数据库原理第三章关系数据库SQL语言

第三章 关系数据库SQL语言

32 SQL数据库的体系结构及术语：

SQL数据库的体系结构也是三级，但术语与传统的关系模型不同。

关系模式称为“基本表”，存储模式称为“存储文件”，子模式称为“视图”，元组称为“行”，属性称为“列”。

33 SQL数据库的体系结构要点是什么：

（1） 一个SQL数据库是表（table）的汇集，它用一个或多个SQL模式定义。一个SQL模式是表和授权的表态定义。

（2） 一个SQL表由行集构成，一行是列的序列，每列对应一个数据项。

（3） 一个表或者是一个基本表，或者是一个视图。（视图只保存定义，不保存数据）

（4） 一个基本表可跨一个或多个存储文件，一个存储文件也可存放一个或多个基本表。每个存储文件与外部存储器上一个物理文件对应。

（5） 用户可用SQL语句对视图和基本表进行查询等 *** 作。

（6） SQL用户可以是应用程序，也可以是终端用户。

34 SQL的组成分成几部分：

SQL主要分成四部分：

（1） 数据定义。（SQL DDL）用于定义SQL模式、基本表、视图和索引的创建和撤消 *** 作。

（2） 数据 *** 纵。（SQL DML）数据 *** 纵分成数据查询和数据更新两类。数据更新又分成插入、删除、和修改三种 *** 作。

（3） 数据控制。包括对基本表和视图的授权，完整性规则的描述，事务控制等内容。

（4） 嵌入式SQL的使用规定。涉及到SQL语句嵌入在宿主语言程序中使用的规则。

35 SQL模式的撤消有哪两种方式：

CASCADE（连锁式）方式：执行DROP语句时，把SQL模式及其下属的基本表、视图、索引等所有元素全部撤消。

RESTRICT（约束式）方式：执行DROP语句时，只有当SQL模式中没有任何下属元素时，才能撤消SQL模式，否则拒绝执行DROP语句。

36 SQL提供的基本数据类型有哪些？每种举两个例子：

（1） 数值型：INTEGER长整数、SMALLINT短整数

（2） 字符串型：CHAR（N）长度为N的定长字符串、VARCHAR（N）具有长度为N的变长字符串。

（3） 位串型：BIT（N）长度为N的二进制位串、BIT VARYING（N）长度为N的变长二进制位串

（4） 时间型：DATE日期、TIME时间

SQL2允许用户使用“CREATE DOMAIN”语句定义新的域。

37 完整性约束主要有哪三种子句：

完整性约束主要有三种子句：主键子句（PRIMARY KEY），检查子句（CHECK）和外键子句（FOREIGN KEY）

38 什么是视图，它与表的区别是什么：

在SQL中，外模式一级数据结构的基本单位是视图，视图是从若干基本表和（或）其他视图构造出来的表。我们创建一个视图时，只是把其视图的定义存放在数据字典中，而不存储视图对应的数据，因此，视图被称为“虚表”，这是它与表的主要区别。

39 对于视图元组的更新 *** 作（INSERT、DELETE、UPDATE）有哪三条规则：

（1） 如果一个视图是从多个基本表使用联接 *** 作导出的，那么不允许对这个视图执行更新 *** 作。

（2） 如果在导出视图的过程中，使用了分组和聚合 *** 作，也不允许对这个视图执行更新 *** 作。

（3） 如果视图是从单个基本表使用选择、投影 *** 作导出的，并且包含了基本表的主键或某个候选键，那么这样的视图称为“行列子集视图”，并且可以被执行更新 *** 作。

SQL2中，允许更新的视图在定义时，必须加上“WITH CHECK OPTION”短语。

40 SQL语言有哪两种使用方式：

一种是在终端交互方式下使用，称为交互式SQL；

另一种是嵌入在高级语言的程序中使用，称为嵌入式SQL，而这些高级语言可以是C、PASCAL、COBOL等，称为宿主语言。

41 嵌入式SQL的实现有哪两种处理方式：

一种是扩充宿主语言的编译程序，使之能处理SQL语句；

另一种是采用预处理方式。目前多数系统采用后一种。

42 在宿主语言的程序中使用SQL语句有哪些规定：

（1） 在程序中要区分SQL语言与宿主语句。所有SQL语句前必须加上前缀标识“EXEC SQL”，并以“END_EXEC”作为语句的结束标志。（结束标志在不同的宿主语言中不同）

