593 第二章关系数据库语言
关系数据库的标准语言
关系数据库的特点
1 2 3
结构化查询语言（SQL） 关系数据库使用结构化查询语言（SQL）作为标 准语言，用于查询、插入、更新和删除数据。
数据完整性
关系数据库支持数据完整性约束，包括实体完整 性、引用完整性和域完整性，以确保数据的准确 性和一致性。
语法格式
CREATE TABLE table_name (column1 datatype, column2 datatype, ...);
示例
CREATE TABLE employees (id INT, name VARCHAR(50), age INT);
修改表语句ALTER TABLE
语法格式
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05 SQL数据控制语言
授权语句GRANT
授权语句GRANT用于赋 予用户或角色对数据库对 象的访问权限。
GRANT语句可以授予各 种权限，如SELECT、 INSERT、UPDATE、 DELETE等，以及特定的 权限，如ALTER、INDEX 、REFERENCES等。
GRANT语句可以针对单 个表、视图、存储过程等 数据库对象进行授权，也 可以针对整个数据库进行 授权。
函数和连接多个表。
数据操作
使用INSERT、UPDATE和 DELETE语句插入、修改和删除 数据。
数据库管理
使用CREATE、ALTER和DROP 语句创建、修改和删除数据库 、表和其他对象。
事务控制
使用BEGIN、COMMIT和 ROLLBACK语句管理事务，确
保数据的完整性和一致性。
关系数据库语言
关系数据库的定义பைடு நூலகம்特点
数据组织
关系数据库使用表格形式来组织和存储数据， 每个表格包含不同的列和行。
事务处理
关系数据库提供事务处理功能，确保数据的一 致性和可靠性。
数据关系
通过设置关系和连接，可以将不同表格中的数 据关联起来，使其具有更强的逻辑性。
数据一致性
关系数据库通过约束和规则来保证数据的一致 性，避免数据冲突和错误。
据。
3
删除语句
4
使用DELETE语句从数据库中删除数据。
查询语句
使用SELECT语句从数据库中检索数据。
更新语句
使用UPDATE语句修改数据库中的数据。
SQL语句的高级用法
聚合函数
用于计算数据的总和、平均值、最大值等。
子查询
嵌套在其他查询中的查询，用于获取更复杂的结果。
连接查询
通过连接多个表格，检索和组合相关的数据。
总结和要点
关系数据库语言是管理和操作关系数据库的基本工具，具有广泛的应用和重要性。
排序和分组
按照特定的规则对数据进行排序和分组。
关系数据库语言的优缺点
优点
• 数据一致性 • 灵活性和扩展性 • 安全性和权限控制
缺点
• 复杂性 • 性能限制 • 有限的数据类型支持
使用关系数据库语言的实例
建立和管理数据库
使用DDL语句创建数据库和表格，管理数据库的结构。
检索和更新数据
使用SQL语句从数据库中检索数据，以及插入、更新和删除数据。
常用的关系数据库语言
1 结构化查询语言 (SQL) 2 数据定义语言 (DDL)
用于查询和操作关系数据 库中的数据，是最常用的 关系数据库语言。
第2章关系数据库（重点）数据库知识点整理
第2章关系数据库（重点）数据库知识点整理第2章关系数据库（重点）了解：关系数据结构及形式化定义、关系操作、关系的完整性、关系代数掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容关系数据结构及其形式化定义关系的三类完整性约束关系代数及其运算，包括并、交、差、选择、投影、连接、除、⼴义笛卡⼉积知识点关系模型三个组成部分关系数据结构关系操作集合关系完整性约束实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不⼀定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）或者等于S中某个元组的主码值⽤户定义的完整性：针对某⼀具体关系数据库的约束条件，反映某⼀具体应⽤所涉及的数据必须满⾜的语义要求关系数据语⾔的特点和分类关系代数语⾔关系演算语⾔具有关系代数和关系演算双重特点的语⾔域、笛卡⼉积、关系、元组、属性域：域是⼀组具有相同数据类型的值的集合笛卡⼉积：D1*D2*…*Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1,2,…,n}关系：在域D1，D2，…，Dn上笛卡⼉积D1*D2*…*Dn的⼦集，表⽰为R(D1,D2,…,Dn)元组：关系中的每个元素是关系中的元组属性：关系也是⼀个⼆维表，表的每⾏对应⼀个元组，表的每列对应⼀个域。
