【文章內(nèi)容簡介】 (σ…(RS))或π…(σ…(R∞S)) 即首先把查詢涉及到的關(guān)系取來，執(zhí)行笛卡兒積或自然連接操作得到一張大的表格，然后對大表格執(zhí)行水平分割（選擇操作）和垂直分割（投影操作）。但這種形式不適用于否定或全部值的查詢。這時要用差或除法操作。13．外連接：如果R和S做自然連接時，把原該舍棄的元組也保留在新關(guān)系中，同時在這些元組新增加的屬性上填上空值（Null），這種操作稱為“外連接”操作。14．左外連接：如果R和S做自然連接時，只把R中原該舍棄的元組放到新關(guān)系中，那么這種操作稱為“左外連接”操作。15．右外連接：如果R和S做自然連接時，只把S中原該舍棄的元組放到新關(guān)系中，那么這種操作稱為“右外連接”操作。16．外部并：兩個關(guān)系R和S做并操作時，如果它們的關(guān)系模式不同，構(gòu)成的新關(guān)系的屬性由R和S的所有屬性組成（公共屬性只取一次），新關(guān)系的元組由屬于R或?qū)儆赟的元組構(gòu)成，同時元組在新增加的屬性上填上空值，那么這種操作稱為“外部并”操作。三、關(guān)系演算關(guān)系演算又可分為元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算，前者以元組為變量，后者以屬性（域）為變量。四、關(guān)系代數(shù)表達式的優(yōu)化1．目的：提高系統(tǒng)效率。2．三條啟發(fā)式規(guī)則：1）盡可能早地執(zhí)行選擇操作；1） 盡可能早地執(zhí)行投影操作；2） 避免直接做笛卡兒積，把笛卡兒積操作之前和之后的一連串選擇和投影合并起來一起做。第五章 SQL語言一、SQL簡介1．SQL：結(jié)構(gòu)化查詢語言，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標準語言。2．SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu) SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)基本上也是三級結(jié)構(gòu)，但術(shù)語與傳統(tǒng)的關(guān)系模型術(shù)語不同。在SQL中，關(guān)系模式稱為“基本表”，存儲模式稱為“存儲文件”，子模式稱為“視圖”，元組稱為“行”，屬性稱為“列”。 SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)要點： 1）一個SQL模式是表和約束的集合。 2）一個表由行集構(gòu)成，一行是列的序列，每列對應(yīng)一個數(shù)據(jù)項。 3）表有三種類型：基本表、視圖和導出表?；颈恚簩嶋H存儲在數(shù)據(jù)庫中的表。視圖：由若干基本表或其他視圖構(gòu)成的表的定義。導出表：執(zhí)行了查詢時產(chǎn)生的表。 4）一個基本表可以跨一個或多個存儲文件，一個存儲文件也可以存放一個或多個基本表。每個存儲文件與外部存儲器上一個物理文件對應(yīng)。 5）用戶可以用SQL語句對基本表和視圖進行查詢等操作。在用戶看來，兩者一樣，都是表。 6） SQL語句可嵌在C、FORTRAN等主語言的程序中使用，也可在交互環(huán)境下供終端用戶使用。3．SQL的組成核心SQL主要有四個部分： 1）數(shù)據(jù)定義語言，即DDL，用于定義SQL模式、基本表、視圖、索引等結(jié)構(gòu)。 2）數(shù)據(jù)操縱語言，即SQL DML。數(shù)據(jù)操縱分成數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)更新兩類。而數(shù)據(jù)更新又分成插入、刪除和修改三種操作。 3）嵌入式SQL語言的使用規(guī)定 4）數(shù)據(jù)控制語言，即SQL DCL，這一部分包括對基本表和視圖的授權(quán)、完整性規(guī)則的描述、事務(wù)控制等內(nèi)容。4．SQL的特點 1）SQL具有十分靈活和強大的查詢功能。 2）SQL不是一個應(yīng)用開發(fā)語言，它只提供對數(shù)據(jù)庫的操作功能。