第3章关系数据库标准语言 SQL（structured query language，结构化查询语言）是关系数据库的标准语言，它以关系代数运算与谓词演算为基础，主要用于对关系数据库进行各种操作。虽然用关系代数表示的查询很简洁，但是，以关系代数为基础设计的数据库语言，用户不但要说明需要什么数据，还要说明获得这些数据的过程。因此，这种语言实际上是一种过程性语言。 在数据库的应用中，需要一种对用户更加友好的查询语言，使用这种语言时，用户只要说明需要的数据，如何获得这些数据则不必由用户说明，而是由系统来实现。SQL就是这样一种语言，也是一种非过程性语言。SQL的功能非常强大，除了能够提供数据库的查询功能外，还可以提供数据定义功能、数据操纵功能以及数据控制功能等。 数据库语言本身不是计算完备的语言，不能用来独立编制应用程序。目前常用方法是将数据库语言嵌入到一种高级程序设计语言中（如C语言）。这种高级程序设计语言称为数据库语言的宿主语言。数据库语言主要用于访问数据库，而宿主语言主要用来处理数据。两种语言是独立发展起来的，由此带来许多不匹配的问题。例如，宿主语言一般是过程性语言，而数据库语言往往是非过程语言； 两者所支持的数据类型一般也不一致； 数据库语言常常是面向集合的语言，即执行一条语句可以一次性地提供所需的所有元组，而这些元组，作为程序设计语言的输入，只能逐个地对程序设计语言有关变量赋值而分别地处理。为了解决这些问题，SQL提供了另一种使用方式，即将SQL嵌入到高级语言中使用。这种方式下使用的SQL称为嵌入式SQL。 本章首先介绍SQL的发展过程，然后详细讨论SQL的基本功能，最后讨论嵌入式SQL。 3.1SQL的发展过程 SQL有许多版本，最早的版本是由当时IBM的San Jose研究室提出的。该语言最初叫Sequel，是20世纪70年代作为System项目的一部分实现的。发展到现在，该语言的名字已经变为SQL，并明确地确定了其作为标准关系数据库语言的地位。 1986年10月，美国国家标准局（ANSI）的数据库委员会颁布了第一个标准SQL。 1987年6月，国际标准化组织（ISO）将其采纳为关系数据库语言的国际标准，即SQL86。 1989年4月，ISO在SQL86的基础上增强了完整性特征，形成了SQL89。 1992年，ISO又推出了新标准SQL92，即SQL2。 1999年，ANSI在SQL2的基础上扩充了面向对象的功能，并制定通过了SQL99标准，即SQL3。 目前，许多关系数据库产品，如SQL Server、Oracle、DB2、Sybase等都使用SQL作为数据的查询语言。 3.2SQL的组成和基本结构 SQL按其功能主要由以下几个部分组成。 ① DDL（data definition language，数据定义语言），用于定义、撤销和修改关系模式，如表、视图、索引。 ② QL（query language，查询语言），用于查询数据库中的数据。 ③ DML（data manipulation language，数据操纵语言），用于在关系模式中增加、删除以及修改元组数据。 ④ DCL（data control language，数据控制语言），用于数据访问权限的控制。 SQL的基本结构主要由SELECT、FROM和WHERE三个子句组成。一个典型的SQL查询语句具有以下形式： SELECTA1，A2，…，An FROMr1，r2，…，rm WHERE P; 其中： SELECT子句对应关系代数中的投影运算，用来列出查询结果的内容。每个Ai表示一个目标列表达式，该表达式可以是属性列、聚集函数和常量的任意算数运算组成的运算公式。 FROM子句对应关系代数中的笛卡儿积运算，用来列出查询中需扫描的关系。每个ri表示一个关系。 WHERE子句对应关系代数中的选择谓词，用来列出查询时必须满足的条件。P是谓词条件。 上面这个查询语句等价于下面的关系代数表达式： ΠA1，A2，…，An （σP（ r1×r2×…×rm）） 即，SQL先构造FROM子句中关系的笛卡儿积，根据WHERE子句中的谓词P进行关系代数的选择运算，然后将结果投影到SELECT子句中的属性列上。 下面将详细讨论SQL语言的基本功能。 3.3数据定义语言 关系是关系数据库的基本组成单位，也称为表。在SQL中，表分为以下两种。 （1） 基表 基表是一个实表，其数据显式地存储在数据库的表中。 （2） 视图 视图是一个虚表。数据库中仅存放视图的定义，而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在原来的基表中。基表中数据发生变化时，从视图中查询出的数据也随之发生变化。视图又分为普通视图和临时视图。 普通视图仅有逻辑定义，可根据其定义由其他基表导出，但不作为一个表显式地存储在数据库中。视图可像基表一样，参与各种数据库操作。 对于较复杂的查询，可将查询中相对独立部分作为查询的中间结果，定义为临时视图。临时视图在功能上与普通视图一样，但仅用于附在临时视图定义后的查询语句中。该查询语句结束后，临时视图随之自行消失。 本书主要介绍普通视图。 3.3.1基表模式的定义 SQL中的数据定义功能包括定义表和定义索引。 基表模式的定义主要使用SQL中CREATE TABLE语句，其一般形式为 CREATE TABLE <表名> (<属性列名> <数据类型>［ <属性级完整性约束条件> ］ ［，<属性列名> <数据类型>［ <属性级完整性约束条件>］ ］ … ［，<表级完整性约束条件> ］); 其中： ——<属性级完整性约束条件>： 包括该属性列是否为空，默认值。 ——<表级完整性约束条件>： 包括引用完整性检查以及唯一性检查。 注意： 方括号内为任选项。 一般SQL都支持的数据类型如表3.1所示。 表3.1SQL支持的数据类型 数据类型说明符备注 整数INT字长32位 短整数SMALLINT字长16位 十进制数DEC（m,n）m为总十进制位数（不包括小数点），n为小数点后的十进制位数 浮点数FLOAT一般指双精度浮点数，字长64位 定长字符串 CHAR（n） 按固定长度n存储字符串。