由于域可以相同，为了加以区分，对每列起⼀个名字，称为属性候选码、主码、外码候选码：若关系中的某⼀属性组的值能唯⼀地标识⼀个元组，⽽其⼦集不能，则称该属性组为候选码（candidate key）主码：若⼀个关系有多个候选码，选定其中⼀个为主码（primary key）外码：设F是基本关系R的⼀个或⼀组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外部码（foreign key），简称外码关系模式、关系、关系数据库关系模式：关系的描述称为关系模式（relation schema），关系模式形式化表⽰为R(U，D，DOM，F)。
关系数据库的标准语言是
关系数据库的标准语言是SQL语言的发展可以追溯到20世纪70年代，当时IBM公司的工程师Edgar F. Codd提出了关系数据库的理论基础，并提出了关系数据库模型。
为了操作和管理这种新型的数据库，人们需要一种特定的语言，于是SQL应运而生。
SQL的发展经历了多个版本的演变，目前最新的版本是SQL:2016，它包含了许多新的特性和功能，使得SQL语言更加强大和灵活。
SQL语言主要包括以下几个方面的功能，数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据查询语言（DQL）、数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL）。
DDL用于定义数据库的结构，包括创建表、修改表结构、删除表等操作；DML用于对数据库中的数据进行操作，包括插入数据、更新数据、删除数据等操作；DQL用于查询数据库中的数据，包括简单查询、复杂查询、聚合查询等操作；DCL用于控制数据库的访问权限，包括授权、撤销权限等操作；TCL用于控制数据库的事务，包括事务的提交、回滚等操作。
SQL语言的特点包括，简单易学、功能强大、标准统一、灵活性高、可移植性强等。
由于SQL语言的标准化，不同的数据库管理系统都可以使用相同的SQL语句来进行操作，这样就方便了开发人员和数据库管理员在不同的数据库系统中进行工作。
除了标准的SQL语言外，不同的数据库管理系统还会有自己的扩展功能和特定的SQL语法。
例如，Oracle数据库的PL/SQL、Microsoft SQL Server的T-SQL 等，它们都是在标准SQL的基础上进行了扩展，为开发人员提供了更多的功能和工具。
总之，关系数据库的标准语言是SQL，它是管理和操作关系数据库的重要工具。
无论是开发人员、数据库管理员还是数据分析师，都需要掌握SQL语言，以便更好地进行数据库的管理和操作。
随着数据库技术的不断发展，SQL语言也在不断完善和壮大，成为数据库领域不可或缺的一部分。
计算机二级关系数据库标准语言SQL课件
输入验证
对用户输入的数据进行验证和过滤，防止 SQL注入攻击。
数据库备份与恢复
定期备份数据库，确保数据安全，并能够在 数据丢失时恢复。
数据库审计
记录数据库操作日志，以便追踪和审计数据 库的使用情况。
谢谢聆听
存储过程（Stored Procedure）
总结词
存储过程可以用于实现复杂的业务逻辑和数据处理流程。
详细描述
存储过程可以包含复杂的逻辑和控制结构，如条件判断、循环等，从而实现复杂的业务逻辑和数据处理流程。通 过使用存储过程，可以将业务逻辑和数据处理与数据库查询操作分离，使得代码更加清晰和易于维护。
插入、更新和删除等操作。
详细描述
DML包括INSERT、UPDATE、 DELETE等语句，用于向表中插入数 据、修改数据和删除数据等操作。
详细描述