但SQL既可作為交互式語言獨立使用，也可作為子語言嵌入在主語言中使用，成為應(yīng)用開發(fā)語言的一部分。 3）SQL是國際標準語言，有利于各種數(shù)據(jù)庫之間交換數(shù)據(jù)，有利于程序的移植，有利于實現(xiàn)高度的數(shù)據(jù)獨立性，有利于實現(xiàn)標準化。 4）SQL完成核心功能只用9個英語動詞，語法結(jié)構(gòu)接近英語，容易學習和使用。二、SQL的數(shù)據(jù)定義1．SQL模式的創(chuàng)建 在SQL中，一個SQL模式定義為基本表的集合。一個SQL模式由模式名和模式擁有者的用戶名或賬號來確定，并包含模式中每一個元素（基本表、視圖、索引等）的定義。創(chuàng)建SQL模式，就是定義了一個存儲空間。 創(chuàng)建模式語法：CREATE SCHEMA 模式名 AUTHORIZATION 用戶名2．SQL模式的撤銷 語法：DROP SCHEMA 模式名 [CASCADE | RESTRICT] 說明：CASCADE（級聯(lián)式）方式：執(zhí)行DROP語句時，把SQL模式及其下屬的基本表、視圖、索引等所有元素全部撤銷。 RESTRICT（約束式）方式：只有當SQL模式中沒有任何下屬元素時，才能撤銷SQL模式，否則拒絕執(zhí)行DROP語句。3．SQL的基本數(shù)據(jù)類型 1）數(shù)值型 INTEGER（或INT） 長整數(shù) SMALLINT 短整數(shù) REAL 浮點數(shù) DOUBLE PRECISION 雙精度浮點數(shù) FLOAT（n） 浮點數(shù)，精度至少為n位數(shù)字 NUMERIC（p，d） 定點數(shù)，有p位數(shù)字（不包括符號、小數(shù)點）組成，小數(shù)點后有d位數(shù)字，也可寫成DECIMAL（p，d）或DEC（p，d）2）字符串型CHAR（n） 長度為n的定長字符串VARCHAR（n） 具有最大長度為n的變長字符串3）位串型BIT（n） 長度為n的二進制位串BIT VARYING（n） 最大長度為n的變長二進制位串4）時間型DATE 日期，包含年、月、日，形為YYYYMMDDTIME 時間，包含時、分、秒，形為HH：MM：SS4．基本表結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建語法：CREATE TABLE 基本表名 （列名 類型， …… 完整性約束， ……）說明：完整性約束常用以下幾種子句：主鍵子句（PRIMARY KEY）、外鍵子句（FOREIGN KEY）等NOT NULL：表示不允許某一列的值為空值例：對于教學數(shù)據(jù)庫中的四個關(guān)系：教師關(guān)系T（T，TNAME，TITLE） 課程關(guān)系C（C，CNAME，T） 學生關(guān)系S（S，SNAME，AGE，SEX）選課關(guān)系SC（S，C，SCORE）創(chuàng)建基本表。 CREATE TABLE T （T CHAR（4） NOT NULL， TNAME CHAR（8） NOT NULL， TITLE CHAR（10）， PRIMARY KEY（T）） CREATE TABLE C （C CHAR（4） NOT NULL， CNAME CHAR（10） NOT NULL， T CHAR（4）， PRIMARY KEY（C）， FOREIGN KEY（T） REFERENCES T（T）） CREATE TABLE S （S CHAR（4） NOT NULL， SNAME CHAR（8） NOT NULL， AGE SMALLINT， SEX CHAR（2）， PRIMARY KEY（S）） CREATE TABLE SC （S CHAR（4）， C CHAR（4）， SCORE SMALLINT， PRIMARY KEY（S，C）， FOREIGN KEY（S） REFERENCES S（S）， FOREIGN KEY（C） REFERENCES C（C））5．