第6章 数据库系统及其应用

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数据库系统的定义 数据库系统：是在数据库系统中实现对数据进行管理的软件系统，它是数据库系统的重要组成部分和核心，由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、数据库应用程序以及用户五部分组成。 数据库（Data Base，DB）：是统一管理的相关数据的集合。 数据库管理系统（Data Base Management System， DBMS）：是对数据库进行管理的软件，它是数据库系统的核心。

数据库系统的定义(续） 数据库管理员（Data Base Administrator，DBA）：是对数据库进行规划、设计、协调、维护和管理的IT技术人员。 数据库应用程序：是使用数据库语言开发的、能够满足数据处理需求的应用程序。 用户：用户可以通过数据库管理系统直接操纵数据库，或者通过数据库应用程序来操纵数据库

数据库系统的组成 数 据 库 数据库管理系统 应用 程序 用户 数据库管理员

数据库管理系统的功能 数据库定义功能 数据库操纵功能 数据库事务管理功能 数据库维护功能 格式转换以及网络通信等其他功能

数据库管理系统的类型 层次型数据库:采用层次数据模型，即使用树型结构来表示数据库中的记录及其联系。 网状型数据库：采用网状数据模型，即使用有向图（网络）来表示数据库中的记录及其联系。 关系型数据库：关系型数据库采用关系数据模型，即使用二维表格的形式来表示数据库中的数据及其联系。由于关系模型比较简单、易于理解且有完备的关系代数作为其理论基础，所以被广泛使用。 面向对象数据库：采用面向对象数据模型，是面向对象技术与数据库技术相结合的产物。在面向对象数据库中使用了对象、类、实体、方法和继承等概念，具有类的可扩展性、数据抽象能力、抽象数据类型与方法的封装性、存储主动对象以及自动进行类型检查等特点。

数据库语言 结构化查询语言（Structured Query Language, SQL）：是一种基于关系代数和关系演算的的数据操纵语言，目前一般都采用SQL作为共同的数据操纵语言和标准接口，是数据库领域的一种主流语言。

SQL的数据定义操作－定义基本表 基本表定义语句的一般形式： CREATE TABLE <基本表名> （<属性名1> <数据类型1>[NOT NULL]， [<属性名2> <数据类型2>[NOT NULL]] ， ... [<完整性约束>]）

SQL提供的基本数据类型 数 据 类 型 说 明 CHAN（n） 长度为n的定长字符串 VARCHAR（n） 最大长度为n的变长字符串 说 明 CHAN（n） 长度为n的定长字符串 VARCHAR（n） 最大长度为n的变长字符串 全字长整数 SMALLINT 半字长整数 NUMERIC（p,d） 由p位数字（不包括符号和小数点）组成的定点数，小数点后面有d位数字 REAL 浮点数 DOUBLE RECISION 双精度浮点数 FLOAT（n） 精度至少为n位数字的浮点数 DATE 日期，形如YYYY-MM-DD（年-月-日） TIME 时间，形如HH：MM：SS（时：分：秒）

定义基本表举例 〖例6-1〗使用SQL语句建立学生表S、课程表C和学生选课成绩表SC。 解：（1）创建基本表S： CREATE TABLE S （学号 CHAR(4)NOT NULL,姓名 CHAR(8)NOT NULL， 年龄 SMALLINT，性别 CHAR（2），系别 CHAR（20）， PRIMARY KEY （学号））

定义基本表举例（续） 〖例6-1〗使用SQL语句建立学生表S、课程表C和学生选课成绩表SC。 解：（2）创建基本表C： CREATE TABLE C （课程号 CHAR（4）NOT NULL，课程名 CHAR（4）NOT NULL， 教师名 CHAR（8）， PRIMARY KEY （课程号） ）

定义基本表举例（续） 〖例6-1〗使用SQL语句建立学生表S、课程表C和学生选课成绩表SC 解：（3）创建基本表CS： CREATE TABLE SC （学号 CHAR（4）NOT NULL， 课程号 CHAR（4）NOT NULL， 成绩 CHAR（8）SMALLINT， PRIMARY KEY （学号，课程号） FOREIGN KEY （学号）REFERENCES S（学号）， FOREIGN KEY （课程号）REFERENCES C（课程号）， CHECK （成绩 IS NULL ）OR（成绩 BETWEEN 0 AND 100））

修改基本表 在基本表中增加列： ALTER TABLE <基本表名> ADD <属性名> <数据类型> 〖例6-2〗在例6-1的学生基本表S中增加一个属性“家庭地址”： ALTER TABLE S ADD 家庭地址 VARCHAR（40） 在基本表中删除列： ALTER TABLE <基本表名> DROP <属性名> <删除方式> 这里， <删除方式>可以取CASCADE和 RESTRICT两种方式。 〖例6-3〗在学生基本表S中删除一个属性“系别”： ALTER TABLE S DROP 系别 CASCADE 或 ALTER TABLE S DROP 系别 RESTRICT

撤销基本表 撤销基本表语句： DROP TABLE <基本表名> <撤销方式> <撤销方式>可以取CASCADE和 RESTRICT两种方式。 〖例6-4〗若要撤销学生基本表S，可用下列语句实现： DROP TABLE S CASCADE 或 DROP TABLE S RESTRICT

