目录 数据库理论关系数据库
数据库理论
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数据库常用数据模型
- 层次模型（树）
- 有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点为根节点
- 根节点以外的结点有且只有一个根节点
- 网状模型
- 允许一个以上的结点无双亲
- 一个结点可以有多于一个的双亲
- 关系模型
- 关系：一个关系对应通常所说的一张表。
- 元组：表中的一行即为一个元组
- 属性：表中的一列为一个属性，属性名为列名
- 码（key）：也称作码键，表中的某个属性组，他可以确定一个元组，即表中主键Id，每一个Id都可以唯一确定一个元组，Id即为key
- 域（domain）：属性的取值范围
- 关系模式：对关系的描述，一般写法为 关系名（属性名1，属性名2…），即 表名（列名…）
- 面向对象模型
- 对象关系模型
- 层次模型（树）
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数据库系统的三级模式结构
- 模式：也称逻辑模式，是数据库中所有数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理储存细节和硬件环境，也与具体的应用程序，所使用的应用开发工具及高级程序设计语言无关。
也就是说，模式仅仅是针对此数据库中所有数据的关系、逻辑、特征的描述。 - 外模式：也称子模式或用户模式，是数据库用户能看到和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是有关某个应用的数据的逻辑显示。
也就是说，外模式只是针对某个用户而言，某个用户只能看到所属于他的那部分的数据，对其余数据不可见，是保证数据库安全性的一个有力措施。 - 内模式：也称存储模式，一个数据库只有一个内模式，他是数据物理结构和存储方式的描述，是数据再数据库内部的表达方式。
也就是说，内模式是指数据再这个数据库的储存方式，是一种储存的物理结构。
- 模式：也称逻辑模式，是数据库中所有数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理储存细节和硬件环境，也与具体的应用程序，所使用的应用开发工具及高级程序设计语言无关。
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对于数据库系统三级模式中的两层映像
- 外模式 / 模式映像：对于外模式和模式的定义而言，一个模式可以有多个外模式，对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式 / 模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系，这些映像定义通常包含在外模式的描述中。
当模式改变时（例如增加新的关系，新的属性，改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式 / 模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变，由于应用程序时依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性，即需要修改数据库的关系时，可以不用改变外模式，只改变映像关系，就可以避免修改应用程序，即逻辑独立性 - 模式 / 内模式 映像：数据库只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式 / 内模式映像是唯一的，它定义了数据全局逻辑结构与储存结构之间的对应关系。具有物理独立性
- 外模式 / 模式映像：对于外模式和模式的定义而言，一个模式可以有多个外模式，对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式 / 模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系，这些映像定义通常包含在外模式的描述中。
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SQL的特点
- 综合统一
- 高度非过程化
- 面向集合的操作方式
- 以同一种语法结构提供多种使用方式
- 语言简洁，易学易用
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SQL基本概念
- 外模式对应视图(View)和部分基本表（Base Table），模式对应于基本表，内模式对应于储存文件。
- 基本表是本身独立存在的表，在SQL中一个关系就对应一个基本表，一个（或多个）基本表对应一个储存文件，一个表可以带若干索引，索引也存放在存储文件中。
- 储存文件的逻辑结构组成了关系数据库的内模式，储存文件的物理结构是任意的，对用户是透明的。
- 视图是从一个或几个基本表导出的表，它本身不独立存储在数据库中，即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，视图在概念上与基本表等同，用户可以在视图的定义上再定义视图。
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数据定义
- 模式的定义
create schema <模式名> authorization <用户名>
如果没有指定 <模式名>，那么<模式名>隐含为 <用户名>
要创建模式，调用该命令的用户必须拥有DBA权限，或者获得了DBA授予的 CREATE SCHEMA 得权限 - 删除模式
drop schema <模式名> <cascade|restrict>
其中cascade和restrict必须二选一
cascade：级联，表示在删除模式的同时把该模式所有的数据库对象一起删除。
restrict：限制，表示如果该模式中已经定义了下属的数据库对象，则拒绝该删除语句的执行，只有当该模式下没有任何下属的对象数据时才能执行删除操作。
- 模式的定义
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基本表的定义、删除、修改
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定义基本表
create table <表名> (<列名> <数据类型> [约束条件]);
/例/
create table student
(sno char(9) primary key,
sname char(20) unique
) -
定义模式
方法一：在表名中明显给出模式名
create table “s-t”.student(…);/*student所属的模式是 s-t */
方法二：在创建模式语句中同时创建表
create schema test authorization zhang
create table tab1(…);
/在为zhang用户创建一个test的模式并在该模式下创建了表table/ -
修改基本表
用 alter table 修改基本表
alter table <表名>
[add <新列名><数据类型>[完整性约束]]
[drop <完整性约束>]
[alter column <列名><数据类型>]