如果实际字符串长小于n，后面填空格符； 如果实际字符串长大于n，则报错 变长字符串VARCHAR(n)按实际字符串长度存储，但字符串长不得超过n，否则报错 日期 DATE 格式为“yyyymmdd”，yyyy表示年份，范围为0001~9999； mm表示月份，范围为1~12； dd表示日，范围为1~31 时间 TIME 格式为“hhmmss”，hh表示时，范围为0~24； mm表示分，ss表示秒，范围都是0~59 时标 TIMESTAMP 格式为“yyyymmddhhmmssnnnnnn”，nnnnnn表示微秒，范围为0~999999，其他符号的意义同上 常用的完整性约束有如下。 ① 主键约束： PRIMARY KEY（定义该属性列为主键）。 ② 唯一性约束： UNIQUE（不能取相同值但允许多个空值）。 ③ 非空值约束： NOT NULL（该属性列的值不能为空）。 ④ 引用（参照）完整性约束。 FOREIGN KEY <属性列> REFERENCES <表名>（<属性列>） 例3.3.1创建一个学生表STUDENT，它由学号SNO、姓名SNAME、性别SEX、出生日期BDATE、所在系DEPT五个属性构成。其中，学号SNO不能为空，值是唯一的。 利用SQL中CREATE TABLE语句定义如下： CREATE TABLE STUDENT （SNOCHAR（8）， SNAMEVARCHAR（10）， SEXCHAR（2）， BDATEDATE， DEPTCHAR（10）， PRIMARYKEY（SNO））; 其中： PRIMARYKEY（SNO）表示属性SNO为学生关系的主键。主键要求非空且值是唯一的。 SNOCHAR（8）表示属性SNO的数据类型为固定长度字符串，即关系中每个元组在该属性上的值都是具有8个字符长度的字符串。 SNAMEVARCHAR（10）表示属性SNAME的数据类型为可变长度字符串，即关系中每个元组在该属性上的值是最多可以有10个字符长度的字符串。 BDATEDATE表示属性BDATE的数据类型为日期型，即关系中每个元组在该属性上的值均用日期型数据表示。 DEPTCHAR(10)表示属性DEPT的数据类型为固定长字符串，即关系中每个元组在该属性上的值都是具有10个字符长度的字符串。 例3.3.2创建一个课程表COURSE，它由课程号CNO、课程名CNAME、学时数LHOUR、学分数CREDIT、开设学期SEMESTER五个属性组成。 利用SQL中CREATE TABLE语句定义如下： CREATE TABLE COURSE （CNOCHAR（6）, CNAMEVARCHAR（20）, LHOURSMALLINT, CREDITINT, SEMESTERCHAR（2）, PRIMARY KEY (CNO)); 其中： PRIMARYKEY（CNO）表示属性CNO为该课程关系的主键。主键要求非空且值是唯一的。 例3.3.3创建一个选课表SC，它由学号SNO、课程号CNO、成绩GRADE三个属性组成。 利用SQL中CREATE TABLE语句定义如下： CREATE TABLE SC （SNO CHAR （8） NOT NULL, CNO CHAR （6）NOT NULL, GRADE DEC （4,1）DEFAULT NULL， PRIMARY KEY (SNO, CNO)， FOREIGN KEY (SNO) REFERENCES STUDENT, ON DELETE CASCADE, FOREIGN KEY （CNO） REFERENCES COURSE, ON DELETE RESTRICT); 其中： PRIMARY KEY(SNO,CNO)表示属性（SNO,CNO）为选课关系的主键。主键要求非空且值是唯一的。 FOREIGN KEY(SNO)REFERENCES STUDENT表示SNO也是外键，引用的是学生关系中的主键SNO。 ON DELETE是引用完整性的任选项，ON DELETE CASCADE表示当主表中删除了某一主键时，基表中引用此主键的行也随之被删除。 FOREIGN KEY（CNO）REFERENCES COURSE表示CNO也是外键，引用的是课程关系中的主键CNO。 ON DELETE RESTRICT表示凡是被基表所引用的主键，不得被删除。 3.3.2基表模式的修改 如果需要对已定义的基表模式进行修改，可以利用SQL提供的修改基表模式的命令。SQL提供7种修改基表模式的命令。 1. 增加列 ALTER TABLE <表名> ADD <属性列><类型>; 例3.3.4向学生STUDENT 表中增加“入学时间”属性列SCOME，其数据类型为日期型。 ALTER TABLE STUDENT ADD SCOME DATETIME DEFAULT GETDATE(); 注意： 不论基表中原来是否已有数据，新增加的属性列一律为当前日期。 2. 删除基表 DROP TABLE <表名>; 例3.3.5删除学生STUDENT表。 DROP TABLE STUDENT; 删除基表后，表里的数据、表上的索引都会被删除，表上的视图往往仍然保留，但无法引用。 删除基表时，系统会从数据目录中删去有关该基表及其索引的描述。 注意： SQL未提供删除列的命令。若要删除列，只有另定义一个新表，并将原来表中要保留的属性列的内容复制到新表中，然后删除原表。最后还要用重命名命令把新表改为原表名。 3. 补充定义主键 如果原表以前未定义主键，需要时可利用此命令补充定义主键。 ALTER TABLE <表名> ADD PRIMARY KEY （<属性列表>）; 4. 撤销主键定义 一般情况下，一个基表如果已定义了主键，则系统会在主键上自动建立索引。当插入新元组时，系统会进行主键唯一性检查，这样，当进行大量的插入操作时，必影响系统效率。为了提高效率，可利用撤销主键命令暂时撤销主键，完成插入操作后再补充定义主键。 ALTER TABLE <表名> DROP PRIMARY KEY； 5. 补充定义外键 如果原表以前未定义外键，需要时可利用此命令补充定义外键。 