
COUNT（[DISTINCT|ALL]*）
COUNT（[DISTINCT|ALL]<列名>）
▪计算总和
SUM（[DISTINCT|ALL]<列名>）
▪计算平均值
AVG（[DISTINCT|ALL]<列名>）
▪最大最小值
MAX（[DISTINCT|ALL]<列名>）
MIN（[DISTINCT|ALL]<列名>）
[例26]查询学生总人数。
SELECTCOUNT（*）
FROMStudent；
[例27]查询选修了课程的学生人数。
SELECTCOUNT（DISTINCTSno）FROMSC；
[例28]计算1号课程的学生平均成绩。
SELECTAVG（Grade）FROMSC
WHERECno='1'；
[例29]查询选修1号课程的学生最高分数。
SELECTMAX（Grade）FROMSC
WHERCno=‘1’；
［例30］查询学生200215012选修课程的总学分数。
SELECTSUM（Ccredit）SC.Cno=Course.Cno;
五、GROUPBY子句
vGROUPBY子句分组：
细化聚集函数的作用对象
▪未对查询结果分组，聚集函数将作用于整个查询结果
▪对查询结果分组后，聚集函数将分别作用于每个组
▪作用对象是查询的中间结果表
▪按指定的一列或多列值分组，值相等的为一组
[例31]求各个课程号及相应的选课人数。
SELECTCno，COUNT（Sno）FROMSC
GROUPBYCno；
查询结果：
CnoCOUNT（Sno）
122
234
344
433
548
[例32]查询选修了3门以上课程的学生学号。
SELECTSnoFROMSC
GROUPBYSnoHAVINGCOUNT（*）>3；
vHAVING短语与WHERE子句的区别：
▪作用对象不同
▪WHERE子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组
▪HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。
4.3.2连接查询
v连接查询：
同时涉及多个表的查询
v连接条件或连接谓词：
用来连接两个表的条件
一般格式：
⏹[<表名1>.]<列名1><比较运算符>[<表名2>.]<列名2>
⏹[<表名1>.]<列名1>BETWEEN[<表名2>.]<列名2>AND[<表名2>.]<列名3>
v连接字段：
连接谓词中的列名称
⏹连接条件中的各连接字段类型
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