其中，表名是要修改的基本表，add 用于增加新列和新的完整性约束条件，drop 用来删除指定的完整性约束条件，alter column 用来修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型。 -
删除基本表
drop table <表名> [restrict|cascade]
restrict :要删除的基本表内不能被其他表的约束所引用(cheak,foreign key等)，不能有视图，不能有触发器不能有储存过程和函数等，如果存在则不能被删除。（默认选中 resticr)
cascade：直接删除，包括相关的依赖全部被删除 -
索引的建立
create [unique][cluster]index <索引名>
on <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>]]… )
<表名>是要建立索引的基本表的名字，索引可以建立在该表的一列或多列上，各列之间用逗号分隔。每个<列名>还可以用次序指定索引值得排列是升序（ASC）或降序(ASC),默认ASC
UNIQUE 表明此索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录
CLUSTER 表示要建立的索引是聚簇索引，即索引项的顺序与记录的物理顺序一致的索引组织 -
索引的删除
使用drop index
drop index <索引名>
删除索引时，系统会同时从数据字典中删去有关该索引的描述
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数据查询
select <列名>,<列名> from 表名;/*查询某列下的数据*/ select * from 表名 /*查询该表下的所有数据*/ select 算术表达式 from 表名; /*列名可以用算术表达式的结果*/ select distinct 列名 from 表名 /*查询某列下的数据并删除列名下重复的数据*/ select 列名 from 表名 where 条件表达式条件表达式
- 比较大小 ：=、>、<、>=、<=、!=、!>、!<
- 确定范围：(not) between 范围下限 and 范围上限
- 确定集合：in 可以用来查找属性值属于指定集合的元组
select 列名 from 表名 where 列名 (not) in (列名集合)
字符匹配： - like：%匹配任意长度的字符(可以为0)的字符串，_ 匹配任意单个字符
select 列名 from 表名 where 列名 like ‘%00_%’
order by :按照升序(ASC)或降序排列(DESC)
select 列名 from 表名 order by 列名 desc(ASC)/表示按照列的数据降序或者升序排列/
注意：where子句在order by子句前
聚集函数：
count(*) /统计元组个数/
count(列名) /统计一列中值得个数/
sum(列名) /计算一列值的总和(必须是数值型)/
avg(列名) /计算一列值的平均值(必须是数值型)/
max(列名) /计算一列值的最大值(必须是数值型)/
min(列名) /计算一列值的最小值(必须是数值型)/
group by：将查询的结果按照某一列或多列的值分组，值相等的为一组
select * from 表名 group by 列名 /在该列下相同的数据分为一组/连接查询
即多表联查
select 表1.列名,表2.列名 from 表1,表2 where 表1.列名 = 表2.列名嵌套查询:即把一个查询语句块当做另一个查询语句块的条件，但是子查询中的select语句不能使用order by语句，order by语句只能给最终的结果排序
集合查询
并(UNION),交(INTERSECT)、差(EXCEPT)select * from 表名 union (all)select * from 表名/*将结果合并起来，自动去除重复元组，若要保留重复元组，使用UNION ALL操作符*/ select * from 表名 intersect select * from 表名 /*求两个结果的交集*/ -
数据更新
- 插入数据
insert into 表名 (列名) values (对应的数据)
insert into 表名 values(根据列名所对应的数据，插入空值写为 null ) - 修改数据
update 表名 set 列名 = 数据 …where 条件 - 删除数据
delete from 表名 where 条件
- 插入数据
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视图
视图是从一个或几个基本表(或视图)导出的表，它是一个虚表，并不存在，数据库中只存放视图的定义，而没有视图的所对应的数据，它的数据来源于其他表或者视图。- 定义视图
create view 视图名 (列名) as (子查询)
其中，子查询可以是任意复杂的select语句，但通常不允许有order by语句和 distinct短语，即把子查询结果当做一个视图，并定义视图名，如果不加列名，则此视图的列名为原列名 - 查询视图
select 列名 from 视图名 where 条件
视图的查询和普通表查询方法一致 - 更新视图
insert into 视图 (列名) values (对应的数据)
insert into 视图 values(根据列名所对应的数据，插入空值写为 null )
update 视图 set 列名 = 数据 …where 条件
delete from 视图 where 条件 - 视图的作用：
- 简化用户操作，将注意力集中在自己所需要的数据上
- 多种角度看待统一数据
- 提供一定的逻辑独立性
- 对机密数据提供安全保护
- 更清晰的表达查询
- 定义视图
关系数据库
- 关系
- 域：一组具有相同数据类型的值的集合，例如，大于0小于100的整数
- 笛卡尔积：笛卡尔积是域上面的一种集合运算
- 笛卡尔积定义：给定一组域D1,D2,D3…Dn，它们的笛卡尔积为D1 x D2…x Dn = {d1,d2…d.}
d1…dn为所有元素叫做元组，每一个元素叫做分量
例：D1={A,B,C}
D2={1,2,3}
所以D1 x D2 x D3 的笛卡尔乘积为{
（A,1），（A,2），（A,3）
（B,1), （B,2), （B,3),
（C,1), （C,2), （C,3),
}
一共有12个元组，A,B,C 1,2,3叫做分量
- 笛卡尔积定义：给定一组域D1,D2,D3…Dn，它们的笛卡尔积为D1 x D2…x Dn = {d1,d2…d.}
- 关系
D1 x D2…x Dn 的子集叫做在域D1,D2…Dn上的关系，表示为R(D1,D2…Dn)
这里R表示关系的名字，n表示关系的目或者度
当 n = 1 时，该关系为一元关系或单元关系
当 n = 2 时，该关系为二元关系
关系时笛卡尔积的有限子集 - 若关系中的某一属性组的值能够唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。
- 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码
- 候选码的诸属性称为主属性，不包含在任何候选码中的属性称为非主码属性或非码属性
- 若关系模式下所有属性是这个关系模式的候选码，则为全码
- 关系有三种类型：
- 基本表示实际存在 的表，它是实际储存数据的逻辑表示
- 查询表是查询结果对应的表
- 视图表是有基本表或其他视图导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据。
