关系数据库

1.关系数据结构以及形式化定义

1.1.关系

• 域：一组具有相同数据类型的值的集合
• 笛卡尔积：域的一种集合运算(相乘)
• 候选码：某一属性组的值能唯一的标识一个元组（其子集不同）
• 主码：选一个候选码
• 主属性：候选码中的每一个属性
• 全码：关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码（无非主属性）

1.2.关系模式

• R(U,D,DOM,F)
• R：关系名，U：组成该关系的属性名集合，DOM：属性向域的影响集合，F：函数依赖

2.关系操作

• 基本操作：选择、投影、并、差、笛卡尔积

3.关系的完整性

3.1.实体完整性

• 以主码为唯一标识符
• 主码属性不为空

3.2.参照完整性

• 外码与主码间的引用规则

3.3.用户定义的完整性

4.关系代数

• 选择 投影Π 连接 除运算
• 自然连接：会去掉重复的属性列，特殊的等值连接

关系数据库标准语言SQL

1.SQL特点

• 综合统一
• 高度非过程化
• 面向集合的操作方式
• 一种语法结构提供多种使用方式
• 支持数据库三级模式结构（通过视图模式实现）
• SQL语言功能：
  • 数据定义、数据操纵、数据控制

2.数据定义

2.1.模式定义与删除

create schema <模式名>authorization<用户名>[<表定义子句>|<试图定义子句>|<授权定义子句>]

• 不指定模式名的话，隐含为用户名

drop schema <模式名><cascade|restrict>

• cascade:级联 restict:限制

2.2.表的各种操作

2.2.1.创建基本表

create table<表名>(<列名><数据类型>[列级完整性约束条件]
                        ······
                [,<表级完整性约束条件>])

2.2.2.修改基本表

Alter Table <表名>                                    //列级操作
[add [column]<新列名><数据类型>[完整性约束]]            //增
[add <表级完整性约束>]                                 //增
[drop [column]<列名>[cascade|restrict] ]              //删
[drop constraint<完整性约束名>[cascade|restrict]]      //删
[alter column<列名><数据类型>]                         //改

2.2.3.删除基本表

drop table <表名>

2.3.索引操作

2.3.1.建立索引

create [unique][cluster] index<索引名>
on<表名>(<列名>[<次序>]，······)

2.3.2.修改 删除索引

alter index<旧索引表> rename to <新索引明>
drop index <索引名>

3.数据类型(Mysql)

3.1.Text 类型：

3.2.Number 类型：

* 这些整数类型拥有额外的选项 UNSIGNED。通常，整数可以是负数或正数。如果添加 UNSIGNED 属性，那么范围将从 0 开始，而不是某个负数。

3.3.Date 类型：

4.数据查询

select [all | distinct] <目标列表达式>···
from <表名或视图>,··· as <别名>
where <条件表达式>
group by <列名1>[having<表达式> ]
order by <列明2>[desc|asc]

4.1.聚集函数

• 只能作用于select子句和group by 中的having子句
• 聚集函数遇到空值时，除了count(*)外，都跳过nulls

count(*)                        //统计行数
count([distinct|all] <列名>)    
sum([distinct|all] <列名>)       //值求和
avg([distinct|all] <列名>)       //值求平均
max([distinct|all] <列名>)       //最大
min([distinct|all] <列名>)       //最小

4.2.连接查询

• where连接

4.2.1.自身连接

• 要为自身连接的表取两个别名

select a.cno,b.cno
from course a,course b
where a.cpno=b.cno

• 外连接
  • 左外保留左边的所有，右置null

select *
from a left outer join b on(a.a=b.a)

• 多表连接

4.3.嵌套查询

• 查询块：select-from-where
• 将查询块作为一个查询中的where中，为嵌套查询
• 注意 IN(多值) 和 = 的使用
• 子查询中不可用 order by，必须放在最终查询中

select * 
from a 
where a IN (
    select a
    from b
)

• 有些嵌套查询可以用连接运算代替（不相关子查询）
• 相关子查询/不相关子查询，取决于子查询是否受父查询影响
• 子查询结果为单值时，可用 > < != = ;
• 子查询结果为多值时，可用 >any <any !=any IN ;

4.3.1.带有EXISTS谓词的子查询

• exists 的子查询不返回数据，返回true，false
• 存在 not exists的用法

select *
from a 
where EXISTS (
    select *
    from b
)

5.数据更新

5.1.插入数据

5.1.1.插入元组

insert into <tableName> [<属性列1>,<属性列2>,···]
values (<常量1>，<常量2>，···)

• 如果只给出表名，不给出属性列，意味着新元组要在所有属性列上赋值，并且次序一一对应

5.2.2.插入子查询结果

insert into <tableName> [<属性列1>,<属性列2>,···]
子查询

• 属性列和子查询中 【select 属性列1,属性列2】要一一对应

5.2.修改数据

update <tableName>
set <列名> = <表达式>，···
[where <条件>]

• 如果不指定 where 则表示要修改表中的所有元组

5.3.删除数据

delete from <tablename>
[where <条件>]

• 省略where则表示删除表中所有元素，但保留表
• delete 是对表内部的操作，不对表级单位操作

5.4.空值的判断

• is null 和is not null 来判断
• =null 来赋值空值

6.视图

• 视图是从一个表或多个表切分出来的表，是一张虚表
• 数据库中只存放视图的定义，不存放视图的数据，数据还是在原表中。
• 可以理解为 观察角度 的不同

6.1.定义视图

create view <视图名>[<列名>，···]
as <子查询>
[with check option]  

create view stu1
as
select sno,sname
from stu
where sedpt='is'
with check option    //加入此句，表示在插入修改删除时，会自动加上sdept='is'的条件

• 视图名后面的列名，要么全部写出，要么全部忽略，默认select中的属性。不存在列出部分列名情况
• 行列子集视图：如果一个视图是从一个基本表中导出的，并去掉了某些行列，但保留了主码。
• 分组视图：带有聚集函数和group by子句的子句的查询来定义视图

6.2.删除视图

Drop view <视图名> [cascade]

• cascade表示删除由该视图衍生出的子视图
• 删除基本表后，由该产生的视图无法使用，但需要调用该语句，才能删除视图定义

6.3.更新/查询视图

• 视图消解：从数据字典取出视图定义，处理视图，转换成对基本表的查询，再执行修正了的查询
• 因为视图是不存储数据的虚表，所以对视图的各种操作，都要转为对基本表的操作，即视图消解

6.4.视图的作用

• 简化用户操作
• 使用户多角度看待同一数据
• 为重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性
• 可以提供安全保护
• 可以更清楚的表达查询