通过DML语句，用户可以方便地实现 对数据库中数据的操作和管理，以满 足业务需求和数据管理要求。
数据查询语言（DQL）
DQL包括SELECT语句，用于从表中 检索数据。
通过合理地设计查询语句，减少数据检索量 ，提高查询效率。
数据库分区
索引优化
合理使用索引，减少全表扫描，提高数据检 索速度。
将大表分成小表，提高数据管理效率和查询 性能。
02
01
数据库连接优化
减少数据库连接和断开次数，提高数据库并 发处理能力。
04
03
SQL安全基础
用户权限管理
对不同用户分配不同的数据库权限，防止未 经授权的访问和操作。
总结词
存储过程可以提高数据库操作的性能和效率，因为存储过程是预编译的。
存储过程（Stored Procedure）
• 详细描述：与直接编写SQL语句 相比，存储过程是预编译的，这 意味着它们在首次执行时被编译 并存储在数据库中。在后续调用 时，数据库可以直接执行预编译 的存储过程，避免了重复解析和 编译SQL语句的开销，提高了性 能和效率。
关系数据库语言SQL
2. 嵌入式
将SQL语句嵌入到高级语言（例 如C语言）的程序中使用，这里， 高级语言通常称为主语言 。 执行过程 （见右图）。 特点：既利用了高级语言强大的 过程处理的特点，又保留了SQL 强大的数据库操作的功能。
SQL语言分为三种子语言，分别是 ： 数据定义语言(DDL) 用于定义数据库、表、视图等。 数据定义语言 主要有CREATE、ALTER、DROP语句。 数据操纵语言(DML) 用于插入、修改、删除和查询 数据操纵语言 数据。主要有：INSERT、DELETE 、UPDATE 、SELECT 语句 。 数据控制语言(DCL) 用于管理数据库用户对数据库 数据控制语言 中表、视图等的使用权限。主要有GRANT、REVOKE语 句 。 下面将详述SQL的DDL和DML语句的基本用法。 下面将详述SQL的DDL和DML语句的基本用法。 SQL 语句的基本用法
3.2 数据定义
3.2.1 定义数据库 CREATE DATABASE <数据库名 [参数 … 参数 数据库名> 参数1, 参数n] 数据库名 参数 (1) CREATE DATABASE为关键字。 (2) 尖括号“< >” 这部分，表示是不可省略的 。 (3) 中括号“[]”这部分，表示是可省略的。如语法中 “[参数1 … 参数n]”表示这些参数能省略 。 【 例 3.2.1】 创 建 一 个 学 生 选 课 数 据 库 ， 取 名 为 StudentsInfo CREATE DATABASE StudentsInfo
SQL Server的常用数据类型： 定长字符型 CHAR(n) ，n=1～8000 变长字符型VARCHAR(n)， n=1～8000 整数型INT或INTEGER，占4个字节，存放 -2147483648～2147483647的整数。 浮点型FLOAT，占8个字节，存放 -1.79×10308～ +1.79×10308的实数。 日期型 Datetime ，占8个字节，范围是1753年1月1 日～ 9999年12月31日。
数据库课件第二章关系数据库
物理设计
根据逻辑设计结果，选择合适的存储结构和数据 库管理系统，进行物理存储和索引的设计。
数据库设计的ER模型
实体
表示客观存在的事物或对象，具有可区分性。
关系
表示实体之间的联系，包括一对一、一对多和多 对多关系。
属性
表示实体的特征和属性值，用于描述实体的具体 信息。
05 关系数据库的标准语言 SQL
关系数据库
contents
目录
• 关系数据库概述 • 关系模型 • 关系数据库的标准语言SQL • 关系数据库的未来发展
01 关系数据库概述
关系数据库的定义
关系数据库是一种基于关系模型的数 据库管理系统，它使用结构化查询语 言（SQL）来管理和操作数据。
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面向对象数据库系统
面向对象数据库系统是一种基于面向对象程序设计思想的数据库系统，它 支持复杂的数据类型和对象，能够更好地支持应用程序的开发。
面向对象数据库系统具有更好的可扩展性和灵活性，能够更好地支持复杂 的数据结构和业务逻辑，满足各种不同类型的应用需求。
