库的四个概念

  • 数据Data
  • 数据库Database:长期存储的大量数据集合
  • 数据库管理系统DBMS:位于用户和操作系统之间的数据管理软件
  • 数据库系统

数据管理的三个阶段

人工管理（不独立依赖程序）-文件系统（独立性差）-数据库系统

人工管理 人工管理 人工管理
不独立依赖程序 独立性差 物理，逻辑独立
面向某一应用程序 某一应用 现实世界

数据模型

现实世界→概念模型(ER图)→逻辑模型(关系表)→物理模型

ER图

  • 实体E 矩形
  • 属性 椭圆形
  • 实体联系R 菱形 1：1，1：n，n:m

数据模型

层次模型，网状模型，关系模型

层次模型

pass

网状模型

pass

关系模型

  • 关系 对应的表
  • 元组 一行
  • 属性 一列
  • 主码 key 候选码中的一个码，唯一确定一个元组

完整性

实体完整性，参照完整性，用户定义完整性

数据库结构

三模式

内模式-模式-外模式（多个）

  • 内模式：数据物理结构和存储方式
  • 模式：逻辑模式，全体逻辑结构和特征的描述，所有数据视图
  • 外模式：局部数据的逻辑结构和特征，是与某一应用有关数据逻辑表示和视图。是模式的子集

两级映射

外模式/模式 保证数据逻辑独立性

模式/内模式 保证数据物理独立性

关系三类约束

实体完整性

关系主属性不能为空

参照完整性

应该值得是关系中的外键

可以为空值，或者为某个元组的主码

用户定义完整性

针对性的约束，反应某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求

关系代数

并：∪
差：−
交：∩
笛卡尔积：×
选取：σ
投影：π
自然连接：⋈
除：÷

象集

理解：一个属性的一个值，对应另一个属性值的集合

x1 z1
x1 z2
x1 z3
x2 z2
x2 z3

x1的象集 {z1,z2,z3}

x2的象集{z2，z3}

并

R∪S

RS都具有相同数量n的属性

R

A B
a1 b2
a2 b2

S

A B
a3 b1
a2 b2

R∪S

A B
a1 b2
a2 b2
a3 b1

差

R-S=R-R∩S

A B
a1 b2

交

R∩S

A B
a2 b2

笛卡尔积

R×S

R.A R.B S.A S.B
a1 b2 a3 b1
a1 b2 a2 b2
a2 b2 a3 b1
a2 b2 a2 b2

选择

选择关系中的某一行

σA=a2 (R)

A B
a2 b2

投影

选择关系中的某一列

πA(R)

A
a1
a2

连接

R

A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12

S

B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2

等值连接

R⋈S(R.B=S.B)

A R.B C S.B E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 12 b3 2

自然连接

R⋈S

A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 12 2

外连接

A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b4 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2

左外连接

同属性，以左边为基本，右边没有的填null

A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL

右外连接

A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
NULL b5 null 2

除

就是象集包含另外一个关系的全部就。。。

举个栗子吧

R

A B
2 4
3 1
3 3

S

B
1
3

R÷S

A
3

SQL

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,REMOVE

数据定义

对象 创建 删除 修改
模式(数据库) create schema（database） drop schema(database)
表 create table drop table alter table
视图 create view drop view
索引 create index drop index alter index

student

1
2
3
4
5
6
7
create table student(
sno char(9) primary key,
sname cahr(20) unique,
ssex char(2),
sage smallint,
sdept char(20)
);

course

1
2
3
4
5
6
7
create table course(
cno char(4) primary key,
cname char(40),
cpno char(4),
ccredit smallint,
foreign key(cpno) references course(cno)
);

sc

1
2
3
4
5
6
7
8
create table sc(
sno char(9),
cno cahr(4),
grade smallint,
primary key(sno,cno),
foreign key(sno) references student(sno),
foreign key(cno) references course(cno)
);

修改表/删除表

1
2
3
4
5
alter table student alter column sage int;
alter table course add unique(cname);
--
drop table student restrict 有限制的删除，有约束依赖就删不了
drop table student cascade 删除该表没有限制，相关依赖一起删

索引

create[unique] [cluster] index <索引名> on student(sno)

1
2
3
create unique index stusno on student(sno);
create unique index scno on sc(sno asc,cno desc);
drop index<索引名>

查询

  • select语句：指定要显示的属性列
  • from：指定查询的对象（表，视图）
  • where：指定查询条件
  • group by:对查询结果分组
  • having：只有满足指定条件组才会输出
  • order by：对查询列值 升序，或降序

select单表查询

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--等价于选择全部 select *
select sno,sname,ssex 性别,sage ,sdept
from student;

-- 属性后面空格加一个名字就可以改名
select ssex 性别
from student;

--distinct取消重复值，缺少则all
select sno
from student;

--谓词BETWEEN...AND...,NOT BETWEEN... ADN..
--查询年龄在20到30之间的学生name
select sname,sage
from student 
where sage between 20 and 30;

--IN<值表>，NOT IN<值表>
--查找学生是cs系或ma系的学生
select sname
from student
where sdept in ('cs','ma');

-- 字符串like匹配
where sno like '201215121';
-- 等价
where sno='201215121';
--%匹配多个，比如刘马，刘马牛
where sname like '刘%';
-- _ 匹配一个，比如 刘马，刘牛
where sname like '牛_';
--查询空值
where sname is null;
--order排序默认是升序  ASC,DESC
select *
from student
order by sanme,sage desc; -- 名字升序，年龄降序

举个栗子

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-- 查询学生总人数
select count(*)
from student;
-- 查询选修了课程的学生人数
select count(distinct sno)
from sc;
-- 查询一号课程的学生平均成绩
select avg(grade)
from sc
where cno='1';
-- 查询一号课程的最高分数
select max(grade)
from sc
where cno='1';

group by

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--- 查询各课程选课人数
select cno,count(sno)
from sc
group by cno;
-- 查询选修三门课以上的学生
select sno
from  sc
group by sno
having count(*)>3;
-- 查询平均成绩大于等于90分的学号和平均成绩
select sno,avg(grade)
from sc
where avg(grade)>=90
group by sno;

-- 列出计算机刘同学的信息，按学号排序，对字符串用like
select *
from student
where sname like'刘%' and sdept='cs'
order by sno;

select sdept,ssex,count(sno)
from student
group by sdept,ssex
order by count(sno) desc;

连接查询

等值连接，非等值连接

1
2
3
4
-- 多表查询，相当于等值连接
slelct student.ano,sname
from student,sc
where student.sno=sc.sno;

自连接

1
2
3
4
-- 查询每一门课的课程名，和先修课名称
select first.cname,second.cname
from course first,course second
where first.cpno=second.cno;