ALTER TABLE <表名-1> ADD AFOREIGN KEY ［<外键名>］（<属性列表>） REFERENCES <表名-2> ［ON DELETE { RESTRICT|CASCADE|SET NULL}］; 花括号表示任选三项之一，其中： RESTRICT，凡被基表引用的主键，不能删除； 该选项通常为默认项。 CASCADE，如主表中删除了某一主键，则基表中引用此主键的元组也被删除。 SET NULL，该列应无NOT NULL说明。 6. 撤销外键定义 由于定义外键后，须作引用完整性检查，这会影响系统性能，因此，SQL提供了撤销外键的命令，必要时可暂时撤销。 ALTER TABLE <表名> DROP <外键名>; 7. 定义和撤销别名 需要时，可以给基表或视图定义别名，定义别名的命令为 CREATE SYNONYM <标识符> FOR <表名>|<视图名>; 当然，需要时也可以撤销基表或视图别名，撤销别名的命令为 DROP SYNONYM <标识符>; 3.3.3索引的建立与撤销 在基表上建立索引是加快表的查询速度的有效手段。用户可以根据应用环境的需要，在基表上建立一个或多个索引，以提供多种存取路径，加快查找速度。 1. 建立索引 建立索引使用CREATE INDENX命令，其一般形式为 CREATE ［UNIQUE］ ［CLUSTER］ INDEX<索引名>ON<表名>(<属性列>［<次序>］［，<属性列>［<次序>］ ］…); 其中： ——<索引名>为要建立的索引文件的名字。 ——<表名>为要建索引的基表名字。 ——索引可以建立在该表的一个属性列或多个属性列上，各属性列之间用逗号分隔。 ——<次序>表示索引值的排列次序，ASC表示升序，DESC表示降序，默认值为ASC。 ——UNIQUE表示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簇集索引（关于簇集的概念在数据库物理设计一章再详细介绍）。 例3.3.6对选课文件SC按学号SNO属性降序、按课程号CNO属性升序建立索引文件，索引文件名为SC_INDEX。 CREATE UNIQUE SC_INDEX ON SC (SNO DESC，CNO ASC); 2. 撤销索引 撤销索引可使用DROP INDENX命令，其一般形式为 DROP INDENX <索引名> 命令执行后，系统会从数据目录中删去有关该索引的描述。 注意： SQL标准中没有定义对索引的修改功能，可以采用删除后重新定义索引的方式实现索引的修改功能。 例3.3.7撤销索引文件SC_INDEX。 DROP INDENX SC_INDEX; 注意： 若在SQL Server中使用DROP INDEX，必须以“表名.索引名”的形式同时给出表名和索引名，即 DROP INDEX SC.SC_INDEX; 3.4查询语言 数据库的查询是数据库操作的核心，所以，SQL中的查询语句也是使用最多的。SQL查询语句又分为基本查询语句和复杂查询语句，利用基本查询语句可以编写一些简单的查询，而利用复杂查询语句可以编写出一些较为复杂的查询。本节将详细讨论如何编写查询语句。 3.4.1基本SQL查询语句 基本查询语句主要包括三个子句： SELECT、FROM和WHERE，其一般形式为 SELECT ［ALL|DISTINCT］ <目标列表达式>［别名］［，<目标列表达式>［别名］］… FROM <表名或视图名>［，<表名或视图名> ］ … ［ WHERE <条件表达式> ］ ［ GROUP BY <属性列1> ［ HAVING <条件表达式> ］ ］ ［ ORDER BY <属性列2> ［ ASC|DESC ］ ］; 其中： ——SELECT 后面的目标列表达式可以是属性列、聚集函数和常量的任意算术运算组成的运算公式。别名是为目标列表达式起的别名。ALL表示查询结果中不消除重复元组，DISTINCT表示查询结果中要消除重复元组。 ——FROM后面给出查询内容所涉及的基表或视图。 ——WHERE 后面给出查询的条件，是任选项。 ——GROUP BY 表示将查询结果根据属性列1的值进行分组，HAVING是分组必须满足的附加条件，是任选项。 ——ORDER BY 表示将查询结果根据属性列2进行排序，ASC表示升序排序，DESC表示降序排序，是任选项。ORDER BY子句的次序必须位于GROUP BY子句的后面。 整个句子的含义是： 根据WHERE子句的条件表达式，从基表（或视图）中找出满足条件的元组，按SELECT子句中的查询内容，从元组中选出相应的属性值形成查询结果。如果有GROUP BY子句，则查询结果按指定的属性列进行分组，有HAVING时，满足条件的组才给予输出。如果有ORDER BY子句，则查询结果要根据指定的属性列按升序或降序排序。 假设学生STUDENT表、课程COURSE表以及选课SC表中的数据如表3.2~表3.4所示。 表3.2STUDENT表 SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920201 刘芳 女 1974312 计算机系 09920202 张晓晨 男 1974124 计算机系 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 09920301 张玲 女 1974819 计算机系 09920302 李莉平 女 1975924 计算机系 表3.3COURSE表 CNO CNAME LHOUR CREDIT SEMESTER CS110 计算机概论 32 2 秋 CS201 数据结构 80 5 秋 CS221 数字电路 64 4 春 EE122 继电保护 48 3 秋 EE201 电力系统分析 80 5 春 表3.4SC表 SNOCNOGRADE 09920201 CS110 95 09920201 CS201 90 09920202 CS110 85 09920202 EE201 80 09920203 CS110 82 09920203 CS201 75 09920203 EE122 例3.4.1查询所有学生详细情况。 分析： 这是一个简单查询，查询的内容是学生的详细情况。