第 5 章关系数据库的结构化查询语言 SQL

第 5 章关系数据库的结构化查询语言 SQL

本章主要内容　　本章介绍关系数据库标准语言 SQL 。主要内容包括：数据定义、

数据操纵、数据控制和数据约束等。(1)SQL 数据库的体系结构， SQL 的组成。(2)SQL 的数据定义： SQL 模式、基本表和索引的创建和撤销。(3)SQL 的数据查询 :

SELECT 语句的句法， SELECT 语句的几种形式及各种限定，基本表的联接操作。

(4)SQL 的数据更新：插入、删除和修改语句。(5) 视图的创建和撤消，对视图更新操作的限制。(6) 嵌入式 SQL:

预处理方式，使用规定，使用技术，卷游标，动态 SQL 语句。

关系数据库的结构化查询语言 SQL

5.1 SQL 概述5.2 SQL 的数据定义语言 5.3 SQL 数据查询 5.4 SQL 聚集函数 (Aggregation)

5.5 SQL 数据更新 5.6 SQL 中的视图 5.7 嵌入式 SQL

本章小结

5.1 SQL 概述1)SQL 的发展历程 SQL 语言 1974 年由 Boyce 和 Chamberlin 提出，并首先在 IBM 公司研制的关系数据库系统 System R 上实现。

1986 年 10 月，经美国国家标准局 (ANSI) 的数据库委员会批准了 SQL 作为关系数据库语言的美国标准，并公布了标准 SQL 文本。

1987 年 6 月国际标准化组织 (ISO) 将其采纳为国际标准，称为“ SQL86” 。

相继出现了“ SQL89” 、“ SQL2(SQL92)” 、“ SQL3” 。

SQL 已成为关系数据库领域中的一个主流语言：首先，各个数据库产品厂家纷纷推出了自己的支持 S

QL 的软件或与 SQL 接口的软件。其次 ,SQL 在数据库以外的其他领域也受到了重视。不少软件产品将 SQL 的数据检索功能与面向对象技术、图形技术、软件工程工具、软件开发工具、人工智能语言等相结合，开发出功能更强的软件产品。

2)SQL 数据库的体系结构

视图 V1

用户 1

视图 V2

基本表 B1 基本表 B2 基本表 B3 基本表 B4

存储文件 S1

存储文件 S2

存储文件 S3

存储文件 S4

用户 2 用户 3 用户 4SQL 用户

外模式

模式

内模式

SQL 数据库的体系结构的特征：

一个 SQL 模式是表和约束的集合。一个表（ TABLE ）是行的集合。每行是列的序列，每列对应一个数据项。

一个表可以是一个基本表，也可以是一个视图。一个基本表可以跨一个或多个存储文件，一个存储文件也可存储一个或多个基本表。

用户可以用 SQL 语句对视图和基本表进行查询等操作。 SQL 用户可以是应用程序，也可以是终端用户。

3)SQL 的组成 (1) 数据定义语言 (Data Definition Language ，简称 DDL)

用于定义 SQL 模式、基本表、视图和索引。

(2) 查询语言 (Query Language ，简称 QL)

用于数据查询。

(3) 数据操纵语言 (Data Manipulation Language ，简称 DML)

用于数据的增、删、修改。

(4) 数据控制语言 (Data Control Language ，简称 DCL)

用于数据访问权限的控制。

5.2 　 SQL 的数据定义语言

5.2.1 数据类型 5.2.2 基本表模式的定义

5.2.3 基本表的修改和删除

5.2.4 域

5.2.5 索引的建立和删除

5.2.1 数据类型数据类型说明符备注

定长字符串 CHAR(n)按固定长度 n 存储字符串，如果实际字符串长度长小于 n ，后面填空格符；如果实际字符串长大于 n ，则报错。

变长字符串 VARCHAR(n) 按实际字符串长度存储，但字符长度不得超过 n ，则报错。整数 INT 常见的长整数，字长 32 位

短整数 SMALLINT 字长 16 位

十进制数 DECIMAL(n,d)n 为十进制数总位数 ( 不包括小数点 ) ， d 为小数据点后的十进制位数

浮点数 FLOAT 一般指双精度浮点数，即字长 64 位

定长位串 BIT(n) 二进制位串，长度为 n ， n 的缺省值为 1

变长位串 BITVARING(n) 按实际二进制位串存储，但最长不得超过 n 位，否则报错

日期 DATE格式为“ yyyymmdd”, yyyy 表示年份，范围为 0001~9999;mm 表示月份，范围为 1~12;dd 表示日，范围为 1~31 。

时间 TIME格式为“ hhmmss”,hh 表示小时，范围为 0~24 ； mm 为分钟，ss 表示秒，范围都是 0~59 。

时标 TIMESTAMP格式为“ yyyymmddhhmmssnnnnnn” ，其中“ nnnnnn” 表示微秒，范围为 0~99999 ，其他符号的意义同上。

5.2.2 数据表模式的定义 1 ）定义数据库的语句格式为 :

CREATE DATABASE database_name[ ON ( NAME = file_name ,　 FILENAME = 'os_file_name '　 [ , SIZE = size ] [ , MAXSIZE = { max_size | UNLIMITED } ] [ , FILEGROWTH = growth_increment ] )] [LOG ON ( NAME = logical_ file_name , FILENAME = 'os_file_name ' [ , SIZE = size ] [ , MAXSIZE = { max_size | UNLIMITED } ] [ , FILEGROWTH = growth_increment ] )]

事例

CREATE DATABASE studb ON 　　 ( NAME = 'studb_dat', 　　 FILENAME = 'd:\studb.mdf' , SIZE = 4, MAXSIZE = 10, FILEGROWTH = 1) LOG ON ( NAME = 'studb_log', FILENAME = 'd:\studb_log.LDF' , SIZE = 1, FILEGROWTH = 10%);

2 ）基本表 SQL 定义语句格式定义基本表的语句格式为 :CREATE TABLE< 表名 >(

< 属性名 1 > < 类型 1>[NOT NULL] [UNIQUE]

[,< 属性名 2 ＞ < 类型 2] [NOT NULL] [UNIQUE] ]…)

[ 其他参数 ] ；

例 5-1 ：学生成绩数据库含有三张表：学生关系： S(SNO,SNAME,SEX, AGE, DNAME)

课程关系： C(CNO, CNAME, CREDIT, PRE_CNO)

选课关系： SC(SNO, CNO, SCORE)

可用下列 SQL 语句来实现：

SQL 事例 CREATE TABLE S 　 ( SNO CHAR(6) PRIMARY KEY ， SNAME CHAR(8) NOT NULL ， AGE SMALLINT ， SEX CHAR(1) ， DNAME VARCHAR(12)) ；CREATE TABLE C ( CNO CHAR(2) NOT NULL, CNAME VARCHAR(24) NOT NULL, CREDIT SMALLINT, PRE_CNO CHAR(2), PRIMARY KEY(CNO));

CREATE TABLE SC ( SNO CHAR(6) NOT NULL, CNO CHAR(2) NOT NULL, SCORE SMALLINT, PRIMARY KEY(SNO,CNO), FOREIGN KEY(SNO) REFERENCES S ON DELETE CASCADE, FOREIGN KEY(CNO) REFERENCES C ON DELETE NO ACTION);

3) 主关键字定义

方法 1 ：一个关系的主关键字由一个或几个属性构成，在CREATE TABLE 中使用保留字 PRIMARY KEY 声明主关键字：

(1) 在列出关系模式的属性时，在属性及其类型后加上保留字 PRIMARY KEY ，表示该属性是主关键字；

(2) 在列出关系模式的所有属性后，再附加一个声明： PRIMARY KEY(< 属性 1>[ ， < 属性 2>…])

