SQL查询语言概述及基本操作

SQL（结构化查询语言）是一种标准化的数据库查询语言，广泛应用于多种关系数据库系统中。其功能涵盖数据操纵、数据定义、事务管理、完整性约束以及数据访问控制等多个方面。本文将深入探讨SQL的基本结构、查询方法及其常用操作。

SQL查询语言概览

SQL语言分为以下几个主要部分：

数据定义语言（DML）：用于定义和修改数据库中关系模式，包括属性、完整性约束、索引等。

数据操纵语言（DML）：支持从数据库中查询、插入、更新和删除数据，能够对数据进行增删查改。

完整性约束：确保数据库中的数据遵循定义的约束条件，例如主键、外键、非空约束等。

视图定义：通过视图将现有数据库数据以用户易于理解的方式展示。

事务控制：允许用户对数据库操作进行原子性、consistency、隔离性和持久性（ACID）管理。

嵌入式和动态SQL：支持将SQL命令嵌入到编程语言中，增强灵活性。

数据定义与基本类型

在定义关系数据库时，需要考虑以下要素：

关系模式：定义关系及其包含的属性。

属性类型：包括字符、字符串、整数、浮点数等，部分类型还可包含空值表示。

完整性约束：如主键、外键、非空约束、精度和范围限制。

索引：用于提高数据检索速度的优化结构。

安全性：设置访问权限以确保数据安全。

SQL定义了多种基本数据类型，如char（固定长度字符串）、varchar（可变长度字符串）、int（整数）、double precision（双精度浮点数）等。每种类型均可包含一个空值代表。

SQL基本模式定义

在实际操作中，用户常使用create table语句定义关系结构。例如：

create table department (    dept_name varchar(20),    building varchar(15),    budget numeric(12, 2),    primary key (dept_name));create table student (    ID int,    name varchar(50),    dept_name varchar(20),    tot_cred int,    primary key (ID),    constraint Check_Course constrain (tot_cred Check value 50));

完整性约束示例

主键约束：

primary key (A1, A2, ..., Am) // 表示属性A1, A2, ..., Am构成关系的主键

外键约束：

foreign key (A1, A2, ..., Am) references relation_name

非空约束：

not null

SQL查询的基本结构

SQL查询由select、from、where三部分构成。结果关系基于from子句中的关系在where条件下筛选后的元组，并根据select子句指定的属性输出。

单关系查询

select name from instructor;// 删除重复元组select distinct dept_name from instructor;

多关系查询

select name, course_id from instructor, teaches where instructor.ID = teaches.ID;// 自然连接select name, course_id from instructor natural join teaches;

###笛卡尔积与限制

// 笛卡尔积操作select A1, A2, ..., An from r1, r2, ..., rm;// 限制操作select name, course_id from instructor, teaches where instructor.ID = teaches.ID and dept_name = 'Comp. Sci.';

SQL聚集函数

常用聚集函数包括avg（平均值）、max（最大值）、sum（求和）等。这些函数可用于按组汇总数据。

示例

// 计算某系教师的平均工资select avg(salary) from instructor where dept_name = 'Comp. Sci.';// 统计某系教师人数select count(distinct ID) from teaches where dept_name = 'Comp. Sci.';// 组内统计并应用条件select dept_name, count(instructor.ID) from instructor, teaches where semester = 'Spring' and year = 2010 group by dept_name having count(instructor.ID) >= 2;

更新和插入操作

// 更新操作update instructor set salary = salary * 1.05 where dept_name = 'Comp. Sci.';// 插入操作（重命名）insert into student values (10211, 'Smith', 'Biology', null);// 动态插入操作insert into instructor select ID, name, dept_name, salary from student where dept_name = 'Music' and tot_cred >= 144;

事务管理

// 起始事务begin transaction;// 执行多次操作insert into course values('CS-437', 'Database Systems', 'Comp. Sci.', 4);update student set tot_cred = sum(credits) where ID = 10211;// 结束事务commit;// 回滚事务rollback;

通过以上内容，可以看出SQL在数据库管理中扮演着核心角色。理解并掌握这些基本知识，对于数据库开发和维护至关重要。

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