随着软件技术的不断发展，面向对象数据库系统将得到更广泛的应用，成 为未来数据库发展的重要方向之一。
事务处理
关系数据库支持事务处理，能够保证 数据的完整性和一致性。
并发控制
关系数据库采用并发控制机制，支持 多个用户同时访问和操作数据。
关系数据库的体系结构
表格
二维表格，由行和列组成，每 一行代表一条记录，每一列代 表一个字段。
索引
用于快速检索数据的数据结构， 通过索引可以加快查询速度。
数据库
存储数据的集合，由多个表格 组成。
数据查询语言（DQL）用于从数据库中检索数据。
关系数据库语言
关系数据库语言关系数据库是一种以关系模型为基础的数据库管理系统，并且关系数据库语言是用来操作关系数据库的一种语言。
在关系数据库中，数据以表格的形式组织，并且通过行和列来表示。
关系数据库语言主要包括两个方面的内容：数据定义语言（DDL）和数据操作语言 DML）。
其中，DDL用于定义和管理数据库中的数据结构，包括创建表、定义关系、设置主键、外键等；而DML用于对数据库中的数据进行操作，包括插入、修改、查询、删除等。
在关系数据库中，使用SQL（Structured（Query（Language）作为数据库语言。
SQL 是一种通用的关系数据库语言，包括了DDL和DML两个部分。
通过SQL，用户可以对关系数据库进行创建、管理和查询等操作。
在DDL方面，用户可以使用SQL语句来创建数据库、创建表、设置主键和外键等。
例如，用户可以使用CREATE（DATABASE语句来创建一个新的数据库，使用CREATE（TABLE语句来创建一个新的表，使用ALTER（TABLE语句来对表结构进行修改等。
在DML方面，用户可以使用SQL语句来对数据库中的数据进行增删改查等操作。
例如，用户可以使用INSERT（INTO语句向表中插入新的数据，使用UPDATE语句修改表中的数据，使用DELETE（FROM语句删除表中的数据，使用SELECT语句查询表中的数据等。
同时，SQL也提供了一些操作符和函数，可以用于对数据进行计算和处理。
关系数据库语言的设计目标是简单、易用和灵活。
通过使用关系数据库语言，用户可以方便地对数据库中的数据进行管理和操作，实现数据的持久化和灵活的数据查询。
同时，关系数据库语言还具有很高的可扩展性，可以根据不同的需求进行扩展和定制。
总之，关系数据库语言是用于操作关系数据库的一种语言，包括了DDL和DML两个方面。
通过使用关系数据库语言，用户可以对数据库中的数据进行定义、管理和操作，实现数据的持久化和灵活的数据查询。
数据库第2章
例：查询至少选修了两门课程的学生学号。
σ ∏sno( [1]=[4]∧[2]≠[5](SC×SC))
2.3 关系代数
4. 除：设关系R(X，Y)和S(Y，Z)，X，Y，Z为属性组
R÷S={t[X]| t ∈R ∧ ∏y(S) ⊆ Yxi } (i=1,2,…)
2.3 关系代数
4.广义笛卡尔积:
设:R、S为不同类关系，则结果为不同类关系：
m元关系
R×S={tr ts|（tr∈R）∧（ts ∈ S）}
R×S
连接为 m+n元关系 n元关系
R
A1 A2 A3 b2 d b3 b c2 d
S
A2 A3 2d 3b
R .A1 R .A2 R .A3 S .A2 S .A3 b2 d 2 d b2 d 3 b b3 b 2 d b3 b 3 b c2 d 2 d c2 d 3 b d3 b 2 d
➢ (2)等于S中某个元组的主码值。 ▪定义了外码与主码 ▪ 例：学生(学号，专业号，姓名，….) 之间的引用规则。
▪ 关系中每个元组的专业号取值： ➢ (1)空值(未知值)；
▪指外码不能引用不 存在的主码值。
➢ (2)非空值。
▪ 3、用户定义的完整性
▪ 反映具体应用所涉及的数据应满 足的语义要求、约束条件。
R ⋈ S={tr ts|(tr∈R)∧(ts ∈ S) ∧ tr[B] = ts[B]} R ⋈ S = Π属性名表 (σR.Bi=S.Bi (R X S))
①笛卡尔积 ②选同名属性值也相同的行 ③选择列并去掉重复属性
例:
2.3 关系代数
例：查不选002号课程的学生姓名与年龄。 Cno≠’002’ ?