如果关键字由多个属性构成，则必须使用方法 (2) 。

SQL 事例 CREATE TABLE S 　 ( SNO CHAR(6) PRIMARY KEY ， /* 第一种方式 */ SNAME CHAR(8) NOT NULL ， AGE SMALLINT ， SEX CHAR(1) ， DNAME VARCHAR(12)) ；CREATE TABLE C ( CNO CHAR(2) NOT NULL, CNAME VARCHAR(24) NOT NULL, CREDIT SMALLINT, PRE_CNO CHAR(2), PRIMARY KEY(CNO)); /* 第二种方式 */

CREATE TABLE SC ( SNO CHAR(6) NOT NULL, CNO CHAR(2) NOT NULL, SCORE SMALLINT, PRIMARY KEY(SNO,CNO), 　　　 /* 第二种方式 */ FOREIGN KEY(SNO) REFERENCES S ON DELETE CASCADE, FOREIGN KEY(CNO) REFERENCES C ON DELETE RESTRICT);

主关键字定义

方法 2 ：使用保留字 UNIQUE 来说明关键字。它可以出现在 PRIMARY KEY 出现的任何地方，可以在同一

个关系模式中出现多次。

例如，在不出现同名同姓的情况下也可以将上面的定义改写为： CREATE TABLE S ( SNO CHAR(6) UNIQUE ， SNAME CHAR(8) UNIQUE ， SEX CHAR(1) ， AGE SMALLINT ， DNAME VARCHAR(12)) ；

4) 外部关键字的定义在 SQL 中，有两种方法用于说明一个外部关键字：方法 1: 在表的属性名和类型后面直接用 "REFERENCES" 说明它

参照了某个表的某些属性 ( 必须是主关键字 ) ，其格式为： REFERENCES ＜表名＞ (＜属性＞ ) 这种方法主要在外部关键字只有一个属性时可以使用。方法 2 ：在 CREATE TABLE 语句的属性列表后面增加一个或几

个外部关键字说明，其格式为： FOREIGN KEY ＜属性＞ REFERENCES ＜表名＞ (< 属性 >) 其中，第一个“属性”是外部关键字，第二个“属性”是被参照的

属性。CREATE TABLE SC ( SNO CHAR(6) NOT NULL, CNO CHAR(2) NOT NULL, SCORE SMALLINT, PRIMARY KEY(SNO,CNO), 　　　 FOREIGN KEY(SNO) REFERENCES S ON DELETE CASCADE, FOREIGN KEY(CNO) REFERENCES C ON DELETE RESTRICT);

基本表定义格式图示

CREATE TABLE －表名 1 （

－列名 1 －类型 1 DEFAULT

字值

USER

NULLNOT NULL

UNIQUE

，

， PRIMARY KEY （－列表名 1 ）

， FOREIGN KEY （－ 2列表名）

外键名

REFERENCES －表名 2

ON DELETE

RESTRICT

CASCADE

SET NULL

， CHECK （条件）

(;

5.2.3 基本表的修改和删除 1) 增加新的属性 ALTER TABLE [＜表的创建者名 .＞ ] ＜表名＞ ADD＜属性名＞＜类型＞；

例如：在表 S 中增加属性“ BIRTHDATE”, “HOSTADDR” 和“ COMMADDR” ：

ALTER TABLE S ADD BIRTFIDATE DATETIME ； ALTER TABLE S ADD HOSTADDR VARCHAR(32) ； ALTER TABLE S ADD COMMADDR VARCHAR(32) ；

2) 删除原有属性的语句为 ALTER TABLE ＜表名＞　 DROP 　＜属性名＞ [CASCADE| RESTRICT] ；例如：在表 S 中删除“ AGE” ： ALTER TABLE S DROP AGE ； SQL SERVER 2000:

ALTER TABLE S DROP column AGE;

3) 基本表的删除在 SQL 中删除一个无用表的操作是非常简单的，其语句格式为： DROP TABLE ＜表名＞；

主键修改4) 补充定义主键由于 SQL 并不要求每个表都定义主键，在需要时可以通过补充

定义主键命令来定义主键。 ALTER TABLE ＜表名＞ ADD PRIMARY KEY(< 属性名表 >) ；SQL SERVER 2000:

ALTER TABLE ＜表名＞ ADD CONSTRAINT constraint_name PRIMARY KEY(< 属性名表 >) ；

5) 撤销主键定义利用下列的主键撤销命令可以暂时撤销主键定义： ALTER TABLE ＜表名＞ DROP PRIMARY KEY ；SQL SERVER 2000:

ALTER TABLE ＜表名＞ DROP CONSTRAINT constraint_name

外键修改

6) 补充定义外键ALTER TABLE ＜表名＞ ADD FOREIGN KEY ＜属性＞ REFERENCES ＜表名＞ (< 属性

>)

[ON DELETE { RESTRICT | CASCADE | SET NULL}];

7) 撤消外键定义 ALTER TABLE ＜表名＞ DROP FOREIGN KEY < 外键名 >

5.2.4 域定义一个域的方法是 :

CREATE DOMAIN ＜域名＞ AS ＜数据类型＞ ; 通过已定义域名来说明一个属性类型，其格式是：＜属性名 1＞［，＜属性名 2＞，… ]＜域名＞；例如：为表 S 的 HOSTADDR 和 COMMADDR 定义一个域 ADDRD

OMAIN ： CREATE DOMAIN ADDRDOMAIN AS VARCHAR(36) DEFAULT

'unknow' ；用域“ ADDRDOMAIN” 来说明属性“ HOSTADDR” 和“ COMMA

DDR” 的类型。 HOSTADDR ， COMMADDR ADDRDOMAIN ；删除一个域定义的语句是： DROP DOMAIN 　＜域名＞；

5.2.5 索引的建立和删除建立索引的语句格式为： CREATE ［ UNIQUE ］ INDEX ＜索引名＞　 ON 基本表名 (< 属性名 1>[ASC|DESC]

　　　　　　　　　 [,< 属性名 2>[ ASC|DESC]…]) ；例如，对表 S 建立以下索引 CREATE UNIQUE INDEX SNO_INDEX ON S (SNO) ； CREATE UNIQUE INDEX SNAME_ADDR_INDEX

ON S (SNAME ASC ， HOSTADDR DESC) ；删除索引的语句格式： DROP INDEX ＜索引名＞；

5.3 SQL 数据查询 5.3.1 ALPHA 关系演算语言5.3.2 SQL 查询语句格式 5.3.3 简单查询 5.3.4 复杂查询

5.3.1 ALPHA 关系演算语言语名的基本格式是：操作语句　工作空间名（表达式）：操作条件

（ 1 ）简单检索例　查询所有被选修课程的课程号。　　 GET　W （ SC.SNO ）例　查询所有学生的数据。　　 GET　W （ STUDENT ）

（ 2 ）限定的检索例　查询计算机系中年龄小于 20岁的学生的学号和年龄。 GET　W （ STUDENT.SNO ， STUDENT.AGE ）： STUDENT.DNAME='计算机 ' STUDENT.AGE<20∧

ALPHA 关系演算语言（ 3 ）带排序的检索例　查询计算机系学生的学号、年龄，并按降序排序。 GET W(STUDENT.SNO,STUDENT.AGE): STUDENT.DNAME='计算机 ' DOWN STUDENT.AGE

