優點
1)非過程化語言
2)統一的語言
3)是所有關系數據庫的公共語言
作用
SQL是專為數據庫而建立的操作命令集,是一種功能齊全的數據庫語言。在使用它時,隻需要發出“做什麼”的命令,“怎麼做”是不用使用者考慮的。SQL功能強大、簡單易學、使用方便,已經成為了數據庫操作的基礎,并且現在幾乎所有的數據庫均支持SQL。
體系結構
SQL數據庫的數據體系結構基本上是三級結構,但使用術語與傳統關系模型術語不同。在SQL中,關系模式(模式)稱為“基本表”(basetable);存儲模式(内模式)稱為“存儲文件”(storedfile);子模式(外模式)稱為“視圖”(VIew);元組稱為“行”(row);屬性稱為“列”(column)。名稱對稱如^00100009a^:
組成
在正式學習SQL語言之前,首先讓我們對SQL語言有一個基本認識,介紹一下SQL語言的組成:
1.一個SQL數據庫是表(Table)的集合,它由一個或多個SQL模式定義。
2.一個SQL表由行集構成,一行是列的序列(集合),每列與行對應一個數據項。
3.一個表或者是一個基本表或者是一個視圖。基本表是實際存儲在數據庫的表,而視圖是由若幹基本表或其他視圖構成的表的定義。
4.一個基本表可以跨一個或多個存儲文件,一個存儲文件也可存放一個或多個基本表。每個存儲文件與外部存儲上一個物理文件對應。
5.用戶可以用SQL語句對視圖和基本表進行查詢等操作。在用戶角度來看,視圖和基本表是一樣的,沒有區别,都是關系(表格)。
6.SQL用戶可以是應用程序,也可以是終端用戶。SQL語句可嵌入在宿主語言的程序中使用,宿主語言有FORTRAN,COBOL,PASCAL,PL/I,C和Ada語言等。SQL用戶也能作為獨立的用戶接口,供交互環境下的終端用戶使用。
備份
如果一個公司每晚都必須執行多個備份任務,比如要備份SQL數據庫、Exchange數據庫、用戶創建的文件,還有Web服務器,它們的備份順序是什麼呢?
如果不能同時備份的話,那麼企業應該首先選擇備份最容易被破壞的文件。比如,如果備份軟件不允許打開要備份的文件,那麼企業就應該首先備份用戶文件。
按照這種邏輯,接下來就應該備份SQL服務器。盡管SQL可以在其運行的時候備份,但SQL服務器還同時要承擔用戶巨大的負載。另外,備份過程會搶占SQL服務器的I/O周期,所以最好是在非高峰期為其備份。
Exchange服務器可以最後備份,因為Exchange可以随時備份,即使在使用過程中,而且Exchange數據庫具有相對較低的I/O需求,至少和SQL相比是這樣。
操作
SQL包括了所有對數據庫的操作,主要是由4個部分組成:
1.數據定義:這一部分又稱為“SQLDDL”,定義數據庫的邏輯結構,包括定義數據庫、基本表、視圖和索引4部分。
2.數據操縱:這一部分又稱為“SQLDML”,其中包括數據查詢和數據更新兩大類操作,其中數據更新又包括插入、删除和更新三種操作。
3.數據控制:對用戶訪問數據的控制有基本表和視圖的授權、完整性規則的描述,事務控制語句等。
4.嵌入式SQL語言的使用規定:規定SQL語句在宿主語言的程序中使用的規則。
下面我們将分别介紹:
數據定義
SQL數據定義功能包括定義數據庫、基本表、索引和視圖。
首先,讓我們了解一下SQL所提供的基本數據類型:(如^00100009b^)
1.數據庫的建立與删除
(1)建立數據庫:數據庫是一個包括了多個基本表的數據集,其語句格式為:
CREATEDATABASE<數據庫名>〔其它參數〕
其中,<數據庫名>在系統中必須是唯一的,不能重複,不然将導緻數據存取失誤。〔其它參數〕因具體數據庫實現系統不同而異。
例:要建立項目管理數據庫(xmmanage),其語句應為:
CREATEDATABASExmmanage
(2)數據庫的删除:将數據庫及其全部内容從系統中删除。
其語句格式為:DROPDATABASE<數據庫名>
例:删除項目管理數據庫(xmmanage),其語句應為:DROPDATABASExmmanage
2.基本表的定義及變更
本身獨立存在的表稱為基本表,在SQL語言中一個關系唯一對應一個基本表。基本表的定義指建立基本關系模式,而變更則是指對數據庫中已存在的基本表進行删除與修改。
數據查詢
SQL是一種查詢功能很強的語言,隻要是數據庫存在的數據,總能通過适當的方法将它從數據庫中查找出來。SQL中的查詢語句隻有一個:SELECT,它可與其它語句配合完成所有的查詢功能。SELECT語句的完整語法,可以有6個子句。完整的語法如下:
SELECT目标表的列名或列表達式集合
FROM基本表或(和)視圖集合