（2） 允许嵌入的SQL语句引用宿主语言的程序变量（共享变量），但有两条规定：

1） 引用时，这些变量前必须加冒号“：”作为前缀，以示与数据库中变量有区别。

2） 这些变量由宿主语言的程序定义，并用SQL的DECLARE语句说明。

43 用游标机制协调SQL的集合处理方式所用的SQL语句有哪些：

与游标有关的SQL语句有下列四个：

（1） 游标定义语句（DECLARE）

（2） 游标打开语句（OPEN）

（3） 游标推进语句（FETCH）

（4） 游标关闭语句（CLOSE）

44 SQL DML的嵌入使用技术：

（1） 若是INSERT、DELETE、UPDATE语句，则不必涉及游标，只要加上前缀标识和结束标志就能嵌入宿主语言程序中使用。

（2） 若是已知查询结果肯定是单元组的SELECT语句，则不必涉及游标，也可加上前缀标识和结束标志后嵌入宿主语言程序中使用，但此时应该在SELECT语句中增加一个INTO子句，指出找到的值应送到相应的共享变量中去。

（3） 若是已知查询结果为多个元组的SELECT语句，则必须涉及到游标，用游标机制把多个元组一次一个地传送给宿主程序处理。

　 三、关系数据库的标准语言———SQL

1SQL概述SQL的英语名称是结构查询语言（Structured Query Language）实际上它的功能包括查询（Query）、 *** 纵（Manipulation）、定义（Definition）和控制（Control）四个方面，是一个综合的、通用的、功能极强的关系数据库语言。SQL支持数据库的三级模式结构。

2SQL的数据定义功能SQL的数据定义功能包括三部分：

定义基本表，定义视图和定义索引。它们是：CREATE TABLE CREATE VIEW CREATE INDEX DROP TABLE DROP VIEW DROP INDEX SQL的数据定义功能可用于定义和修改模式（如基本表），定义外模式（如视图）和内模式（如索引）。

3基本表的定义与删除定义基本表的语句格式为：

CREATE TABLE表名 （列名1 类型[NOT NULL]

[，列名2类型[NOT NULL]]…）[其他参数]；其中，任选项“其它参数”是与物理存储有关的参数。根据具体系统的不同而不同。删除基本表的语句为：DROP TABLE表名；删除索引的语句为：DROP INDEX索引名；删除索引的同时把有关索引的描述也从数据字典中删去。但表的内涵仍存在且其数据外延内容不变。把一个基本表的定义连同表上所有的记录、索引以及由此基本表导出的所有视图全部都删除，并释放相应的存储空间。

4索引的建立与删除对一个基本表，可以根据应用环境的需要建立若干索引，以提供多种存取方式。通常，索引的建立和删除由DBA或表的主人（即建立表的人）负责。用户不必也不能在存取数据时选择索引。存取路径的选择由系统自动进行。索引的描述存放在数据字典中。建立索引的语句格式为：

CREATE[UNIQUE] INDEX索引名ON基本表名（列名[次序][，列名[次序]]…）[其他参数]；这里的任选项———其他参数是与物理存储有关的参数。索引可以建在一列或几列上。圆括号内是索引列的顺序说明表。其中的任选项———次序，指定了索引值排序的次序。可取ASC（升序）或DESC（降序）。缺省值为升序。UNIQUE表示每一索引值只对应唯一的数据记录。

5SQL的数据 *** 纵功能SQL的数据 *** 纵功能包括SELECT，INSERT，DELETE和UPDATE四个语句，即检索和更新（包括增、删、改）两部分工能。检索就是查询。

SQL更新语句SQL的更新语句包括修改，删除和插入三类语句。

①修改（UPDATE）（亦称为更新）修改语句的一般格式为：

UPDATE表名SET字段=表达式[，字段=表达式]…[WHERE谓词]；修改指定表中满足谓词（或条件）的元组，把这些元组按SET子句中的表达式修改相应属性或字段上的值。

②删除（DELETE）删除语句一般格式为：

DELETE FROM表名[WHERE谓词]；从指定表中删除满足谓词的那些记录。没有WHERE子句时表示删去此表中的全部记录，但此表的定义仍在数据字典中，只是一个空表。DELETE只对表外延 *** 作，不对内涵 *** 作。

③插入（INSERT）插入语句的一般格式为：

INSERT INTO表名[（字段名[，字段名]…）]

valueS（常量[，常量]…）；或INSERTINTO表名[（字段名[，字段名]…）]