（ 4 ）带定额的检索例　取出一个计算机系学生的学号。GET W （ 1 ）（ STUDENT.SNO ）： STUDENT.DNAME=' 计算机 '所谓带定额的检索是指检索出指定个数的元组，方法是在 W 后括号中加上定额数量。排序和定额可以一起使用。例　查询计算机系年龄最大的 3 个学生的学号及年龄。 GET　W （ 3 ）（ STUDENT.SNO ， STUDENT.AGE ）： STUDENT.DNAME='计算机 ' DOWN STUDENT.AGE

ALPHA 关系演算语言

（ 5 ）用元组变量的检索因为元组变量是在某一关系范围内变化的，所以元组变量又称为范围变量。元组变量主要有两个方面的用途：① 简化关系名。②操作条件中使用量词时必须用元组变量。

例　查询计算机系学生的姓名。 RANGE　 Student　 XGET W （ X.SNAME ） :X.DNAME='计算机 '这里元组变量 X 的作用是简化关系名 Student 。

（ 6 ）用存在量词的检索例　查询选修 C2 课程的学生姓名。 RANGE　 SC　 X GET W （ STUDENT.SNAME ） : 存在 X （ X.SNO=Student.SNO X.CNO='C∧2' ）例　查询选修了其直接先行课程为 C2 课程的学生学号。 RANGE　 Course　 CX GET W （ SC.SNO ） : 存在 CX （ CX.SNO=SC.SNO CX.PRE_CNO∧='C2' ）例　查询至少选修一门其先行课程为 C1 课程的学生姓名。 RANGE 　 Course 　 CX　　　　 SC 　 SCX GET W （ Student.SNAME ） : 存在 SCX （ SCX.SNO=Student.SNO∧存在 CX （ CX.CNO=SC.CNO CX.PRE_CNO='C1'∧ ））本例中的元组关系演算公式可以变换为前束范式的形式： GET W （ Student.SNAME ） : 存在 SCX 存在 CX （ SCX.SNO=Student.SNO∧ CX.CNO=SC.CNO CX.PRE_CNO='C1'∧ ）

（ 7 ）带有多个关系的表达式的检索

上面所举的各个例子中，虽然查询时可能会涉及多个关系，即公式中可以涉及多个关系，但查询都只在一个关系中，即表达式中只有一个关系。表达式中可以有多个关系的。

例　查询成绩为 90分以上的学生姓名和课程名。本查询所要求的结果学生姓名和课程名分别在 Student 和 Course 两个关系中。RANGE　 SC　 SCXGET W （ Student.SNAME,Course.CNAME ） : 存在 SCX （ SCX.SCORE≥90∧SCX.SNO= Student.SNO Course.CNO= SCX.CNO∧ ）

（ 8 ）用全称量词的检索例　查询没有选修 C1 课程的学生姓名。本查询所要求的结果学生姓名和课程名分别在 Student 和 Course 两个关系中。RANGE　 Course　 CXGET W （ Student.SNAME ） : 任意 SCX （ SCX.SNO≠Student.SNO SCX.CNO≠'C∨1' ）

本例实际上可以用存在量词来表示：GET W （ Student.SNAME ） : →存在 SCX （ SCX.SNO＝ Student.SNO SCX.CNO∧＝ 'C1' ）

（ 9 ）用两种量词的检索例　查询了选修全部课程的学生姓名。 RANGE 　 Course 　 CX　　　　 SC SCX GET W （ Student.SNAME ） : 任意 CX 存在 SCX （ SCX.SNO ＝ Student.SNO∧SCX.CNO ＝ CX.CNO ）（ 10 ）用蕴函的检索例　查询至少选修了学生 S1 所选课程的学生的学号。 RANGE　 Course　 CX　　　　 SC SCX　　　　 SC SCY GET W （ Student.SNO ） : 任意 CX （存在 SCX （ SCX.SNO ＝ 'S1' SCX.CNO∧ ＝ CX.CNO ）＝＞存在 SCY （ SCY.SNO ＝ Student.SNO SCY.CNO∧ ＝ CX.CNO ））

（ 11 ）集函数

提供了 COUNT 、 TOTAL 、 MAX 、 MIN 、 AVG 等集函数。

例　查询学生所在系的数目 GET　W （ COUNT （ Student.DNAME ））

例　查询计算机系学生的平均年龄 GET　W （ AVG （ Student.AGE ）： Student.DNAME='计算机 ' ）

5.3.2 SQL 查询语句格式查询语句的基本部分 :

SELECT < 属性列表 >

FROM < 基本表 >( 或视图 )

[WHERE <条件表达式＞ ] ；

其 SQL 语句为：　　　 SELECT A1 ，… ,An

　　　 FROM R1 ，… ,Rm

　　　 WHERE F

))RR((n1 A,,A m1F 关系代数

条件表达式 F

条件表达式 F 中可使用下列运算符：算术比较运算符：＜、＜＝、＞、＞＝、＝、＜＞或！＝。逻辑运算符： AND 、 OR 、 NOT 。集合运算符： IN 、 NOT IN 。谓词： EXISTS( 存在量词 ) 、 ALL 、 SOME 、 UNIQUE 。聚合函数： AVG 、 MIN 、 MAX 、 SUM 、 COUNT 。 F 中运算对象还可以是另一个 SELECT 语句，即 SELECT 语

句可以嵌套。

5.3.3 简单查询最简单的 SQL 查询只涉及到一个关系，类似于关系代

数中的选择运算。例如：关系代数中的选择运算 σDNAME＝‘计算机’ (S) 的 SQL 查询

语句如下例 5.5 。

例 5.5 ：在表 S 中找出计算机系学生的学号、姓名等信息。

SELECT SNO ， SNAME ， AGE ， SEX ， DNAME

FROM S

WHERE DNAME＝ '计算机 ' ；

例 5.5 查询结果(a) 学生关系表

SNO SNAME AGE SEX DNAME

S1 程宏 19 M 计算机S3 刘莎莎 18 F 电子S4 李刚 20 M 自动化S6 蒋天峰 19 M 电气S9 王敏 20 F 计算机

SNO SNAME AGE SEX DNAME

S1 程宏 19 M 计算机S9 王敏 20 F 计算机

(b) 例 5-5 查询结果

用通配符“ *” 简化表示所有属性名 :例 5.6 ：求计算机系学生的详细信息。 SELECT　 * FROM S WHERE DNAME='计算机 ' ；

1)SQL 中的投影利用 SELECT子句指定属性的功能完成关系代数中的投影运算。例 5.7 ：在表 S 中找出计算机系学生的学号和姓名。 SELECT SNO,SNAME

FROM S

WHERE DNAME=‘计算机’；

在 SELECT子句中增加保留字“ AS” 和相应的别名 , 使结果表中的某些属性名不同于基本表中的属性名，如：

例 5.8 ：将例 5-7 结果表中的 SNO换名为学号，将 SNAME 改为姓名 : SELECT SNO AS 学号， SNAME AS 姓名 FROM S WHERE DNAME＝ '计算机 ' ；

SELECT子句中可以出现计算表达式，从而可以查询经过计算

的值。例 5.9 ：求学生的学号和出生年份。　　 SELECT SNO ， 2009-AGE

FROM S ；

SELECT 后面可以是属性名，也可以是属性名与常数组成的算术表达式，还可以是字符串。例 5.10 ：将例 5.9 改为： SELECT SNO, 'BIRTH_ YEAR ： ' ， 2009-AGE