查询内容所涉及的基表只有STUDENT一张表。因为是查询所有学生情况，所以不需要给出查询条件。该查询的SQL语句如下： SELECT * FROM STUDENT; 其中，“*”号表示查询基表中的所有内容（即所有属性列的值）。 查询结果为 SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920201 刘芳 女 1974312 计算机系 09920202 张晓晨 男 1974124 计算机系 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 09920301 张玲 女 1974819 计算机系 09920302 李莉平 女 1975924 计算机系 例3.4.2查询学生姓名和出生年月。 分析： 本题查询是一个简单查询，查询内容是所有学生的姓名（SNAME）和出生年月(BDATE)。查询内容所涉及的基表也只有STUDENT一张表。该查询的SQL语句如下： SELECT SNAME，BDATE FROM STUDENT； 查询结果为 SNAMEBDATE 刘芳1974312 张晓晨1974124 王文选19731115 张玲1974819 李莉平1973924 例3.4.3查询选修了课程的学生学号。 分析： 本题查询是个简单查询，查询的内容是选修了课程的学生学号（SNO）。由于一个学生可能选修多门课程，所以，查询结果中可能包含重复元组。在写SQL语句时要注意消除重复元组。该查询的SQL语句如下： SELECT DISTINCT SNO FROM SC; 其中，DISTINCT表示消除查询结果中的重复元组。 注意： 在关系代数投影运算（Π）的定义中直接去掉了结果中的重复元组，在SQL中必须在SELECT子句中用DISTINCT明确指定才能去掉重复元组。 查询结果为 SNO 09920201 09920202 09920203 例3.4.4查询所有女生的学号和姓名。 分析： 本题查询是个简单查询，查询内容是所有女生的学号（SNO）和姓名（SNAME），查询内容涉及的基表只有学生STUDENT表，查询条件是从学生表中选择出性别为“女”的那些元组。所以，该查询的SQL语句如下： SELECT SNO,SNAME FROM STUDENT WHERE SEX='女'; 查询结果为 SNO SNAME 09920201 刘芳 09920301 张玲 09920302 李莉平 注意： WHERE子句常用的查询条件如表3.5所示。 表3.5WHERE子句中常用的查询条件 查 询 条 件 谓词 比较 =，<，>，<=，>=，<>，!=，!>，!<； NOT+上述比较符 确定范围 BETWEEN…AND…， NOTBETWEEN…AND… 确定集合 IN，NOT IN 字符匹配 LIKE，NOT LIKE 空值 IS NULL，IS NOT NULL 多重条件 AND，OR 例3.4.5检索学习课程号为CS221的课程的学生学号与姓名。 分析： 本题的查询内容是学生的学号（SNO）和姓名（SNAME），由于学生的选课信息在SC表中，而学生姓名在STUDENT表中，所以该查询内容涉及两张基表。查询条件是查询结果中的这些学生必须选修了CS221课程。该查询的SQL语句如下： SELECT SC.SNO,SNAME FROM STUDENT,SC WHERE STUDENT.SNO=SC.SNO AND CNO='CS201'; 该语句执行时，先对STUDENT和SC做笛卡儿积操作，然后在两个基表的公共属性上选择出属性值相等且课程号为CS201的那些元组。由于SNO在STUDENT和SC中都出现，因此引用SNO时需注明基表名，例如，STUDENT.SNO表示引用的是STUDENT基表中的SNO。 查询结果为 SNO SNAME 09920201 刘芳 09920203 王文选 例3.4.6查询至少选修课程号为CS110和CS201的课程的学生学号与姓名。 分析： 本题的查询内容是学生学号（SNO）和姓名（SNAME），查询内容涉及选课表SC和学生表STUDENT。查询条件是学生必须选修了课程号为CS110和CS201的课程。由于CS110和CS201出现在同一个基表SC的不同元组中，为了区别，可以引入别名X、Y，也可看成定义了两个元组变量X、Y。在语句中应该用别名加以限定，保留字AS可省。该查询的SQL语句如下： SELECT SNO, SNAME FROM STUDENT WHERE SNO IN (SELECT X.SNO FROM SC AS X, SC AS Y WHERE X.SNO=Y.SNO AND X.CNO='CS-110' AND Y.CNO='CS-201' ); 查询结果为 SNO SNAME 09920201 刘芳 09920203 王文选 例3.4.7查询1973年出生的学生名及其秋季所修课程的课程号及成绩。 分析： 本题的查询内容是学生名（SNAME）、课程号（CNO）及成绩（GRADE），由于学生名在学生表中，课程号和成绩在选课表中，课程开设时间为秋季还是春季的详细信息在课程表中，所以，查询内容涉及的基表有学生表STUDENT、课程表COURSE和选课表SC。查询条件是1973年出生的学生且所选课程必须是秋季开设的课程。显然，这是具有多个条件的查询，可用逻辑运算符AND和 OR来联结多个查询条件。该查询的SQL语句如下： SELECT SNAME,COURSE.CNO,GRADE FROM STUDENT,COURSE,SC WHERE STUDENT.SNO=SC.SNO AND SC.CNO=COURSE.CNO AND YEAR（BDATE）=1973 AND SEMESTER＝'秋'; 查询结果为 SNAME CNO GRADE 王文选 CS110 82 王文选 CS201 75 王文选 EE122 下面，根据学生表STUDENT、课程表COURSE和选课表SC中的数据来验证查询结果。 