〔WHERE條件表達式〕
〔GROUPBY列名集合
〔HAVING組條件表達式〕〕
〔ORDERBY列名〔集合〕〕
簡單查詢,使用TOP子句
查詢結果排序orderby
帶條件的查詢where,使用算術表達式,使用邏輯表達式,使用between關鍵字,使用in關鍵字,
模糊查詢like
整個語句的語義如下:從FROM子句中列出的表中,選擇滿足WHERE子句中給出的條件表達式的元組,然後按GROUPBY子句(分組子句)中指定列的值分組,再提取滿足HAVING子句中組條件表達式的那些組,按SELECT子句給出的列名或列表達式求值輸出。ORDER子句(排序子句)是對輸出的目标表進行重新排序,并可附加說明ASC(升序)或DESC(降序)排列。
在WHERE子句中的條件表達式F中可出現下列操作符和運算函數:
算術比較運算符:<,<=,>,>=,=,<>。
邏輯運算符:AND,OR,NOT。
集合運算符:UNION(并),INTERSECT(交),EXCEPT(差)。
集合成員資格運算符:IN,NOTIN
謂詞:EXISTS(存在量詞),ALL,SOME,UNIQUE。
聚合函數:AVG(平均值),MIN(最小值),MAX(最大值),SUM(和),COUNT(計數)。
F中運算對象還可以是另一個SELECT語句,即SELECT語句可以嵌套。
上面隻是列出了WHERE子句中可出現的幾種主要操作,由于WHERE子句中的條件表達式可以很複雜,因此SELECT句型能表達的語義遠比其數學原形要複雜得多。
下面,我們以上面所建立的三個基本表為例,演示一下SELECT的應用:
1.無條件查詢
例:找出所有學生的的選課情況
SELECTst_no,su_no
FROMscore
例:找出所有學生的情況
SELECT*
FROMstudent
“*”為通配符,表示查找FROM中所指出關系的所有屬性的值。
2.條件查詢
條件查詢即帶有WHERE子句的查詢,所要查詢的對象必須滿足WHERE子句給出的條件。
例:找出任何一門課成績在70以上的學生情況、課号及分數
SELECTUNIQUEstudent,st_class,studentst_no,student,st_name,studenst_sex,student,st_age,scorsu_no,scor,score
FROMstudent,score
WHEREscore.score>=70ANDscore.stno=student,st_no
這裡使用UNIQUE是不從查詢結果集中去掉重複行,如果使用DISTINCT則會去掉重複行。另外邏輯運算符的優先順序為NOT→AND→OR。
例:找出課程号為c02的,考試成績不及格的學生
SELECTst_no
FROMscore
WHEREsu_no=‘c02’ANDscore<60
3.排序查詢
排序查詢是指将查詢結果按指定屬性的升序(ASC)或降序(DESC)排列,由ORDERBY子句指明。
例:查找不及格的課程,并将結果按課程号從大到小排列
SELECTUNIQUEsu_no
FROMscore
WHEREscore<60
ORDERBYsu_noDESC
4.嵌套查詢
嵌套查詢是指WHERE子句中又包含SELECT子句,它用于較複雜的跨多個基本表查詢的情況。
例:查找課程編号為c03且課程成績在80分以上的學生的學号、姓名
SELECTst_no,st_name
FROMstudent
WHEREstnoIN(SELECTst_no
FROMscore
WHEREsu_no=‘c03’ANDscore>80)
這裡需要明确的是:當查詢涉及多個基本表時用嵌套查詢逐次求解層次分明,具有結構程序設計特點。在嵌套查詢中,IN是常用到的謂詞。若用戶能确切知道内層查詢返回的是單值,那麼也可用算術比較運算符表示用戶的要求。
5.計算查詢
計算查詢是指通過系統提供的特定函數(聚合函數)在語句中的直接使用而獲得某些隻有經過計算才能得到的結果。常用的函數有:
COUNT(*)計算元組的個數
COUNT(列名)對某一列中的值計算個數
SUM(列名)求某一列值的總和(此列值是數值型)
AVG(列名)求某一列值的平均值(此列值是數值型)
MAX(列名)求某一列值中的最大值
MIN(列名)求某一列值中的最小值
例:求男學生的總人數和平均年齡
SELECTCOUNT(*),AVG(st_age)
FROMstudent
WHEREst_sex=‘男’
例:統計選修了課程的學生的人數
SELECTCOUNT(DISTINCTst_no)
FROMscore