FROM S ；

2) SQL 中的选择运算通过在 WHERE子句中指定相应的条件表达式，完成关系代数中的选择运算。

例 5.11 ：列出表 S 中计算机系年龄小于 20岁的学生的情况。 SELECT　 *

FROM S

WHERE DNAME='计算机 ' AND AGE<20 ；

3) 字符串的比较 SQL还提供了根据模式匹配原理比较字符串的能力，其格式是： s LIKE p

当且仅当字符串 s 与模式 p 相匹配时，表达式 s LIKE p 的值才为真。当 p 中含有％时，它可以与 s 中任何序列的 0 个或多个字符进行匹配；

而当 p 中出现符号“ _” 时，它可以与 s 中任何一个字符匹配。 p 中的字符只与 s 中相应位置上的字符匹配。

例 5.12 ：在表 S 中找出其姓名中含有“李”的学生。 SELECT * FROM S WHERE SNAME LIKE‘％李％‘；在我们MIS/ERP 系统中大都是采用这种模式匹配功能来实现模糊查询的。

SQL 查询语句格式图示

SELECT

.基表名

DISTINCT

.视图名

表达式

－ 1列名

*

,

FROM

.表创建者基表名

视图名

别名

,

WHERE － 1条件

GROUP BY 列名－ 2

, HAVING － 2条件

ORDER BY

列名－ 3

列序号 ASC

DESC

,

SQL 中 SELECT 语句的格式 SELECT [DISTINCT] < 属性列表 > FROM < 基本表 >( 或视图 ) [ WHERE <条件表达式＞ ] ； [ GROUP BY <分组属性列表 > [HAVING < 组合条件表达式 >]] [ ORDER BY 排序属性列 1[ASC|DESC],…]

整个 SELECT 语句的执行过程如下：(1) 读取 FROM子句中基本表、视图的数据，执行笛卡儿积操作。(2) 选取满足WHERE子句中给出的条件表达式的元组。(3) 按 GROUP子句中指定的属性列的值分组，同时提取满足 HAVING子句中组条件表达式的那些元组。(4)按 SELECT子句中给出的属性列或列表达式求值输出。(5) ORDER子句对输出的结果进行排序，按 ASC升序排列或 DESC降序排列。

5.3.4 复杂查询

例 5.13 ：查询所有学生的情况以及他们选修课程的课程号和得分。 SELECT S.*,SC.CNO,SC.SCORE

FROM S,SC

WHERE S.SNO＝ SC.SNO ；其中 ,WHERE 后面的条件称为连接条件或连接谓词。

例 5.14 ：自然连接查询 SELECT S.SNO ， S. SNAME ， C.CNAME ， SC.SCORE

FROM S ， C ， SC

WHERE S.SNO＝ SC.SNO AND C.CNO＝ SC.CNO ；

1)SQL 中的笛卡儿积和连接运算

（ a ）学生关系 SSNO SNAME AGE SEX DNAME


　（ b ）课程关系 CCNO CNAME CREDIT PRE_CNO

C1 计算机基础 3

C2 C 语言 3 C1

C3 电子学 4 C1

C4 数据结构 4 C2

（ c ）选课关系 SCSNO CNO SCORE

S1 C1 78S1 C2 88S1 C3 76S1 C4 86S3 C2 64S3 C3 87S4 C3 79S6 C1 88S6 C3 68S9 C2 78S9 C4 83

（ d ）自然连接查询的结果表S.SNO S.SNAME C.CNAME SC.SCORE

S1 程宏计算机基础 78

S1 程宏 C语言 88

S1 程宏电子学 76

S1 程宏数据结构 86

S3 刘莎莎 C语言 64

S3 刘莎莎电子学 87

S4 李刚电子学 79

S6 蒋天峰计算机基础 88

S6 蒋天峰电子学 68

S9 王敏 C语言 78

S9 王敏数据结构 83

2)元组变量　　表存在自身连接，即查询涉及同一个关系 R 的两个甚至更多个元组。　　 SQL 采用的方法是在 FROM子句中为 R 的每一个出现值指定一个别名 (Alias) ，称之为元组变量 (Tuple Variable) ，其格式是：

　　 FROM < 表名 > AS <别名 >

　然后在 SELECT 和 WHERE子句中使用该别名指定属性。

例 5.15 ：在表 C 中求每一门课程的间接先行课。 SELECT FIRST.CNO ， SECOND.PRE_CNO

FROM C AS FIRST ， C AS SECOND

WHERE FIRST. PRE_CNO＝ SECOND.CNO ；

元组变量查询事例

CNO PRE_CNO

C1 －C2 C1

C3 C1

C4 C2

(b)SECOND(a)FIRST

CNO PRE_CNO

C1 －C2 C1

C3 C1

C4 C2

(c) 结果表

CNO PRE_CNO

C4 C1

　本例中的查询实际上是一种推理，即，若用谓词 PC(x,y) 表示 y是 x 的先行课程，谓词 PPC(x,z) 表示 z 是 x 的间接先行课，则上述查询完成的推理可表示为：

)z,x(PPC)z,y(PC)y,x(PC(zyx

3)SQL 查询中的并、交、差运算　　 SQL 提供了相应的运算符 :UNION, INTERSECT, EXCEPT,分别对应于集合运算的∪、∩、－ ( 并、交、差 ) 。

(1) 并运算的 SQL 查询语句例 5.16 ：求选修了课程 C2 或 C4 的学生的学号和姓名。 ( SELECT S.SNO ， S.SNAME FROM S ， SC WHERE S.SNO = SC.SNO AND CNO＝ 'C2') UNION ( SELECT S.SNO ， S.SNAME FROM S ， SC WHERE S.SNO = SC.SNO AND CNO＝ 'C4') ；

交、差运算 SQL(2)交运算的 SQL 查询语句例 5.17 ：求选修了课程 C2 和 C4 的学生的学号和姓名。 ( SELECT S.SNO ， S.SNAME FROM S ， SC WHERE S.SNO＝ SC.SNO AND CNO='C2') INTERSECT ( SELECT S.SNO ， S.SNAME FROM S ， SC WHERE S.SNO＝ SC.SNO AND CNO＝ 'C4') ；(3)差运算的 SQL 查询语句例 5.18 ：求选修了课程 C2但没有选修课程 C4 的学生的学号和姓名。　 ( SELECT S.SNO ， S.SNAME FROM S ， SC WHERE S.SNO＝ SC.SNO AND CNO＝ 'C2') EXCEPT ( SELECT S.SNO ， S.SNAME FROM S ， SC WHERE S.SNO=SC.SNO AND CNO='C4') ；

（ a ）学生关系 SSNO SNAME AGE SEX DNAME


（ c ）选课关系 SCSNO CNO SCORE


查询例子

4)子查询　　WHERE子句中的条件表达式可以是标量数据，也可以是一

个 SELECT-FROM-WHERE 查询块构成的子查询。

(1) 产生标量值的子查询例 5.19 ：求选修了学生 S3 所选修的课程的那些学生的学号。 SELECT SNO FROM SC 　 WHERE CNO＝ ( SELECT CNO FROM SC WHERE SNO＝ 'S3') ；

选课关系 SCSNO CNO SCORE

S1 C1 78S1 C2 88S1 C3 76S1 C4 86S3 C2 64

87S3 C3S4 C3 79S6 C1 88S6 C3 68S9 C2 78S9 C4 83

查询例子

(2) 包含几个关系的条件 ① EXISTS R 是一个条件，当且仅当 R非空时，该条件为真。　 EXISTS 相当于离散数学中的存在量词。

② s IN R 为真，当且仅当 s 等于 R 中的一个值。类似地， s NOT IN R 为真，当且仅当 s 不等于 R 中的值。　 IN 的含义相当于集合论中的“属于” ( )∈ 。类似地 ,s NOT IN R, 表示 s 不属于 R 。