从STUDENT表中可知，1973年出生的学生如下： SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 从SC表中可知，09920203所选的课程如下： SNO CNO GRADE 09920203 CS110 82 09920203 CS201 75 09920203 EE122 从COURSE表中可知，秋季开设的课程如下： CNO CNAME LHOUR CREDIT SEMESTER CS110 计算机概论 32 2 秋 CS201 数据结构 80 5 秋 EE122 继电保护 48 3 秋 对它们进行自然连接操作，然后在SNAME、CNO和GRADE属性上投影，最后就可得到上面的查询结果。 例3.4.8将课程号为CS110的课程根据学生的成绩进行降序排列。 分析： 本题的查询内容主要是查询学生的成绩，查询结果要求降序排列。由于每个成绩应该对应学生的学号和姓名，所以，该查询内容涉及学生表STUDENT和选课表SC两张基表。查询条件是只查询CS110课程的成绩。该查询的SQL语句如下： SELECT STUDENT.SNO,SNAME,GRADE FROM STUDENT,SC WHERE STUDENT.SNO=SC.SNO AND CNO='CS-110'; 查询结果为 SNO SNAME GRADE 09920201 刘芳 95 09920202 张晓晨 85 09920203 王文选 82 例3.4.9查询缺成绩的学生学号和课程号。 分析： 本题查询涉及对空值的查询。查询内容只涉及选课表SC，查询条件是元组在GRADE属性上没有值。该查询的SQL语句如下： SELECT SNO,CNO,GRADE FROM SC WHERE GRADE IS NULL; 查询结果为 SNO CNO GRADE 09920203 EE122 NULL 为了使查询结果更加清晰，可以根据情况，在SELECT子句后面适当增加属性列。 注意： 空值是状态而不是值，所以不能写成GRADE＝NULL或NOT GRADE=NULL。 3.4.2较复杂的SQL查询语句 较复杂的查询是指查询条件比较复杂的查询语句。例如，带谓词IN、BETWEEN…AND…、LIKE的查询，嵌套查询、带聚集函数的查询等。 1. 带谓词IN的查询 带谓词IN 的查询语句格式一般为 （集合1） IN （集合2） （集合1） NOT IN （集合2） 集合1与集合2可以是一个SELECT子查询，或值的集合，但它们的结构相同。 IN操作表示： 如果集合1中每个元素都在集合2内，那么其逻辑值为true，否则为false； NOT IN操作表示： 如果集合1中某个元素不在集合2内，那么其逻辑值为true，否则为false。 例3.4.10查询秋季学期有一门以上课程获90分以上成绩的学生。 分析： 本题的查询内容是学生，查询条件是这些学生必须选修了秋季的课程且成绩在90分以上。由于学生姓名在STUDENT表中，课程开设的学期信息在COURSE表中，而成绩信息在SC表中，因此，该查询涉及学生表STUDENT、课程表COURSE和选课表SC三张基表。这种查询可有多种写法，现在用谓词IN和嵌套查询来写查询语句。所谓嵌套查询是指一个SELECT FROM WHERE 查询块可以嵌套在另一个SELECT FROM WHERE 查询块中。其中的每一个SELECT FROM WHERE 查询块也称为子查询。SQL中允许多层嵌套。该查询的SQL语句如下： SELECT SNAME FROM STUDENT WHERE SNO IN （SELECT DISTINCT SNO FROM SC WHERE GRADE>=90.0 AND CNO IN （SELECT CNO FROM COURSE WHERE SEMESTER='秋'））; 查询结果为 SNAME 刘芳 注意： 嵌套查询是由里向外处理的，即每个子查询在上一级处理之前求解。这样外层查询可以利用内层查询的结果。 例如，本题最内层子查询： SELECT CNO FROM COURSE WHERE SEMESTER='秋'; 查询结果为 CNO CS110 CS201 EE122 中间层子查询： SELECT DISTINCT SNO FROM SC WHERE GRADE >=90.0 AND CNO IN （集合2）; 此时集合2中的值为（CS110，CS201，EE122），所以中间层子查询的查询结果为 SNO 09920201 最外层子查询： SELECT SNAME FROM STUDENT WHERE SNO IN （集合2）; 此时集合2中的值为（09920201），所以最外层子查询的查询结果为 SNAME 刘芳 例3.4.11查询只有一个人选修的课程号。 分析： 本题查询内容是课程号，查询条件是这些课程只能有一个学生选修。该查询只涉及SC表，为了区别不同层次上对同一个表的查询，外层上的表取了别名SCX。该查询的SQL语句如下： SELECT CNO FROM SC SCX WHERE CNO NOT IN （SELECT CNO FROM SC WHERE SNO <> SCX.SNO）; 查询结果为 CNO EE201 EE122 2. 带谓词EXISTS的查询 EXISTS是存在量词。带有EXISTS的子查询不返回任何数据，只返回逻辑真值和逻辑假值。若内层查询结果非空，则外层查询的WHERE后面的条件为真值，否则为假值。 例3.4.12查询没有选修EE201课程的学生姓名。 分析： 本题查询内容是学生姓名，查询条件是没有选修EE201课程的那些学生。可以利用EXISTS存在量词，该查询的SQL语句如下： SELECT SNAME FROM STUDENT WHERE NOT EXISTS （SELECT * FROM SC WHERE SNO=STUDENT.SNO AND CNO='EE-201'); 查询结果为 SNAME 刘芳 王文选 张玲 李莉平 本例的执行过程为： 从头到尾扫描STUDENT表中的各个元组，对于每一个元组，执行子查询，如果在SC表中能找到SNO=STUDENT.SNO的元组，则EXISTS子句返回真值，而外层WHERE条件则为假值，查询结果中不输出该元组； 如果在SC表中找不到SNO=STUDENT.SNO的元组，则EXISTS子句返回假值，而外层WHERE条件则为真值，查询结果中输出该元组。 