第2章关系数据库
（２）模型概念单一。 （３）集合操作：操作对象和结果都是元组的集合，即关系。
LOGO
2.1 关系模型的基本概念
2.1.3 关系模型、关系子模式、关系内模式
美国国家标准学会（ANSI）所属标准计划和要求委员 会在1975年公布的研究报告中，把数据库分为三级：模式、 外模式和内模式。对用户而言可以对应分为概念级模式、 一般用户级模式和物理级模式（其体系结构如图2-1）。 关系模型中，概念模式是关系模式的集合，外模式是关系 子模式的集合，内模式是存储模式的集合。
2，…，n}
其中每一个元素（d 1 ，d 2 ，…，d n）称为一个n元组（nTuple），或简称为元组（Tuple）通常元素中的每一个值d i
称为一个分量。
LOGO
2.1 关系模型的基本概念来自❖ 两个集合R和S的笛卡尔积（或只是乘积）是元素对的集合， 该元素对是通过选择R的任何元素作为第一个元素，S的元 素作为第二个元素构成的。该乘积用RS表示。当R和S是 关系时，乘积本质上相同。
LOGO
2.1 关系模型的基本概念
1． 关系模式
关系实质上是一张二维表，表的每一行为一个元组， 每一列为一个属性。一个元组就是该关系所涉及的属性集 的笛卡尔积的一个元素。关系是元组的集合，也就是笛卡 尔积的一个子集。因此关系模式必须指出这个元组集合的 结构，即它由哪些属性构成，这些属性来自哪些域，以及 属性与域之间的映象关系。
•计算机专业
•李喆
•刘德成
•通信专业
•吕景刚
•刘德成
•通信专业
•王弶
•刘德成
•通信专业
•李喆
LOGO
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)；
20
课程表 Course
? [例] 建立一个“课程”表Course
? CREATE TABLE Course
?
( Cno CHAR(4) PRIMARY KEY，
?非关系数据模型采用面向记录的操作方式， 操作对象是一条记录
?SQL采用集合操作方式
? 操作对象、查找结果可以是元组的集合 ? 一次插入、删除、更新操作的对象可以是元组
的集合
9
4.以同一种语法结构提供多种使用方式
?SQL是独立的语言 能够独立地用于联机交互的使用方式
?SQL又是嵌入式语言 SQL能够嵌入到高级语言（例如C，C++， Java）程序中，供程序员设计程序时使用
第四讲
1
?设有关系模式 S（S#，SNAME，AGE，SEX），C （ C# ， CNAME ， TEACHER ） ， SC （ S# ， C# ， GRADE）。
?（1）检索“程军”老师所教授课程的课程号 和课程名；
?（2）检索年龄大于21的男学生学号和姓名； ?（3）检索“李强”同学不学课程的课程号； ?（4）检索选修课程名为“C语言”的学生学
CREATE VIEW
DROP VIEW
CREATE INDEX
DROP INDEX
修改 ALTER TABLE
18
基本表的定义、删除与修改
一、定义基本表
CREATE TABLE <表名> （<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ] [， < 列名 > < 数据类型 >[ < 列级完整性约束条件
622 页
? SQL99
1700 页
? SQL2019
发布日期
1986.10 1989年 1992年 2019年 2019 年
6
2.1.1 SQL的特点
1.综合统一
?集数据定义语言（DDL），数据操纵语言 （DML），数据控制语言（DCL）功能于一体。
?可以独立完成数据库生命周期中的全部活动：
? 定义关系模式，插入数据，建立数据库； ? 对数据库中的数据进行查询和更新； ? 数据库重构和维护 ? 数据库安全性、完整性控制等
?