子查询；第一种格式把一个新记录插入指定的表中。第二种格式把子查询的结果插入表中。若表中有些字段在插入语句中没有出现，则这些字段上的值取空值NULL。当然在表定义中说明了NOT NULL的字段在插入时不能取NULL。若插入语句中没有指出字段名，则新记录必须在每个字段上均有值6视图视图是从一个或几个基本表（或视图）导出的表。某一用户可以定义若干视图。因此对某一用户而言，按ANSI/SPARC报告的观点，他的外模式是由若干基本表和若干视图组成的。视图和基本表不同，视图是一个虚表，即视图所对应的数据不实际存储在数据库中，数据库中只存储视图的定义（存在数据字典中）。视图一经定义就可以和基本表一样被查询、被删除（DROP），也可以用来定义新的视图，但更新（增、删、改） *** 作将有一定限制。视图可以理解成一个数据库，只有内涵保存在数据库字典中，而无外延存储；其外延是在使用时动态地生成的或计算出来的。

（1）视图的定义与删除SQL建立视图的语句格式为：

CREATE VIEW视图名[（字段名[，字段名]…）]

AS子查询[WITH CHECK OPTION谓词]；视图可以删除，语句格式为：

DROP VIEW视图名；视图的定义就从数据字典中删除。由此视图导出的其它视图也将自动被删除。若导出此视图的基本表删除了，则此视图也将自动删除。

（2）视图的查询语句视图定义后，用户可以如同基本表那样对视图查询。

（3）视图的更新语句对视图的更新最终要转换成对基本表的更新（这里的更新，指INSERT，UPDATE和DELETE三类 *** 作）。在关系数据库中，并非所有的视图都是可更新的，也就是说，有些视图的更新不能唯一地有意义地转换成对基本表的更新。

（4）视图的优点视图的概念具有很多优点，主要有：

（1）视图对于数据库的重构造提供了一定程度的逻辑独立性；（2）简化了用户观点；（3）视图机制使不同的用户能以不同的方式看待同一数据；（4）视图机制对机密数据提供了自动的安全保护功能。

7SQL的数据控制功能SQL数据控制功能是指控制用户对数据的存取权力。某个用户对某类数据具有何种 *** 作权力是由DBA决定的。这是个政策问题而不是技术问题。数据库管理系统的功能是保证这些决定的执行。为此它必须能：

（1）把授权的决定告知系统，这是由SQL的GRANT和REVOKE语句来完成的。

（2）把授权的结果存入数据字典。

（3）当用户提出 *** 作请求时，根据授权情况进行检查，以决定是执行 *** 作请求还是拒绝之。授权语句的一般格式为：GRANT权力[，权力]…[ON对象类型对象名] TO用户[，用户]…，[WITH GRANT OPTION]；对不同类型的 *** 作对象可有不同的 *** 作权力。

（1）对基本表、视图及其字段的 *** 作权力有查询、插入、更新、删除以及它们的总和ALL PRIVILEGE。

（2）对基本表的 *** 作权力还有修改（ALTER）和建立索引（INDEX）。

（3）对数据库的 *** 作权力有建立表（CREATETAB）。某用户有了此权力就可以使用Create table建立基本表。称他为表的主人，拥有对此表的一切 *** 作权力。

（4）对表空间的权力有使用（USE）数据库空间存储基本表的权力。

（5）系统权力有建立新数据库（CREATEDBA）的权力。GRANT语句中的任选项WITH GRANT OPTION的作用是使获得某种权力的用户可以把权力再授予别的用户。

8嵌入式SQL把SQL嵌入主语言使用时必须解决三个问题：

（1）区分SQL语句与主语言语句。这是通过在所有的SQL语句前加前缀EXEC SQL来解决的。SQL语句结束标志随主语言不同而不同，如PL/1用分号（；），COBOL用EMD-EXEC来表示。SQL语句首先由预编译程序加以处理，转换为主语言编译程序能够识别的形式，然后交主语言编译程序进一步处理。

（2）数据库工作单元和程序工作单元之间的通信。SQL语句中可以使用主语言的程序变量（简称主变量），这些变量名前加冒号（：）作标志，以区别地字段名，程序中使用的任何表（基本表或视图）都要用EXEC SQL DECLARE语句加以说明。一则使程序更加清晰，二则使预编译程序能作某些语法检查。SQL语句执行后，系统要反馈给应用程序若干信息，这些信息送到SQL的通信区SQL CA。SQL CA用语句EXEC SQL INCLUDE加以定义。在SQL CA中有一个状态指示字段SQL CODE。当SQL CODE为零时，表示SQL语句执行成功，否则返回一个错误代码（负值）或警告信息（正值）。程序员应该在每个SQL语句之后测试SQL CODE的值，以便处理各种情况。