注意： 当查询涉及多个关系时，用嵌套查询逐次求解层次分明，具有结构程序设计特点，并且嵌套查询的执行效率也比连接查询的效率高。 3. 使用BETWEEN…AND…的查询 用BETWEEN…AND…可进行范围查询，其一般形式为 E ［NOT］ BETWEEN E1 AND E2 相当于： ［NOT］（E >＝E1 AND E<＝E2） 例3.4.13查询1973年到1974年出生的学生姓名。 分析： 本题查询内容是学生姓名，查询条件是1973年到1974年出生。查询只涉及STUDENT表，因为是范围查询，可以利用BETWEEN…AND…。该查询的SQL语句如下： SELECT SNAME FROM STUDENT WHERE YEAR（BDATE）BETWEEN 1973 AND 1974; 查询结果为 SNAME 刘芳 张晓晨 王文选 张玲 注意： BETWEEN后面是低值，AND后面是高值。 4. 使用谓词LIKE的查询 用谓词LIKE可以进行全部或部分字符串的匹配，其一般形式为 属性列 LIKE字符串常数 如果使用部分字符串匹配，则用通配符： “％”，匹配0个或多个字符； 或“_”，匹配1个字符。如： a%b表示以a开头，以b结尾的任意长度的字符串，如acb，addgb，ab 等都满足该匹配串。a_b表示以a开头，以b结尾的长度为3的任意字符串，如acb，afb等都满足该匹配串。 对数据库进行查询时，使用LIKE和通配符可以实现模糊查询。 例3.4.14查询计算机系所开课程的详细情况。 分析： 计算机系开设的课程可以从课程号的头两个字母识别出来，即以CS开头的课程号是计算机系开设的课程。而以EE开头的课程号是电机系开设的课程。本题查询内容是课程的详细情况，查询条件是计算机系开设的课程，查询只涉及COURSE表。可以利用LIKE谓词进行模糊匹配，因此，该查询的SQL语句如下： SELECT * FROM COURSE WHERE CNO LIKE'CS%'; 查询结果为 CNO CNAME LHOUR CREDIT SEMESTER CS110 计算机概论 32 2 秋 CS201 数据结构 80 5 秋 CS221 数字电路 64 4 春 5. 使有ANY或ALL谓词的子查询 谓词ANY的语义是指某些值； 谓词ALL的语义是指所有值。它们通常需要配合比较运算符使用，例如： > ANY大于子查询结果中的某些值。 > ALL大于子查询结果中的所有值。 < ANY小于子查询结果中的某些值。 < ALL小于子查询结果中的所有值。 >=ANY大于或等于子查询结果中的某些值。 >=ALL大于或等于子查询结果中的所有值。 <=ANY小于或等于子查询结果中的某些值。 <=ALL 小于或等于子查询结果中的所有值。 =ANY等于子查询结果中的某些值。 =ALL 等于子查询结果中的所有值（通常没有实际意义）。 !=（或<>） ANY不等于子查询结果中的某个值。 !=（或<>） ALL不等于子查询结果中的任何一个值。 注意： 用聚集函数实现子查询通常比直接用ANY或ALL查询效率要高，因为聚集函数通常能够减少比较次数。 6. 使用聚集函数的查询 SQL提供了许多聚集函数，可以进行简单的统计和计算功能。常用的聚集函数有五类。 (1) 计数 COUNT（［DISTINCT|ALL］*）统计关系中元组的个数 COUNT（［DISTINCT|ALL］ <属性列名>）统计某属性中值的个数 （2） 计算总和 SUM（［DISTINCT|ALL］ <属性列名>）计算某属性值（该属性必须为数值型）的总和 （3） 计算平均值 AVG（［DISTINCT|ALL］ <属性列名>）计算某属性值的平均值 （4） 求最大值 MAX（［DISTINCT|ALL］ <属性列名>）求某属性值的最大值 （5） 求最小值 MIN（［DISTINCT|ALL］ <属性列名>）求某属性值的最小值 例3.4.15统计学生总人数。 分析： 本题主要统计STUDENT表中所有元组的个数，即学生总人数，所以可以使用聚集函数COUNT。该查询的SQL语句如下： SELECT COUNT(*) AS NUM FROM STUDENT; 查询结果为 NUM 5 例3.4.16查询选修了课程的学生人数。 分析： 本题主要对SC表统计选修了课程的学生人数，由于一个学生可能选修了多门课程，但统计时不能重复计算学生人数，否则出错，所以要利用DISTINCT选项。该查询的SQL语句如下： SELECT COUNT (DISTINCT SNO) AS NUM FROM SC; 查询结果为 NUM 3 注意： 用DISTINCT是为了避免重复计算学生人数。 例3.4.17查询每门课程的选课人数。 分析： 本题主要对SC表统计每门课程的选课人数，可以使用GROUP BY 子句按课程号进行分组，然后用COUNT函数统计各组的人数。该查询的SQL语句如下： SELECT CNO,COUNT(SNO) AS NUM FROM SC GROUP BY CNO; 查询结果为 CNO NUM CS110 3 CS201 2 EE122 1 EE201 1 注意： GROUP BY子句是按某一属性列或多个属性列的值进行分组，值相等的分为一组。另外，分组的属性列名（本题为CNO）必须在本层的SELECT语句中出现。 例3.4.18查询选修了3门以上课程的学生的学号。 分析： 本题查询内容是学生的学号，查询条件是这些学生必须选修了3门以上的课程。该查询只涉及SC表。可以利用GROUP BY子句根据SNO进行分组，然后统计每组的课程数，凡是选修了3门以上课程的学生的学号可出现在查询结果中。该查询的SQL语句如下： SELECT SNO FROM SC GROUP BY SNO HAVING COUNT(*)>3; 查询结果为 SNO 09920203 注意： HAVING短语指定选择组的条件，只有满足条件（元组数大于3，表示此学生选修的课程数超过3门）的组才会在查询结果中。 