③ s>ALL R 为真，当且仅当 s大于关系 R 中的每一个值。同样可以使用其他五个比较运算符 (>= 、 = 、 < 、 <= 、 <>) 。　例如 ,s<>ALL R ，表示 s NOT IN R 。

④ s>ANY R 为真，当且仅当 s至少大于关系 R 中的一个值。同样可以使用其他五个比较运算符 (>= 、 = 、 < 、 <= 、 <>) 。　例如 ,s = ANY R 表示 s IN R 。

IN 查询事例例 5.20 ：使用运算符 IN ，求选修了“数据结构”课程的学生的学号和姓名。 SELECT SNO,SNAME FROM S WHERE SNO IN ( SELECT SNO FROM SC WHERE CNO IN ( SELECT CNO FROM C WHERE CNAME=' 数据结构 ')) ；

(a) 学生关系 SSNO SNAME AGE SEX DNAME

S1 程宏 19 M 计算机

S3 刘莎莎 18 F 电子

S4 李刚 20 M 自动化

S6 蒋天峰 19 M 电气

S9 王敏 20 F 计算机

　 (b) 课程关系 CCNO CNAME DNAME TNAME

C1 计算机基础计算机孙立

C2 C语言计算机胡恒

C3 电子学电子钱敏

C4 数据结构计算机丁伟

(c) 选课关系 SC

SNO CNO SCORE

S3 C3 87

S4 C3 79

S1 C2 88

S9 C4 83

S1 C3 76

S6 C3 68

S1 C1 78

S6 C1 88

S3 C2 64

S1 C4 86

S9 C2 78

查询结果

执行 III 层

C.CNO

C4

执行 II 层

SC.SNO

S9

S1

结果表

S.SNO S.SNAME

S9 王敏

S1 程宏

(d) 查询过程与结果

EXISTS 查询事例例 5.21 ：使用存在量词 EXISTS求选修了 C2 课程的学生的姓名。 SELECT SNAME FROM S 　　 WHERE EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE S.SNO=SC.SNO AND CNO＝ 'C2') ；

学生关系 SSNO SNAME AGE SEX DNAME




EXISTS 查询事例例 5.22 ：用 NOT EXISTS求没有选修 C3 课程的学生的姓名。 SELECT SNAME FROM S WHERE NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE S. SNO＝ SNO AND CNO='C3') ；





(3) 关于全称量词和逻辑蕴涵在 SQL 中，通常将带有全称量词的谓词转换为带有存在量词的谓词：

)))x(p(x()x(p)x(

)x(q)x(p)x(q)x(p

从而利用 SQL 中 WHERE子句的条件表达式中的 EXISTS 和 NOT EXISTS即可实现该运算。

SQL 中也没有蕴涵 (Implication)逻辑运算，可以利用下面的等价公式把蕴涵运算转换为非或运算：

逻辑蕴涵事例例 5.23 ：求至少选修了学生 S2 所选修的全部课程的学生的学号。　设 Cy 是学生 S2 选修课程的集合。如果用 p 表示谓词“学生 S2 选修课程 Cy” ， q 表示谓词“学生 Sx 选修课程 Cy” 。则查询问题可表述为：

SELECT DISTINCT SNOFROM SC AS SC_AWHERE NOT EXISTS ( SELECT 　 * FROM SC AS SC_B WHERE SC_B. SNO ＝‘ S2' AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC AS SC_C 　 WHERE SC_C.SNO ＝ SC_A.SNO AND SC_C.CNO=SC_B.CNO)) ；

)))qp((Cy(qp)Cy( )))qp((Cy( ))qp)Cy((

查询条件 SQL 可以表达复杂的查询条件，进行多表连接的复杂查询运算。

NOT

简单条件

简单条件

AND OR

（） a 条件

比较条件

between条件

l i ke条件

i n条件

exi sts条件

（） b 简单条件

表达式IS

NOT

NULL

¬== <> < <= > >= ¬> ¬<

表达式

ALL

ANY

SOME

( 子查询块 )

（） c 比较条件

项

项

＋－ * /

（） d 表达式

查询条件.基表名

.视图名

常量

特殊常量

表达式

标量函数

聚集函数

＋

列名

( )－

（） e 项

USER

TIMESTAMP

TIMEZONE

TIME

DATE

CURRENT

（） f 特殊常量

、日期时间函数

、数字字符函数

（） g 标量函数

AVG

MAX

MIN

SUM

COUNT

( )

DISTINCT

列名

(

DISTINCT

*

列名 )

（） h 聚集函数

查询条件

比较条件

between条件

l i ke条件

i n条件

exi sts条件

（） b 简单条件

表达式

NOT

BETWEEN 表达式 AND 表达式

（） i between条件

表达式

NOT

LIKE 字符串

（） j l i ke条件

' '

表达式

NOT

IN

子查询块

常量

（） k i n条件

( )

,

NOT

EXISTS 子查询块

（） l exi sts条件

( )

5.4 聚集函数 (Aggregation)

5.4.1 聚集函数的运算符

5.4.2 数据分组

5.4.3 数据排序

5.4.1 聚集函数的运算符

AVG( 属性列 ) ，求某列上值的平均值。 MAX( 属性列 ) ，求某列值中的最大值。 MIN( 属性列 ) ，求某列值中的最小值。 SUM( 属性列 ) ，求某一列上值的总和。 COUNT(*) ，计算元组的个数。 COUNT( 属性列 ) ，计算某列值中的个数。　注意，除非使用 DISTINCT,否则，重复元组的个数也计算在内。

AVG

MAX

MIN

SUM

COUNT

( )

DISTINCT

列名

(

DISTINCT

*

列名 )

聚集函数

SQL 提供了下列的聚集函数：

SELECT MAX(SCORE),MIN(SCORE)FROM SC

SELECT COUNT(*)FROM S ；

SELECT COUNT (DISTINCT SNO)FROM SC ；

SELECT AVG(SCORE) FROM SC ；

聚集函数事例

例 5.25 ：求学生总人数。

例 5.26 ：求选修了课程学生的人数。

例 5.27 ：求平均分数。





例：列出所有课程的最高成绩、最低成绩 ;

5.4.2 数据分组 1 ） GROUP BY子句 GROUP BY子句将表按列值进行分组，列的值相同的分在一组。为了对一个关系中元组进行分组，在 WHERE 或 FROM子句后增加： GROUP BY＜属性名表＞

例 5.28 ：求已选修的课程号及其选修该课程的学生人数。 SELECT CNO,COUNT(SNO)

FROM SC

GROUP BY CNO ；


S1 C1 78

S1 C2 88

S1 C3 76

S1 C4 86

S3 C2 64

S3 C3 87

S4 C3 79

S6 C1 88

S6 C3 68

S9 C2 78

S9 C4 83

数据分组执行步骤

一个分组功能可能涉及几个关系的查询，按下列步骤进行：(1) 求出 FROM子句和 WHERE子句蕴涵的关系 R,即关系 R 是 FR

OM子句中关系的笛卡儿积，再对这个关系应用 WHERE子句中的条件进行选择。

(2) 按照 GROUP BY子句中的属性对 R 中的元组进行分组。(3) 根据 SELECT子句中的属性和聚集产生结果。

例 5.29 ：对计算机系的学生按课程列出选修了该课程的学生的人数。 SELECT CNO,COUNT(SC.SNO) FROM S,SC WHERE S.DNAME＝ '计算机 ' AND S.SNO=SC.SNO GROUP BY CNO ；

数据分组查询事例学生关系 S

SNO SNAME AGE SEX DNAMES1 程宏 19 M 计算机S3 刘莎莎 18 F 电子S4 李刚 20 M 自动化S6 蒋天峰 19 M 电气S9 王敏 20 F 计算机



