8.重点掌握用关系代数表示的几种关系操作：笛卡尔积、选择、投影和连接运算。比如给出SQL语句，能够使用关系代数表示出来。

一些需要提前知道的符号：

设关系模式为R(A1,A2,……,An)， 可以看做一个二维表

t∈R表示t是R的一个元组，即二维表的一行；

t[Ai]表示元组t中响应属性Ai的一个分量，即一个单元格；

若A={Ai1,Ai2,……,Aik}，其中Ai1,Ai2,……,Aik是A1,A2,……,An中的一部分，则称为属性列或属性组，即一列；

t[A]=(t[Ai1],t[Ai2],……,t[Aik])表示元组t在属性类A上诸分量的集合；

象集：给定一个关系R(X,Y)，X和Y为属性组。当t[X]=x时，x在R中的象集为：

Yx={t[Y]|t∈R，t[X]=x}，他表示R中属性组X上值为x的诸元组在Y上分量的集合。

比较运算符：>大于，≥大于等于，＜小于，≤小于等于，=等于，<>不等于；

逻辑运算符：¬非，Λ与，Ⅴ或。

关系代数是一种抽象的查询语言，它用对关系的运算来表达查询。

传统的集合运算：

设关系R和关系S有相同的目n，且相应属性取自同一个域，t是元组变量，t∈R表示t是R的一个元组。

并∪：关系R与关系S的并，记作：R∪S={t|t∈RⅤt∈S}，结果为n目关系，由属于R或S的元组组成；

差-：关系R与关系S的差，记作：R-S={t|t∈RΛt∉S}，结果为n目关系，由属于R但不属于S的所有元组组成；

交∩：关系R与关系S的交，记作：R∩S={t|t∈RΛt∈S}，结果为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成；

笛卡尔积：关系R与关系S的笛卡尔积是一个n+m列的元组的集合，记作：

专门的关系运算：

选择：又称为限制，在关系R中选择满足条件的诸元组。记作：σF®={t|t∈RΛF(t)=’真’}，F表示选择条件，它是一个逻辑表达式，取逻辑值“真”或“假”。

投影：关系R上的投影是从R中选择出若干属性列组成新的关系，记作：ΠA®={t[A]|t∈R}，其中A为R中的属性列，投影操作是从列的角度进行的操作。

其中，A和B分别为R和S上列数相等且可比的属性组，θ是比较运算符。连接运算从R和S的笛卡尔积中选取R关系在A属性组上的值与S关系在B属性组上的值满足比较关系θ的元组。

等值连接：θ为“=”的连接运算。从关系R和关系S中选取A、B属性值相等的那些元组。

自然连接：一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是同名的属性组。并在结果中吧重复的属性列去掉。

被舍弃的元组称为悬浮元组。如果吧悬浮元组也保存到结果关系中，而在其他属性上填空值，那么这种连接就叫做外连接；如果值保留左边关系R中的悬浮元组就叫左外连接；如果只保留右边关系S中的悬浮元组就叫做右外连接。

除运算÷：设关系R除以关系S的结果为关系T，则T包含所有在R但不在S中的属性及其值，且T的元组与S的元组的所有组合都在R中。R÷S={TR[X]|tR∈RΛΠY(S)⊆Yx}

9.能够利用SQL语言创建表、视图，能够使用SQL语句进行基本的增、删、改、查操作。

SQL概述：

目前，没有一个数据库系统能够支持SQL标准的所有概念和特性。许多软件厂商对SQL基本命令集还进行了不同程度的扩充和修改，又可以支持标准以外的一些功能特性。

SQL的特点：

SQL集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体。

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（交互式和嵌入式）；

语言简介，易学易用。

SQL功能：

数据定义：CREATE，DROP，ALTER

数据查询：SELECT

数据操纵：INSERT，UPDATE，DELETE

数据控制：GRANT，REVOKE

创建数据库：CREATE DATABASE <数据库名>

删除数据库：DROP DATABASE <数据库名>

用户用SQL语言对基本表和视图进行操作：

基本表：

本身独立存在的表，一个关系对应一个表；

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，索引也存放在存储文件中。

存储文件：

存储文件的逻辑结构组成了关系数据库的内模式；

存储文件的物理结构是任意的，对用户是隐蔽的。

视图：

从一个或几个基本表或视图导出的表；

是虚表，只存放视图的定义而不存放对应数据。

关系数据库管理系统提供了一个层次化的数据库对象命名机制，数据库→模式（架构）→表、视图和索引等；schema是一个命名空间，创建在某个database下，一个database下可以包含多个schema。Schema的优点：多个用户使用同一个数据库而不会相互影响；对数据库中的对象进行逻辑分组，更便于管理；各种应用分别使用各自的模式，以避免命名冲突。