基本表結(jié)構(gòu)的修改 1）增加新的列 語法：ALTER TABLE 基本表名 ADD 列名 類型 2）刪除原有的列 語法：ALTER TABLE 基本表名 DROP 列名 [CASCADE | RESTRICT] 說明：CASCADE方式表示在基本表中刪除某列時，所有引用到該列的視圖和約束也要一起自動地被刪除；RESTRICT方式表示在沒有視圖或約束引用該屬性時，才能在基本表中刪除該列，否則拒絕刪除。 3）修改原有列的類型、寬度 語法：ALTER TABLE 基本表名 MODIFY 列名 類型6．基本表的撤銷 語法：DROP TABLE 基本表名 [CASCADE | RESTRICT]7．索引的創(chuàng)建 語法：CREATE [UNIQUE] INDEX 索引名 ON 基本表名（列名序列） 說明：UNIQUE表示每個索引值對應(yīng)惟一的數(shù)據(jù)記錄。 索引在用戶查詢時會自動起作用。 一個索引鍵可以對應(yīng)多個列。索引排列時可以升序，也可以降序，升序排列用ASC表示，降序排列用DESC表示，默認時表示升序。8．索引的撤銷 語法：DROP INDEX 索引名三、SQL的數(shù)據(jù)查詢1．SELECT查詢語句句型在關(guān)系代數(shù)中最常用的式子是下列表達式： ΠA1，…，An(σF(R1…Rm))這里，R…、Rm為關(guān)系，F(xiàn)是公式，A…、An為屬性。與該表達式對應(yīng)，SQL設(shè)計了SELECT—FROM—WHERE句型：SELECT A1，…，AnFROM R1，…，RmWHERE F注意：1）在學習時，應(yīng)把SELECT語句和關(guān)系代數(shù)表達式聯(lián)系起來考慮問題。 2）在WHERE子句的條件表達式F中可使用下列運算符： 比較運算符：〈、 〈=、 〉、 〉=、 =、 〈〉或！= 邏輯運算符：AND、OR、NOT 集合成員資格運算符：IN、NOT IN 謂詞：EXISTS、ALL、SOME 聚合函數(shù)：AVG、MIN、MAX、SUM、COUNT F中運算對象還可以是另一個SELECT語句，即SELECT語句可以嵌套。4．SELECT語句完整的句法 SELECT 目標表的列名或列表達式序列 FROM 基本表名和（或）視圖序列 [WHERE 行條件表達式] [GROUP BY 列名序列 [HAVING 組條件表達式]] [ORDER BY 列名[ASC | DESC],…] 說明：[]表示其中的內(nèi)容根據(jù)需要可以省略。 |表示二選一。 各子句的作用：SELECT子句用于指定輸出的內(nèi)容；FROM子句用于指定要檢索的數(shù)據(jù)的來源表；WHERE子句稱為“行條件子句”，用于指定對元組的選取條件；GROUP BY子句稱為“分組子句”，作用是指定對元組進行分類后再檢索；HAVING子句稱為“組條件子句”，用于指定對分類后的元組的選取條件；ORDER BY子句稱為“排序子句”，作用是對檢索到的元組進行排序。整個語句的執(zhí)行過程為： 1）讀取FROM子句中基本表、視圖的數(shù)據(jù)，執(zhí)行笛卡兒積操作。 2）選取滿足WHERE子句中給出的條件表達式的元組。 3）按GROUP子句中指定列的值分組，同時提取滿足HAVING子句中組條件表達式的那些組。 4）按SELECT子句中給出的列名或列表達式求值輸出。 5）ORDER子句對輸出的目標表進行排序，按附加說明ASC升序排列，或按DESC降序排列。例1：統(tǒng)計每門課程的學生選修人數(shù)。 SELECT COUNT（S） FROM SC GROUP BY C例2：統(tǒng)計每門課程的學生選修人數(shù)，要求只查詢出選修人數(shù)超過50人的結(jié)果。 SELECT COUNT（S） FROM SC GROUP BY C HAVING COUNT（S）50例3：檢索每名學生的學號和年齡，查詢結(jié)果按年齡降序排列，年齡相同按學號升序排列。 SELECT S，AGE FROM S ORDER BY AGE DESC，S ASC SELECT [ALL | DISTINCT] 〈列名或列表達式序列|* 說明：1）DISTINCT選項保證重復(fù)的行將從結(jié)構(gòu)中去除；而ALL選項是默認的，將保證重復(fù)的行留在結(jié)果中，一般可不必寫出。 2）*是對于在FROM子句中命名表的所有列的簡寫。 3）列表達式中允許出現(xiàn)+、