S╳SCS.SNO S.SNAME S.AGE S.SEX S.DNAME SC.SNO SC.CNO SC.SCORE

S1 程宏 19 M 计算机 S1 C1 78S1 程宏 19 M 计算机 S1 C2 88S1 程宏 19 M 计算机 S1 C3 76S1 程宏 19 M 计算机 S1 C4 86… … … … … … … …S3 刘莎莎 18 F 电子 S3 C2 64S3 刘莎莎 18 F 电子 S3 C3 87S4 李刚 20 M 自动化 S4 C3 79… … … … … … … …S6 蒋天峰 19 M 电气 S6 C1 88S6 蒋天峰 19 M 电气 S6 C3 68… … … … … … … …S9 王敏 20 F 计算机 S9 C2 78S9 王敏 20 F 计算机 S9 C4 83… … … … … … … …

2)HAVING子句

如果我们在分组的基础上进一步希望只选出满足条件的分组。

SQL解决这个问题的方法是，在 GROUP BY子句后面跟以一个 HAVING子句，描述分组的条件。其格式为：

HAVING <条件 >

例 5.30 ：求选修课程超过 3门的学生的学号。 SELECT SNO

FROM SC

GROUP BY SNO

HAVING COUNT (*)＞ 3 ；



5.4.3 数据排序　 ORDER BY 子句可对查询结果按子句中指定的属性列的值排序，

其基本格式是在 WHERE子句后增加： ORDER BY < 属性 1> [ASC|DESC] [,< 属性 2> [ASC|DESC]…]

例如：按学生 S1 各门课程的成绩由高到低进行显示。 SELECT CNO, SCORE FROM SC WHERE SNO＝‘ S1' ORDER BY SCORE DESC;



数据排序（事例 2 ）例 5.31 ：试列出各门课程的最高成绩、最低成绩和平均成绩，结果按课程号排序。

　　 SELECT CNO, MAX(SCORE),MIN(SCORE),AVG(SCORE)　　 FROM SC　　 GROUP BY CNO　　 ORDER BY CNO;



5.5 数据库更新 SQL 提供的数据库修改操作主要有元组插入、删除和修改。

INSERT INTO 表名

( )列名

,

VALUES ( 数据项

,

)

查询语句

（） a INSERT语句

DELETE FROM 表名

.表创建者

WHERE 条件

（） b DELETE语句

UPDATE 表名

.表创建者

SET ＝列名表达式

, WHERE 条件

（） c UPDATE语句

5.5.1 元组插入元组插入语句的一般格式是： INSERT INTO < 表名 >[ (< 属性名 1> [ ， < 属性名 2> ，… ])]

VALUES (<常量 1> ［， <常量 2> ，…］ ) ；

例 5.32 ：往关系 S 中插入记录 (' S10 ' ， '李四 ')

INSERT INTO S(SNO,SNAME) VALUES(‘S10’ ，‘李四’ );

例 5.33 ：往关系 SC 中插入选课记录 ('S10' ， 'C4 ' ， 80)

INSERT INTO SC(SNO,CNO,SCORE) VALUES('S10 ','C4 ',80);

或者 INSERT INTO < 表名 >[ (< 属性名 1> [ ， < 属性名 2> ，… ])]

＜子查询＞；

INSERT子查询事例

例 5.34 ：把到目前为止还没有选修课程的学生的学号插入关系 SC中。

INSERT INTO SC(SNO) SELECT SNOFROM SWHERE SNO NOT IN ( SELECT DISTINCT SNO

FROM SC) ；

5.5.2 元组删除删除元组的语句格式是： DELETE FROM < 表名 > [WHERE <条件 >] ；例 5.35 ：从关系 s 中把学生 S10 删除。 DELETE FROM S WHERE SNO＝ 'S10' ；删除计算机系全体学生的选课记录。 DELETE FROM SC WHERE '计算机 '＝ ( SELECT DNAME

FROM S　WHERE S.SNO＝ SC.SNO) ；

事例（ S 、 C 、 SC 数据删除与插入 )

delete from S;insert into S(SNO,SNAME,AGE,SEX,DNAME) values ('S1',' 程宏 ',19,'M',' 计算机 ');insert into S(SNO,SNAME,AGE,SEX,DNAME) values ('S3',' 刘莎莎 ',18,'F',' 电子 ');insert into S(SNO,SNAME,AGE,SEX,DNAME) values ('S4',' 李刚 ',20,'M',' 自动化 ');insert into S(SNO,SNAME,AGE,SEX,DNAME) values ('S6',' 蒋天峰 ',19,'M',' 电气 ');insert into S(SNO,SNAME,AGE,SEX,DNAME) values ('S9',' 王敏 ',20,'F',' 计算机 ');

delete from C;insert into C(CNO,CNAME,CREDIT,PRE_CNO) values ('C1',' 计算机基础 ',3,' ');insert into C(CNO,CNAME,CREDIT,PRE_CNO) values ('C2','C 语言 ',3,'C1');insert into C(CNO,CNAME,CREDIT,PRE_CNO) values ('C3',' 电子学 ',4,'C1');insert into C(CNO,CNAME,CREDIT,PRE_CNO) values ('C4',' 数据结构 ',4,'C2');

delete from SC;insert into SC(SNO,CNO,SCORE) values ('S3','C3', 87);insert into SC(SNO,CNO,SCORE) values ('S4', 'C3', 79);insert into SC(SNO,CNO,SCORE) values ('S1', 'C2', 88);insert into SC(SNO,CNO,SCORE) values ('S9', 'C4', 83);insert into SC(SNO,CNO,SCORE) values ('S1', 'C3', 76);insert into SC(SNO,CNO,SCORE) values ('S6', 'C3', 68);……

5.5.3 元组修改 SQL 中用数据修改 (UPDATE) 来修改元组的值。其语句格式是： UPDATE < 表名 > SET < 属性 1>＝ < 表达式 1>［， < 属性 2>=< 表达式 2> ，…］ [WHERE <条件 >] ；

例 5.36 ：把所有学生的年龄加 1 。 UPDATE S SET AGE＝ AGE＋ 1 ；例 5.37 ：将计算机系所有学生的成绩置零。 UPDATE SC SET SCORE＝ 0 WHERE '计算机 '＝ ( SELECT DNAME

FROM S WHERE SC.SNO＝ S.SNO) ；

避免参照完整性错误如果修改操作涉及多个表，则可能破坏参照完整性。例 5.38 ：若把学号 S9 改为 S2 ， UPDATE S SET SNO＝ 'S2' 　 WHERE SNO＝ 'S9' ； UPDATE SC SET SNO＝ 'S2' 　 WHERE SNO＝ 'S9' ；

　　为了解决这个问题，唯一的办法是保证这些修改操作作为一个整体，或者全部完成，或者全部不执行。　　许多数据库引入事务（ Transaction ）概念来解决这个问题。

5.6 视图

5.6.1 视图定义 5.6.2 视图查询 5.6.3 视图更新 5.6.4 视图删除 5.6.5 视图的作用

例 5.40 ：定义一个视图，使之包括学生的学号及其各门功课的平均成绩。 CREATE VIEW S_G_ VIEW (SNO ， GAVG) AS SELECT SNO ， AVG(SCORE) 　 FROM SC GROUP BY SNO

5.6.1 视图定义 SQL 中视图定义的语句格式为：CREATE VIEW < 视图名 > [(< 属性名 1>［ ,< 属性名 2>,…］ )]