Cname CHAR(40)，
号和姓名；
2
设有一个教学管理数据库系统，其关系模式 如下： 学生(学号，姓名 ，年级，系别) 课程(课程号，课程名，学分数) 选课(学号，课程号，成绩)
请用关系代数表达式进行表示： 1.查询“计算机”系4年级学生的学号和姓名。 2.查询选修“数据库”课程的学生的学号、姓名
和该门课程的成绩。
3
数据库系统
1 2 3 2 3
成绩 Grade
92 85 88 90 80
17
2.3 数据定义
SQL的数据定义功能 : 模式定义、表定义、视图和索引的定义
操作对象
模式 表
视图 索引
SQL 的数据定义语句
操作方式
创建
删除
CREATE SCHEMA
DROP SCHEMA
CREATE TABLE
DROP TABLE
10
5.语言简洁，易学易用
?SQL功能极强，完成核心功能只用了 9个动词。
SQL 语言的动词
SQL 功 能
动词
数据查询
SELECT
数据定义
CREATE，DROP，ALTER
数据操纵
INSERT，UPDATE
DELETE
数据控制
GRANT，REVOKE
11
SQL的基本概念（续）
SQL支持关系数据库三级模式结构
?用户数据库投入运行后，可根据需要随时逐步 修改模式，不影响数据的运行。
?数据操作符统一
7
2.高度非过程化
?非关系数据模型的数据操纵语言“面向过 程”，必须制定存取路径
?SQL只要提出“做什么”，无须了解存取路 径。
? 存取路径的选择以及SQL的操作过程由系统 自动完成。
8
3.面向集合的操作方式
课程名 Cname
数据库 数学
信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言
先行课 Cpno
5
1 6 7
6
学分 Ccredit
4 2 4 3 4 2 4
16
SC表
学号 Sno 201915121 201915121 201915121 201915122 201915122
课程号 Cno
第二章 关系数据库语言
4
SQL概述
?SQL（Structured Query Language） 结构化查询语言，是关系数据库的标准语言
?SQL是一个通用的、功能极强的关系数据库 语言
5SLeabharlann L标准的进展过程标准大致页数
? SQL/86
?SQL/89(FIPS 127-1) 120 页
? SQL/92
>] ] … [，<表级完整性约束条件> ] ）；
如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列， 则必须定义在表级上，否则既可以定义在列级 也可以定义在表级。
19
学生表Student
[例] 建立“学生”表 Student，学号是主码，姓 名取值唯一。
CREATE TABLE Student 主码 (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， /* 列级
14
Student表
学号 Sno
姓名 Sname
201915121 201915122 201915123 201915125
李勇 刘晨 王敏 张立
性别 Ssex
男 女 女 男
年龄 Sage
20 19 18 19
所在系 Sdept
CS CS MA IS
15
Course表
课程号 Cno
1 2 3 4 5 6 7
?视图
?从一个或几个基本表导出的表 ?数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据 ?视图是一个虚表 ?用户可以在视图上再定义视图
13
3.2 学生-课程 数据库
?学生-课程模式 S-T : 学生表：Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept) 课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit) 学生选课表：SC(Sno,Cno,Grade)
SQL
视图1
视图2
外模式
基本表1
基本表2
基本表3
基本表4 模 式
存储文件1
存储文件2 内模式
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SQL的基本概念（续）
?基本表
?本身独立存在的表 ?SQL中一个关系就对应一个基本表 ?一个(或多个)基本表对应一个存储文件 ?一个表可以带若干索引
?存储文件
?逻辑结构组成了关系数据库的内模式 ?物理结构是任意的，对用户透明