模式定义与删除：

CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名> [<表定义子句>|<视图定义子句>|<授权定义子句>];

DROP SCHEMA <模式名><CASCADE|RESTRICT>;

基本表的定义、删除与修改

CREATE TABLE <表名> ( <表名> <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],

……,

[<表级完整性约束条件>]

);

ALTER TABLE <表名>

[ADD [COLUMN] <新列名> <数据类型> [完整性约束]]   --添加新列

[ADD <表级完整性约束>]                --添加约束

[DROP [COLUMN] <列名> [CASCADE|RESTRICT]]    --删除列

[DROP CONSTRAINT <完整性约束名> [RESTRICT|CASCADE]] --删除约束

[ALTER COLUMN <列名> <新数据类型>];         --修改列数据类型

DROP TABLE <表名> [RESTRICT|CASCADE];

索引建立与删除：

建立索引是加快查询速度的有效手段。

CREATE [unique] [clustered] index <索引名> on <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[次序]]…)；

用<表名>指定要建索引的基本表名字；

索引可以建立在该表的一列或多列上，各列名之间用逗号分割；

用<次序>指定索引值的排列次序，升序：ASC，降序：DESC。缺省值（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，相当于添加了unique约束；

clustered表示要建立的索引是聚簇索引。

聚簇索引的索引项顺序与表中记录的物理顺序一致；

在一个基本表上最多只能建立一个聚簇索引，通常默认都是主键，设置了主键，系统默认就加上了聚簇索引。

适用范围：

很少对基表进行增删操作；

很少对其中的变长列进行修改操作。

索引代价：

索引在数据中会占用一定的存储空间来存储索引信息；

在对数据进行插入、修改和删除操作时，为了使索引与数据保持一直，还需要对索引进行相应维护。对索引维护需要花费时间。

ALTER INDEX <旧索引名> RENAME TO <新索引名>;

DROP INDEX <表名>.<索引名>;

常用完整性约束：

主码约束：primary key

列级完整性约束：<列名> <数据类型> primary key

表级完整性约束：primary key(<列名>[,…n])

参照完整性约束：foreign key

foreign key (<列名>) references <被参照表名> (<被参照列名>)

唯一性约束：unique

列级完整性约束：<列名> <数据类型> unique

表级完整性约束：unique(<列名>)

非空值约束：not null

<列名> <数据类型> not null一般不能单独作为表级完整性约束条件

取值范围约束：check

CHECK（约束表达式）

查询数据：

SELECT [ALL|DISTNCT] <目标列表达式> [,<目标列表达式>] …

FORM <表名或视图名> [,<表名或视图名>…]|(<SELECT 语句>) [AS] <别名>

[WHERE <条件表达式>]

[GROUP BY <列名1> [HAVING <条件表达式>]]

[ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]];

根据WHERE子句的条件表达式从FROM子句指定的基本表、视图或派生表中找出满足条件的元组，再按SELECT子句中的目标列表达式选出元组中的属性值形成结果表。

ORDER BY对查询结果按照一个或多个属性列的升序ASC或降序DESC排序，默认升序。空值的显示次序由具体系统实现。

AS：取别名

聚集函数：

COUNT()

COUNT([DISTINCT|ALL] <列名>) --统计一列中值的个数

SUM([DISTINCT|ALL] <列名>) --计算一列值的总和（必须是数值型）

AVG([DISTINCT|ALL] <列名>) --计算一列值的平均值（必须是数值型）

MAX([DISTINCT|ALL] <列名>) --求一列值中的最大值

MIN([DISTINCT|ALL] <列名>) --求一列值中的最小值

DISTINCT计算时取消重复值，ALL（默认）不取消。

当聚集函数遇到空值时，除COUNT()外，都跳过空值而只处理非空值。WHERE不能在聚集函数中作为条件表达式，聚集函数只能用于SELECT和GROUP BY中的HAVING子句。