AS＜子查询＞ [WITH CHECK OPTION] ；例 5.39 ：建立计算机系学生的视图。 CREATE VIEW CS_VIEW AS SELECT * FROM S WHERE DNAME＝‘计算机’

CREATE VIEW 视图名

( )列名

,

AS 查询语句

学生关系 SSNO SNAME AGE SEX DNAMES1 程宏 19 M 计算机S3 刘莎莎 18 F 电子S4 李刚 20 M 自动化S6 蒋天峰 19 M 电气S9 王敏 20 F 计算机

5.6.2 视图查询

视图一经定义 , 用户就可以如同基本表那样对它进行查询。例 5.41 ：对例 5-39 中的视图 CS_VIEW,找出年龄小于 20 的那些

学生。 SELECT * FROM CS_ VIEW WHERE AGE<20 ；执行该视图查询时，首先把它转换成对基本表 S 的查询，即：

SELECT * FROM S WHERE DNAME= '计算机 ' AND AGE＜ 20 ；

视图查询事例 2

例如，对在例 5-40 的 S_G_VIEW 视图上，求平均成绩为 80分以上的学生的学号和成绩：

SELECT * FROM S_G_VIEW WHERE GAVG>＝ 80 ；

正确的转换应为： SELECT SNO ， AVG(SCORE) FROM SC GROUP BY SNO HAVING AVG(SCORE)＞＝ 80 ；

不正确的查询转换为： SELECT SNO ， AVG(SCORE) FROM SC 　 WHERE AVG(SCORE)＞＝ 80　　　 GROUP BY SNO ；

5.6.3 视图更新　对于某些非常简单的视图，即由一个基本表定义的视图，只含有

基本表的主键或候补键，并且视图中没有用表达式或函数定义的属性，在把对视图的更新操作可以转换为对基本表的等价操作。

例 5.42 ：在例 5-39 的视图 CS_VIEW 上，将学生 S1 的姓名改为“ WU PING” ：

UPDATE CS_VIEW SET SNAME='WU PING' WHERE SNO＝ 'S1' ；

执行该修改时首先将它转换成对基本表 S 的更新： UPDATE S SET SNAME ＝ 'WU PING' WHERE DNAME ＝ ' 计算机 ' AND SNO ＝ 'S1' ；

不可更新视图并非对所有视图都能这样做，就是说，有些视图上的更新不能转换成对其基本表的等价操作。

例如，下列视图是不可更新的。对例 5.40 中的视图 S_G_VIEW ，将学号为 S1 的学生的平均成绩改为 90分：　　　　　 UPDATE S_G_VIEW SET GAVG＝ 90 WHERE SNO＝ 'S1' ；

由于视图 S_G_VIEW 中的一个元组是由基本表 SC 中若干元组经过分组再求平均得到的，所以，对视图 S_G_VIEW 的更新就无法转换成对 SC 的等价的更新操作，可见，该视图是不可更新的。

视图更新限制目前，关系系统只提供对行列子集视图的更新，并有以下限制：若视图的属性来自属性表达式或常数，则不允许对视图执行 IN

SERT 和 UPDATE 操作，但允许执行 DELETE 操作。若视图的属性来自库函数，则不允许对此视图更新。若视图定义中有 GROUP BY子句，则不允许对此视图更新。若视图定义中有 DISTINCT 任选项，则不允许对此视图更新。若视图定义中有嵌套查询，并且嵌套查询的 FROM子句涉及导

出该视图的基本表，则不允许对此视图更新。若视图由多表连接所定义的视图，则不允许对此视图更新。如果在一个不允许更新的视图上再定义一个视图，这种二次视

图是不允许更新的。

5.6.4 视图删除

视图删除也是一种视图更新，但是，一个视图不管是否可更新，都可以删除它。其语句格式是：

DROP VIEW < 视图名 > ；这条语句删去了一个视图的定义，与该视图有关的操作就不能再执行了。如果执行语句

DROP TABLE < 表名 > ；不仅删去了指定的基本表，而且也使与它有关的视图不可

用。

5.6.5 视图的作用 1) 视图为重新构造 ( 简称重构 ) 数据库提供了一定程度的逻辑独立性。

2) 聚焦用户数据 3) 视图机制允许不同用户以不同的观点或方式看待同一数据。 4) 视图可以作为机密数据的自动安全机制。

把关系模式 S (SNO ， SNAME ， AGE ， DNAME ）分为两个子表： STU_1(SNO ， SNAME ， AGE) STU_2 (SNO ， DNAME)

显然，原表 STU 是两个子表 STU_1 和 STU_2 的自然连接。用户同样可以建立一个如同原表一样的视图： CREATE VIEW S(SNO ， SNAME ， AGE ， DNAME) AS SELECT STU_1.SNO,STU_1.SNAME,STU_1.AGE,STU_2.DNAME 　 FROM STU_1 ， STU_2 WHERE STU_1.SNO=STU_2.SNO ；

5.7 嵌入式 SQL

5.7.1 程序设计环境下的 SQL

预处理器

宿主语言编译器

宿主语言＋函数调用

宿主语言＋嵌入式 SQL

宿主语言程序

SQL 函数库

1)宿主语言中嵌入 SQL 须解决的问题 (1)宿主语言编译器不可能识别和接受 SQL 语言，如何将嵌入有 SQ

L 的宿主语言程序编译成可执行码，这是首先要解决和问题。(2)宿主语言和 DBMS之间如何传递数据和信息。(3) 数据库的查询结果一般是元组的集合，这些元组须逐个地赋值给宿主语言程序中的变量，供其处理，其间还存在一个转换问题。

(4) 两者的数据类型有时不完全对应或等价，须解决必要的数据类型转换问题。

2)SQL 与宿主语言之间的接口为了能够在只能由 SQL 语句访问的数据库与宿主语言程序之间传递信息，利用也能被 SQL读写的宿主语言变量作为桥梁，称为共享变量或称宿主变量。

3)共享变量的说明和使用

共享变量说明节定义的格式为： EXEC SQL BEGIN DECALRE SECTION ；＜共享变量定义＞ EXEC SQL END DECLARE SECTION ；

例 5.44 ：按 C 语言类型定义方式说明共享变量。 EXEC SQL BEGIN DECALRE SECTION ；　　 CHAR s＃ [6] ， sn[8] ， sd[36] ； INT sa ； EXEC SQL END DECLARE SECTION ；

SQL 语句的 C 语言函数

例 5.44 ：由宿主语言将有关数据读入共享变量，然后由 SQL插入数据库 S(SNO,SNAME,AGE,DNAME) 。

Void getstu()｛ (1)EXEC SQL BEGIN DECALRE SECTION ； (2) CHAR s＃ [6] ， sn[8] ， sd[36] ； (3) INT sa ； (4) CHAR SQLSTATE[6] ； (5)EXEC SQL END DECLARE SECTION ；｛……｝／ * 由宿主语言将学号、姓名、年龄和所在系读入共享变量 s # ,sn,

sa 和 sd*／ (6)EXEC SQL INSERT INTO S(SNO ， SNAME ， AGE ， DNAME) (7)VALUES( ： s＃，： sn ，： sa ，： sd) ；｛……｝｝