注意:這裡一定要加入DISTINCT,因為有的學生可能選修了多門課程,但統計時隻能按1人統計,所以要使用DISTINCT進行過濾。
數據更新
數據更新包括數據插入、删除和修改操作。它們分别由INSERT語句,DELETE語句及UPDATE語句完成。這些操作都可在任何基本表上進行,但在視圖上有所限制。其中,當視圖是由單個基本表導出時,可進行插入和修改操作,但不能進行删除操作;當視圖是從多個基本表中導出時,上述三種操作都不能進行。
1.數據插入
将數據插入SQL的基本表有兩種方式:一種是單元組的插入,另一種是多元組的插入。
單元組的插入:向基本表score中插入一個成績元組(100002,c02,95),可使用以下語句:
INSERTINTOscore(st_no,su_no,score)VALUES(‘100002’,‘c02’,95)
由此,可以給出單元組的插入語句格式:
INSERTINTO表名(列名1〔,列名2〕…)VALUES(列值1〔,列值2〕…)
其中,列名序列為要插入值的列名集合,列值序列為要插入的對應值。若插入的是一個表的全部列值,則列名可以省略不寫如上面的(st_no,su_no,score)可以省去;若插入的是表的部分列值,則必須列出相應列名,此時,該關系中未列出的列名取空值。
多元組的插入:這是一種把SELECT語句查詢結果插入到某個已知的基本表中的方法。
例如:需要在表score中求出每個學生的平均成績,并保留在某個表中。此時可以先創建一個新的基本表stu_avggrade,再用INSERT語句把表score中求得的每一個學生的平均成績(用SELECT求得)插入至stu_avggrade中。
CREATETABLEstu_avggrade
(st_noCHAR(10)NOTNULL,//定義列st_no學号,類型為10位定長字符串,非空
age_gradeSMALLINTNOTNULL)//定義列age_grade平均分,類型為短整形,非空
INSERTINTOstu_avggrade(st_no,age_grade)
SELECTst_no,AVG(score)
FROMscore
GROUPBYst_no//因為要求每一個學生所有課程的平均成績,必須按學号分組進行計算。
2.數據删除
SQL的删除操作是指從基本表中删除滿足WHERE<條件表達式>的記錄。如果沒有WHERE子句,則删除表中全部記錄,但表結構依然存在。其語句格式為:
DELETEFROM表名〔WHERE條件表達式〕
下面舉例說明:
單元組的删除:把學号為100002的學生從表student中删除,可用以下語句:
DELETEFROMstudent
WHEREst_no=‘100002’//因為學号為100002的學生在表student中隻有一個,所以為單元組的删除
多元組的删除:學号為100002的成績從表score中删除,可用以下語句:
DELETEFROMscore
WHEREst_no=‘100002’//由于學号為100002的元組在表score中可能有多個,所以為多元組删除
帶有子查詢的删除操作:删除所有不及格的學生記錄,可用以下語句
DELETEFROMstudent
WHEREst_noIN
(SELETEst_no
FROMscore
WHEREscore<60)
3.數據修改
修改語句是按SET子句中的表達式,在指定表中修改滿足條件表達式的記錄的相應列值。其語句格式如下:
UPDATE表名SET列名=列改變值〔WHERE條件表達式〕
例:把c02的課程名改為英語,可以用下列語句:
UPDATEsubject
SETsu_subject=‘英語’
WHEREsu_no=‘c02’
例:将課程成績達到70分的學生成績,再提高10%
UPDATEscore
SETscore=1.1*score
WHEREscore>=70
SQL的删除語句和修改語句中的WHERE子句用法與SELECT中WHERE子句用法相同。數據的删除和修改操作,實際上要先做SELECT查詢操作,然後再把找到的元組删除或修改。
數據控制
由于數據庫管理系統是一個多用戶系統,為了控制用戶對數據的存取權利,保持數據的共享及完全性,SQL語言提供了一系列的數據控制功能。其中,主要包括安全性控制、完整性控制、事務控制和并發控制。
1.安全性控制
數據的安全性是指保護數據庫,以防非法使用造成數據洩露和破壞。保證數據安全性的主要方法是通過對數據庫存取權力的控制來防止非法使用數據庫中的數據。即限定不同用戶操作不同的數據對象的權限。