定义索引 定义索引语句： CREATE [UNIQUE] INDEX <索引名> ON <基本表名> （<属性名1>[<次序>][ ,<属性名2>[<次序>]] ...） [PCTFREE={<整数>}] 〖例6-5〗在学生基本表S的列“学号”上按升序建立索引： CREATE UNIQUE INDEX SNOINDEX ON S 学号 ASC） 在基本表CS的列“成绩”、“学号”上按降序建立索引： CREATE INDEX GRADEINDEX ON S（成绩 DESC 学号 DESC）

撤销索引 撤销索引语句： DROP INDEX <索引名> 注意：如果撤销某一个基本表，则该基本表上建立的所有索引将被一起撤销。 〖 〖例6-6〗若要撤销学生基本表S上的索引SNOINDEX，则可用下列语句实现： DROP INDEX SNOINDEX

SQL的数据查询操作 数据查询语句是SQL的核心，是SQL数据操纵功能的重要组成部分。 简单查询 连接查询 嵌套查询

SQL的数据查询语句 数据查询语句的一般形式： SELECT <目标属性> FROM <基本表名或视图名>[WHERE <条件表达式>] [GROUP BY <属性名1>[ HAVING <条件表达式>]] [ORDER BY <属性名2>[<次序>]] 数据查询语句的组成： SELECT子句 FROM子句 WHERE子句 GROUP BY子句 ORDER BY子句

SQL数据查询语句的含义 根据WHERE子句中的<条件表达式>从由<基本表名或视图名>指定的基本表或视图中找出满足条件的元组，按SELECT子句中的<目标属性>选出元组中的分量，形成查询结果。 如果有ORDER子句，则将结果根据指定的<属性名2>按<次序>所指定的顺序排列（选ASC为升序，选DESC为降序）。 如果有 GROUP子句，则将查询结果按<属性名1>进行分组，每组产生结果表中的一个元组，分组的附加条件用 HAVING 短语中的 <条件表达式> 给出。

SQL数据查询语句中的语法成分 SELECT子句中的<目标属性>可以是“*”或<选择列表>。 “*”表示查询结果是整个元组； <选择列表>是用逗号分隔的项（属性名、常数或系统内部函数），当指定了<选择列表>时，查询结果将是由<选择列表>所指定的列。 WHERE子句中的<条件表达式>实现各种复杂查询，其中可以使用下列运算符： 算术运算符：＋、-、*、/ 比较运算符：＜、＜＝、＝、＞＝、＞、≠ 逻辑运算符：AND、OR、NOT 集合运算符：UNION（并）、INTERSECT（交）、EXCEPT（差） 集合成员运算符：IN（属于）、NOT IN（不属于） 谓词：EXISTS（存在量词）、ALL、SOME、UNIQUE 系统内部函数：常用的系统内部函数如表6-2所示。

SQL数据查询语句中常用的系统内部函数

SQL数据查询语句中常用的系统内部函数 函数名称 一般形式 含 义 平均值 AVG（[DISTINCT] <属性名>） 求和 SUM（[DISTINCT] <属性名>） 求列的和，有DISTINCT 选项时只计算不同值 最大值 MAX（<属性名>） 求列的最大值 最小值 MIN（<属性名>） 求列的最小值 计数 COUNT（*） COUNT（DISTINCT）<属性名>） 统计结果表中元组的个数 统计结果表中不同属性名值元组的个数

简单查询举例 简单查询：在单个基本表上的查询，不涉及多个基本表的连接查询和嵌套查询等复杂的情况。 〖例6-7〗在基本表S中查询全体学生的详细信息： SELECT * FROM S 该查询语句等价于： SELECT 学号，姓名，年龄 ，性别，系别 FROM S

简单查询举例 〖例6-8〗在基本表S中查询计算机科学与工程系和电气工程系学生的学号、姓名和年龄： SELECT 学号，姓名，年龄 FROM S WHERE 系别＝‘计算机科学与工程系’OR 系名＝‘电气工程系’ 该查询语句等价于： WHERE 系别 IN （‘计算机科学与工程系’，‘电气工程系’）

简单查询举例 〖例6-9〗在基本表S中查询年龄在18～20岁学生的姓名和性别： SELECT 姓名，性别 FROM S WHERE 年龄 >＝ 18 AND 年龄 <＝ 20 该查询语句等价于： WHERE 年龄 BETWEEN 18 AND 20

简单查询举例 〖例6-10〗在基本表S中查询所有男学生的学号、姓名和出生年份： SELECT 学号，姓名，2004-年龄 FROM S WHERE 性别 ＝‘男’ 〖例6-11〗在基本表S中查询计算机科学与工程系女学生的总数和平均年龄，可用以下查询语句实现： SELECT COUNT（*），AVG（年龄）FROM S WHERE 系别＝‘计算机科学与工程系’AND 性别＝‘女’

简单查询举例 〖例6-12〗在基本表SC中查询有课程号为C001的课程成绩学生的学号、和成绩，查询结果按成绩降序排列： SELECT 学号，成绩 FROM SC WHERE 课程号＝‘C001’ ORDER BY DESC

本章小结 本章在阐述数据库系统的定义、发展、分类、体系结构等基本概念的基础上， 较详细地介绍了结构化查询语言SQL的数据定义操作、数据查询操作、数据更新操作和视图操作的基本方法，并介绍了一些新型的数据库系统。此外，还介绍了数据库在信息系统中的应用。 通过本章的学习，应理解数据库系统的基本概念和基本知识，掌握SQL的数据定义、数据查询、数据更新和视图等操作方法，了解分布式数据库、多媒体数据库、并行数据库、演绎数据库系统、主动数据库和数据仓库的功能、特点和主要实现技术，了解数据库技术的应用领域，为后继课程的学习和实际应用打下基础。