共享变量出现的位置 SELECT 语句的 INTO子句中（表示将检索结果存放到共享变量中）；

SELECT, UPDATE, DELETE 语句的 WHERE子句中，表示由宿主语言程序传递的条件信息；

UPDATE 的 SET子句中，表示由宿主语言传递的数据； INSERT 语句 VALUES子句中，也表示由宿主语言传递的数

据；作为 SELECT,WHERE 或 SET( 不含 VALUES子句 ) 中的算术

表达式元素。嵌入式 SQL还使用下列机制把查询结果与宿主语言联系起来：(1) 使用多个共享变量把查询结果送往宿主语言。 (2) 使用游标 (Cursor) 。

5.7.2 单行选择语句例 5.45 ：下面的 C 语言函数用于从关系 SC 中读取给定学号和课

程号的分数，并送宿主语言处理。 Void PrintGrade() ｛ (1) EXEC SQL BEGIN DECALRE SECTION ； (2) CHAR s ＃ [6],c ＃ [4] ； (3) INT g ； (4) CHAR SQLSTATE[6] ； (5) EXEC SQL END DECLARE SECTION ；｛……｝／ * 由宿主语言读入学号、课程号到共享变量 s#,c#* ／ (6) EXEC SQL SELECT SCORE (7) INTO ： g (8) FROM SC (9) WHERE SNO= ： s ＃ AND CNO ＝： c ＃；｛……｝｝

例 5.46 ：设有关系模式 EMP (ENO ， ENAME ， ESEX ， EAGE ， SALARY ， DNO)下面的 C 语言函数用于将共享变量 e＃指定的职工的工资增加由共享变量 raise给定的数额。

Void Raise ＿ Salary() ｛ (1) 　 EXEC SQL BEGIN DECALRE SECTION ； (2) 　 CHAR e ＃ [6] ； (3) 　　 INT raise ； (4) 　　 CHAR SQLSTATE[6] ； (5) 　 EXEC SQL END DECLARE SECTION ；｛……｝／ * 由宿主语言读入工号、增加的工资数额 raise* ／ (6) 　 EXEC SQL UPDATE EMP (7) 　　　　　 SET SALARY ＝ SALARY ＋ :raise (8) WHERE ENO ＝ :e ＃；｝

5.7.3 游标 1) 游标的定义和使用 (1) 游标说明EXEC SQL DECALRE ＜游标名＞ CURSOR FOR(SELECT 查询块 );

(2)打开游标 EXEC SQL OPEN ＜游标名＞ ;

(3)取数语句 EXEC SQL FETCH < 游标名 > INTO <共享变量列表 > ；(4) 关闭游标 EXEC SQL CLOSE < 游标名 > ；

例 5.47 ：设有关系模式 EMP (ENO ， ENAME ， ESEX ， EAGE ， SALARY ， DNO) 下面的 C 语言函数用于将指定部门每个职工的工资增加若干元。 Void Add-Salary() ｛ (1) 　 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION ； (2) 　　 CHAR dept ＃ [21 ； (3) 　　 REAL money ， raise ； (4) 　　 CHAR SQLSTATE[6] ； (5) 　 EXEC SQL END DECLARE SECTION ；｛……｝／ * 由 C 语言读入部门号以及增加的工资数额，分另明存放在共享变量 dept ＃和 raise 中 * ／ (6) EXEC SQL DECLARE SalaryCursor CURSOR FOR (7) SELECT SALARY (8) 　　　 FROM EMP (9) 　　　 WHERE DNO ＝： dept ＃； (10) 　 EXEC SQL OPEN SalaryCursor ； (11) 　 EXEC SQL FETCH SalaryCursor INTO ： money ； (12) 　 while (NO_MORE_TUPLES) (13) 　 EXEC SQL UPDATE EMP (14) 　　　　　 SET SALARY ＝： money+ ： raise 　　　 WHERE CURRENT OF SalaryCursor ； (15) 　 EXEC SQL CLOSE SalaryCursor ；｝

2) 游标的控制和选择 (1) 控制结果关系中元组的排列次序例 5.48 ：设有关系模式 EMP(ENO ， ENAME ， BIRTHRATE ， DNAME)下面是一个使用 ORDER BY子句控制取元组次序的游标说明语句： (1)EXEC SQL DECLARE BirthdateCursor CURSOR FOR (2)　　 SELECT ENAME ， BIRTHRATE (3)　　 FROM EMP (4)　　WHERE DNAME＝ 'SALES' (5)　　 ORDER BY BIRTHRATE ， DNAME ；(2) 保护当前的更新 EXEC SQL DECLARE INSENSITIVE BirthdateCursor CURSOR FOR

(3)滚动游标第一，在说明游标时，在保留字 CURSOR前加上保留字 SCR

OLL 。第二，在 FETCH 语句中，在保留字 FETCH 后面加上关于找

到所希望的元组位置的选择。

这些选择是：NEXT 或 PRIOR ，表示要得到游标当前位置的下一个或前一个元组。FIRST 或 LAST ，表示要得到该次序中的第一个或最后一个元组。RELATIVE <正整数或负整数 > ，表示要得到游标当前位置向前 (负整数 ) 或向后 (正整数 )移动若干个元组。ABSOLUTE＜正整数或负整数＞，表示从结果关系的前面 (负整数 ) 或从后面 (正整数 )计算所要元组的位置。

本章小结 SQL 是关系数据库的标准语言，已广泛应用在商用系统中。 SQL 的数据定义部分包括对 SQL 模式、基本表、视图、索

引的创建和撤消。 SQL 的数据操纵分成数据查询和数据更新两部分。 SQL 的数据查询是用 SELECT 语句实现，兼有关系代数和元组演算的特点。

SQL 的数据更新包括插入、删除和修改等三种操作，在视图中只有行列子集视图是可以更新的。

嵌入式 SQL涉及到 SQL 语句的宿主语言程序中的使用规定，以解决两种语言的不一致和相互联系的问题。

重要内容分析 (1)

SELECT 语句是 SQL 的核心内容，对于该语句应掌握下列内容。

1)SELECT 语句的来历　在关系代数中最常用的式子是下列表达式：　 πA1, … ,An(σF(R1×…×Rm))

针对上述表达式， SQL 为此设计了 SELECT-FROM-WHERE 句型：　　　　　　 SELECT A1 ，…， An

FROM R1 ，…， Rm

WHERE F ；2)SELECT 语句中出现的基本表名，应理解为基本表中的元组变量，而列名应理解为元组分量。　

重要内容分析 (2)3)SELECT 语句的语义有三种情况，下面以学生表 S(SNO ，

SNAME ， AGE ， SEX) 为例说明。

第一种情况： SELECT 语句中未使用分组子句，也未使用聚合操作，那么 SELECT子句的语义是对查询的结果执行投影操作。譬如：

SELECT SNO ， SNAMEFROM SWHERE SEX='M' ；

第二种情况： SELECT 语句中未使用分组子句，但在 SELECT子句中使用了聚合操作，此时 SELECT子句的语义是对查询结果执行聚合操作。譬如：

SELECT COUNT(*) ， AVG(AGE)FROM SWHERE SEX='M' ；

该语句是求男同学的人数和平均年龄。

重要内容分析 (3)　第三种情况： SELECT 语句使用了分组子句和聚合操作 ( 有分组子句时必有聚合操作 ) ，此时 SELECT子句的语义是对查询结果的每一分组去做聚合操作。譬如：SELECT AGE ， COUNT(*)FROM SWHERE SEX='M'

　 GROUP BY AGE ；该语句是求男同学每一年龄的人数。 4)SELECT 语句中使用分组子句的先决条件是要有聚合操作。但执行聚合操作不一定要用分组子句。譬如求M 同学的人数，此时聚合值只有一个，因此不必分组。　但同一个聚合操作的值有多个时，必须使用分组子句。譬如求每一年龄的学生人数。此时聚合值有多个，与年龄有关，因此必须分组。

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第 5 章 关系数据库的结构化查询语言 SQL

第 5 章关系数据库的结构化查询语言 SQL