（3）一个SQL语句原则上可产生或处理一组记录，而主语言一次只能处理一个记录，为此必须协调两种处理方式。这是用游标（Cursor）来解决的。下面首先讨论不需要游标的DML语句，然后讨论使用游标的DML语句。

9不用游标的DML语句不需要游标的DML语句有：查询结果为单记录的SELECT语句UPDATE（除了CURRENT形式的UPDATE）语句DELETE（除了CURRENT形式的DELETE）语句INSERT语句（1）查询结果为单记录的SELECT语句这类语句的一般格式是：（主语言为PL/1）EXEC SQL SELECT目标列INTO主变量[空值标志]FROM基本表（或视图）[WHERE条件表达式]；SELECT语句从数据库中找到符合条件的记录，把结果放到主变量中。（2）UPDATE语句（3）DELETE语句（4）INSERT语句

10使用游标的DML语句一般情况下SELECT语句的查询结果是记录的集合而不是单个记录，为此需要用游标机制作为桥梁，把集合 *** 作转换为单记录处理。与游标有关的语句有四个：

（1）定义游标。游标是与某一查询结果相联系的符号名。用DECLARE语句定义。这是一个说明语句。与游标相对应的SELECT语句这时并不执行。

（2）打开（OPEN）游标。打开游标语句使游标处于活动状态。与游标相应的查询语句被执行。游标指向查询结果集中的第一个记录之前。

（3）推进（FETCH）游标。把游标向前推进一个记录，并把游标指向的当前记录中的字段值取出，放到INTO子句后相应的主变量中。FETCH语句常常用于循环，以借助主语言功能逐一处理结果集中的数据。

（4）关闭（CLOSE）游标。关闭游标，使它不再和原来的查询结果相联系。关闭了的游标可以再次被打开，与新的查询结果集相联系。使用CURRENT形式的UPDATE和删除语句应注意：

（1）若游标定义中的SELECT语句带有UNION或ORDER BY子句，或者这个SELECT语句相当于定义了一个不可更新的视图，则不能用这两个更新语句。

（2）若使用CURRENT形式的UPDATE语句，则游标定义中要包括FOR UPDATE子句，指出更新的字段（SET子句中使用的字段）。因此，游标定义语句的一般格式为：EXEC SQL DECLARE游标名CURSOR FOR子查询UNION子查询…[FOR UPDATE OF字段名[，字段名]…|ORDER-BY-子句]；11SQL的事务处理功能（1）事务处理的概述所谓事务（Transaction）是指一系列动作的组合，这些动作被当作一个整体来处理。这些动作或者相继都被执行，或者什么也不做。在数据库中，一个动作是指一个SQL语句。事务是一组SQL语句组成的一个逻辑单位。要么这些SQL语句全部被按顺序正确执行，要么在某SQL语句执行失败时，按照用户要求，取消已执行的SQL语句对数据库中数据的修改。或者要么事务中SQL语句都被正确执行，完成该事务对数据库中数据的所有 *** 作；或者要么相当于一条SQL语句也未执行，数据库数据未做任何改动。

（2）SQL语言的事务处理语句SQL语言有3条语句用于事务处理，它们是：

（1）Commit语句，对于正确执行了的事务进行提交，进行提交即对数据库中数据的修改永久化。同时还释放事务和封锁，标志该事务结束。

（2）Save point语句，定义事务中的一个回滚保留点，它是事务恢复时的一个标记点。

（3）rollback语句，无论事务执行的当前位置在哪里，该语句的执行要么取消事务执行以来对数据库的全部修改，要么取消至某个指定回滚点后对数据库的全部修改。释放自保留点之后的全部表或行的封锁（没有保留点，相当于回滚到事务开始处，终止该事务）。事务的恢复（回滚）是根据事务执行前保存下的当时数据库状态来实现的。一遇到rollback语句，就将数据库中数据恢复到原来的状态，相当于撤消事务中已执行了的SQL语句。

这是嵌入SQL的语法，比如EC就是在C语言里面增加SQL功能的，除了可以使用所有标准的C语言语法以外，可以使用EXEC SQL（或者$符号）开始的一行书写SQL语句。

EXEC SQL include sqlca

包含一个文件，类似C、ASP的include语句，把那个文件sqlca的内容包含到当前位置

EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION

开始申明，下面的一段语句将是SQL系统的变量申明语句

EXEC SQL END DECLARE SECTION

申明语句结束

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