WHERE子句与HAVING短语是有区别的。WHERE子句作用于基表或视图，HAVING短语作用于组。另外，HAVING短语必须紧跟在GROUP BY后面。 对于前面的例3.4.11，也可以使用聚集函数写SQL语句： SELECT SNO FROM SC GROUP BY SNO HAVING COUNT(*)>=1; 这说明同一个查询可用不同的SQL语句写，即查询语句不是唯一的。 例3.4.19查询计算机系所开课程的最高成绩、最低成绩和平均成绩。如果某门课程的成绩不全（即 GRADE 中有NULL出现），则该课程不予统计，结果按CNO升序排列。 分析： 本题查询内容为每门课程的最高成绩、最低成绩和平均成绩，查询条件是这些课程必须为计算机系开设的课程。由于课程由哪个系开设的信息在CNO中可以看出，而成绩信息也在SC表中，所以本题查询只涉及SC表。该查询的SQL语句如下： SELECT CNO，MAX (GRADE) AS MAXGRADE，MIN (GRADE) AS MINGRADE，AVG(GRADE) AS AVGGRADE FROMSC WHERECNO LIKE 'CS％'--选择计算机系所开的课程 GROUP BY CNO--按CNO 分组 HAVING CNO NOT IN (SELECT CNO--删除成绩不全的组 FROM SC WHERE GRADE IS NULL) ORDER BY CNO;--结果按CNO升序排序 查询结果为 CNO MAXGRADE MINGRADE AVGGRADE CS110 95 82 87.3 CS201 90 75 82.5 EE201 80 80 80 注意： 对SQL语句进行注释的方法有如下两种。 (1) 单行语句注释，使用注释符号()。 (2) 多行注释方法，使用注释符号（/*…*/）。 3.4.3集合查询 关系代数中可以进行两个关系的并、交和差的集合运算，在SQL中也可实现集合运算。SQL提供了保留字UNION、INTERSECT和EXCEPT以实现关系的集合运算，前提是参加集合运算的两个关系必须具有相等的目，且对应的属性域相同。 1. 查询的并集 例3.4.20查询1973年出生的学生和选修电机系所开课程（EE标志）的学生的学号。 分析： 本题查询内容是学生的学号。查询条件有两个，一个条件是出生时间为1973年的学生，此信息在STUDENT表中； 另一个条件是选修了电机系所开课程的学生，此信息在SC表中。可以先分别查询1973年出生的学生和选修电机系所开课程的学生的学号，然后利用关系的并操作，将两个查询结果进行合并。查询并集用保留字UNION。该查询的SQL语句如下： （SELECT SNO FROM STUDENT WHERE YEAR(BDATE)=1973） UNION （SELECT SNO FROM SC WHERE CNO LIKE 'EE％'）; 查询结果为 SNO 09920203 2. 查询的交集 例3.4.21查询计算机系1973年出生的学生详细信息。 分析： 本题可以用查询的交集来得到结果。查询交集保留字用AND。该查询的SQL语句如下： SELECT * FROM STUDENT WHERE DEPT='计算机系' AND YEAR(BDATE)=1973; 查询结果为 SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 3. 查询的差集 例3.4.22查询选修了CS110课程但没有选修CS201课程的学生学号。 分析： 本题可以先查询选修了CS110课程的学生学号集合X，然后查询选修了CS201课程的学生学号集合Y，最后通过差运算从X中减去Y得到选修了CS110课程但没有选修CS201课程的学生学号。该查询的SQL语句如下： (SELECT CNO FROM SC SCX) EXCEPT (SELECT CNO FROM SC); 查询结果为 SNO SNAME 09920301 张玲 09920302 李莉平 注意： 由于在不同层次上对同一个表查询，为区别起见，外层上的表取了别名SCX。 3.5数据操纵语言 SQL中的数据操纵语言主要用于在关系模式中插入、删除以及修改元组数据。 3.5.1插入数据 SQL中提供了INSERT语句将元组数据插入关系模式中去。 1. 插入一个元组 插入元组的语句格式为 INSERT INTO <表名> ［(<属性列1>［，<属性列2>…)］］ VALUES (<常量1> ［，<常量2>］… ) 其中： ——INSERT表示对表进行插入元组操作。 ——INTO子句：  指定要插入元组的表名及属性列。  属性列的顺序可与表定义中的顺序不一致。  如果没有指定属性列则表示要插入的是一条完整的元组，且属性列与表定义中的顺序一致。  如果指定部分属性列则插入的元组在其余属性列上取空值。 ——VALUES子句：  提供给属性列插入的值。  提供的值的个数和值的类型必须与INTO子句匹配。 例3.5.1将一个新学生记录 （学号，09920303； 姓名，韩晓红；性别，女； 出生年月，197647；所在系，计算机系） 插入STUDENT表中。 分析： 该题是向STUDENT表中插入一个新的元组。SQL插入语句为 INSERT INTO STUDENT VALUES ('09920303', '韩晓红', '女', 1976-4-7, '计算机系'); 插入后的STUDENT表中的最后一行增加了一个新的元组。 SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920201 刘芳 女 1974312 计算机系 09920202 张晓晨 男 1974124 计算机系 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 09920301 张玲 女 1974819 计算机系 09920302 李莉平 女 1973924 计算机系 09920303 韩晓红 女 197647 计算机系 2. 