存取權控制包括權力的授與、檢查和撤消。權力授與和撤消命令由數據庫管理員或特定應用人員使用。系統在對數據庫操作前,先核實相應用戶是否有權在相應數據上進行所要求的操作。
(1)權力授與:權力授與有數據庫管理員專用的授權和用戶可用的授權兩種形式。數據庫管理員專用授權命令格式如下:
|CONNECT|
GRANT|RESOURCE|TO用戶名〔IDENTIFEDBY口令〕
|DBA|
其中,CONNECT表示數據庫管理員允許指定的用戶具有連接到數據庫的權力,這種授權是針對新用戶;RESOURCE表示允許用戶建立自己的新關系模式,用戶獲得CONNECT權力後,必須獲得RESOURCE權力才能創建自己的新表;DBA表示數據庫管理員将自己的特權授與指定的用戶。若要同時授與某用戶上述三種授權中的多種權力,則必須通過三個相應的GRANT命令指定。
另外,具有CONNECT和RESOURCE授權的用戶可以建立自己的表,并在自己建立的表和視圖上具有查詢、插入、修改和删除的權力。但通常不能使用其他用戶的關系,除非能獲得其他用戶轉授給他的相應權力。
例:若允許用戶SSE連接到數據庫并可以建立他自己的關系,則可通過如下命令授與權力:
GRANTCONNECTTOSSEINENTIFIEDBYBD1928
GRANTRESOURCETOSSE
用戶可用的授權是指用戶将自己擁有的部分或全部權力轉授給其他用戶的命令形式,其命令格式如下:
|SELECT|
|INSERT|
|DELETE|
GRANT|UPDATE(列名1[,列名2]…)|ON|表名|TO|用戶名|〔WITHGRANTOPTION〕
|ALTER||視圖名||PUBLIC|
|NDEX|
|ALL|
若對某一用戶同時授與多種操作權力,則操作命令符号可用“,”相隔。
PUBLIC表示将權力授與數據庫的所有用戶,使用時要注意:
任選項WITHGRANTOPTION表示接到授權的用戶,具有将其所得到的同時權力再轉授給其他用戶權力。
例:如果将表student的查詢權授與所有用戶,可使用以下命令:
GRANTSELECTONstudentTOPUBLIC
例:若将表subject的插入及修改權力授與用戶SSE并使得他具有将這種權力轉授他人的權力,則可使用以下命令:
GRANTINSERT,UPDATE(su_subject)ONsubjectTOSSEWITHGRANTOPTION
這裡,UPDATE後面跟su_subject是指出其所能修改的列。
(2)權力回收:權力回收是指回收指定用戶原已授與的某些權力。與權力授與命令相匹配,權力回收也有數據庫管理員專用和用戶可用的兩種形式。
DBA專用的權力回收命令格式為:
|CONNECT|
REVOKE|RESOURCE|FROM用戶名
|DBA|
用戶可用的權力回收命令格式為:
|SELECT|
|INSERT|
|DELETE|
REVOKE|UPDATE(列名1〔,列名2〕…)|ON|表名|FROM|用戶名|
|ALTER||視圖名||PUBLIC|
|INDEX|
|ALL|
例:回收用戶SSE的DBA權力:
REVOKEDBAFROMSSE
2.完整性控制
數據庫的完整性是指數據的正确性和相容性,這是數據庫理論中的重要概念。完整性控制的主要目的是防止語義上不正确的數據進入數據庫。關系系統中的完整性約束條件包括實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性。而完整性約束條件的定義主要是通過CREATETABLE語句中的〔CHECK〕子句來完成。另外,還有一些輔助命令可以進行數據完整性保護。如UNIQUE和NOTNULL,前者用于防止重複值進入數據庫,後者用于防止空值。
3.事務控制
事務是并發控制的基本單位,也是恢複的基本單位。在SQL中支持事務的概念。所謂事務,是用戶定義的一個操作序列(集合),這些操作要麼都做,要麼一個都不做,是一個不可分割的整體。一個事務通常以BEGINTRANSACTION開始,以COMMIT或ROLLBACK結束。
SQL提供了事務提交和事務撤消兩種命令:
(1)事務提交:事務提交的命令為:
COMMIT〔WORK〕
事務提交标志着對數據庫的某種應用操作成功地完成,所有對數據庫的操作都必須作為事務提交給系統時才有效。事務一經提交就不能撤消。
(2)事務撤消:事務撤消的命令是:
ROLLBACK〔WORK〕
事務撤消标志着相應事務對數據庫操作失敗,因而要撤消對數據庫的改變,即要“回滾”到相應事務開始時的狀态。
當系統非正常結束時(如掉電、系統死機),将自動執行ROLLBACK命令