连接查询：

[<表名1>.]<列名1><比较运算符> [<表名2>.] <列名2>

[<表名1>.]<列名1> BETWEEN [<表名2>.] <列名2> AND [<表名2>.] <列名3>

自身连接：一个表与自己进行连接；

外连接：只有满足连接条件的元组才能作为结果输出。

左外连接：列出左边关系中所有的元组；

右外连接：列出右边关系中所有的元组。

多表连接：两个以上的表进行连接。

嵌套查询：

一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块，一个查询块中嵌套另一个查询块称嵌套查询。上层的查询块称为外层查询或父查询，下层的查询块称为内层查询或子查询。子查询中不能使用ORDER BY子句。

子查询的查询条件不依赖于父查询，称为不相关子查询。

子查询的查询条件依赖于父查询，称为相关子查询。

带有ANY(SOME)或ALL谓词的子查询：

ANY（有些系统用的是SOME）：返回任意一个符合条件的值；

ALL：返回所有符合条件的值。

ANY和ALL前面必须使用比较运算符。

带有EXISTS谓词的子查询：

EXUSTS代表存在量词∃。带有EXISTS的子查询不返回数据，值产生逻辑真或逻辑假。EXISTS前可以加上NOT。

集合查询：

SELECT语句的查询结果是元组的集合，所以多个SELECT语句的结果可进行集合操作。集合操作主要包括并UNION、交INTERSECT和差EXCEPT。

基于派生表的查询：

子查询不仅可以出现在WHERE子句中，还可以出现在FROM子句中，这时子查询生成的临时派生表成为主查询的查询对象。通过FROM子句生成派生表时，必须为派生关系指定一个别名。

插入数据：

插入元组：

INSERT

INTO <表名> [(<属性列1> [,<属性列2>]…)]

VALUES (<常量1> [,<常量2>]…);

字符串常数要用英文单引号括起来。

插入子查询结果：

INSERT

INTO <表名> [(<属性列1> [,<属性列2>…])]

子查询;

修改数据：

UPDATE <表名>

SET <列名>=<表达式> [,<列名>=<表达式>]…

[WHERE <条件>]；

修改指定表中满足WHERE子句条件的元组，其中SET子句给出<表达式>的值用于取代响应的属性列值。

修改某一个元组的值；

修改多个元组的值；

带子查询的修改语句。

删除数据：

DELETE

FROM <表名>

[WHERE <条件>];

DEKETE语句删除的是表中的数据，而不是关于表的定义。

删除某一个元组的值；

删除多个元组的值；

带子查询的删除语句。

定义视图：

CREATE VIEW <视图名> [(<列名>[,<列名>]…)]

AS <子查询>

[WITH CHECK OPTION]

子查询可以是任意的SELECT语句。

组成视图的属性列名要么全部省略要么全部指定，以下情况必须全部指定：

某个目标列不是单纯的属性名，而是聚集函数或列表达式；

多表连接时选出了几个同名列作为视图的字段；

需要在视图中为某个列启用新的更合适的名字。

从单个表导出的，并且只是去掉了基本表的某些行和某些列，但保留了主码的视图成为行列子集视图。

可以在一个或多个已定义好的视图上，或在基本表与视图上建立视图。

带有聚集函数和GROUP BY子句的查询来定义视图，这种视图称为分组视图。

删除视图：

DROP VIEW <视图名> [CASCADE];

查询视图：

视图定义后，用户可以像对基本表一样对视图进行查询。

从数据字典中取出视图的定义，把定义中的字查询和用户的查询结合起来，转换成等价的对基本表的查询，然后执行修正了的查询，这个过程称为视图消解。

更新视图：

更新视图是指通过视图来插入(INSERT)、删除(DELETE)和修改(UPDATE)数据。

视图是不实际存储数据的虚表，所以对视图的更新最终要转换为对基本表的更新。

并不是所有视图都是可更新的。

视图的作用：

简化用户的操作；

使用户能以多种角度看待同一数据；

对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性；

能够对机密数据提供安全保护；

适当利用视图可以更清晰的表达查询。