插入子查询的结果 插入子查询结果的语句格式为 INSERT INTO <表名>［(<属性列1> ［，<属性列2>…)］］ 子查询； 例3.5.2生成一个女学生成绩临时表FGRADE，表中包括SNAME、CNO、GRADE三个属性。 分析： 本题是将子查询的结果插入到指定的表中。可以首先定义一个临时表FGRADE，即 CREATE TABLE FGRADE (SNAME VCHAR（8）NOT NULL, CNOCHAR（6） NOT NULL, GRADE DEC（4，1）DEFAULT NULL); 然后，利用子查询的结果将其插入临时表FGRADE中。 INSERT INTO FGRADE SELECT SNAME，CNO，GRADE FROM STUDENT，SC WHERE STUDENT.SNO=SC.SNO; 插入后的临时表FGRADE具有如下结果： SNAME CNO GRADE 刘芳 CS110 95 刘芳 CS201 90 张晓晨 CS110 85 张晓晨 EE201 80 王文选 CS110 82 王文选 CS201 75 王文选 EE122 注意： DBMS在执行插入语句时会检查欲插入的元组是否会破坏表上已定义的完整性规则。如果破坏，系统会给出提示，且该记录不会被插入数据库中。 3.5.2修改数据 SQL中提供了UPDATE语句对指定关系模式中的数据进行修改操作。修改语句的格式为UPDATE<表名> SET<属性列名>=<表达式>［，<属性列名>=<表达式>］… ［WHERE <条件>］; 其中： ——UPDATE表示对指定的表中满足条件的元组进行修改操作。表达式中可以出现常数、属性列名、聚集函数以及运算符。 ——SET子句指定要修改的属性和修改后取值。 ——WHERE子句：  指定要修改的元组必须满足的条件。  默认时表示要修改表中的所有元组。 例3.5.3将SC表中所有学生的成绩置0，缺成绩的除外。 分析： 本题是多记录修改。除了缺成绩的以外，其他所有学生的成绩都要修改为0。SQL修改语句为 UPDATE SC SET GRADE=0 WHERE GRADE IS NOT NULL; 修改后的SC表为 SNO CNO GRADE 09920201 CS110 0 09920201 CS201 0 09920202 CS110 0 09920202 EE201 0 09920203 CS110 0 09920203 CS201 0 09920203 EE122 注意： DBMS在执行修改语句时会检查欲修改的元组是否会破坏表上已定义的完整性规则。如果破坏，系统会给出提示，且该记录不会被修改。 例3.5.4把学生“李莉平”的姓名改为“李莉萍”。 分析： 本题是单记录修改。SQL修改语句为 UPDATE STUDENT SET SNAME='李莉萍' WHERE SNAME='李莉平'; 修改后的STUDENT表为 SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920201 刘芳 女 1974312 计算机系 09920202 张晓晨 男 1974124 计算机系 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 09920301 张玲 女 1974819 计算机系 09920302 李莉萍 女 1975924 计算机系 3.5.3删除数据 SQL提供了DELETE语句对指定关系模式中的元组数据进行删除。删除语句的格式为 DELETE FROM <表名> ［WHERE <条件>］； 其中： ——DELETE表示对表中的元组进行删除操作。 ——FROM 指定在哪张表中删除。 ——WHERE子句：  指定要删除的元组必须满足的条件。  默认时表示要修改表中的所有元组。 例3.5.5删除姓名为“李莉萍”的学生记录。 DELETE FROM STUDENT WHERE SNAME='李莉萍'； 删除后的STUDENT表为 SNO SNAME SEX BDATE DEPT 09920201 刘芳 女 1974312 计算机系 09920202 张晓晨 男 1974124 计算机系 09920203 王文选 男 19731115 计算机系 09920301 张玲 女 1974819 计算机系 注意： DBMS在执行删除语句时会检查删除所选的元组后是否会破坏表上已定义的完整性规则。如果破坏，系统会给出提示，且该记录不会被删除。 前面介绍过DROP语句，现在又介绍了DELETE语句，这两个语句之间的区别如下。  DROP TABLE <表名>表示删除指定的基表。DBMS执行后，该表不再存在。  DELETEFROM <表名>表示删除指定表中的元组。DBMS执行后，该表仍然存在，但所有元组被删除，已为空表。 3.6视图 视图是从一个或几个基表（或视图）导出的表，它与基表不同，是一个虚表，本身不保存数据，数据仍保存在基表中。DBMS执行CREATE VIEW语句时只是把视图的定义存入数据目录，并不执行其中的SELECT语句。在对视图查询时，按视图的定义从基表中将数据查出。 视图一经定义，就可以像基表一样被查询和删除，并且可以在视图之上再定义新的视图。如果基表中的数据发生变化，从视图中查询出的数据也随之改变。不过，视图的更新(增加、删除、修改)操作会受到一定的限制。 3.6.1定义视图 SQL中视图的定义主要使用CREATE VIEW语句，其一般形式为CREATE VIEW <视图名> ［(<属性列名>［，<属性列名>］…)］ AS <子查询> ［WITH CHECK OPTION］; 注意： ——CREATE VIEW <视图名>表示视图的名字，该视图内容由若干个属性列表组成。 ——<子查询>是视图的定义，子查询中的属性列不允许定义别名，一般不允许含有ORDER BY 和DISTINCT短语。 ——WITH CHECK OPTION表示对视图进行UPDATE、INSERT、DELETE操作时要保证所操作的元组必须满足视图定义的谓词条件。 例3.6.1定义一个视图ENROLSPRING，作为学生春季选课一览表，其中含有SNO、SNAME、CNO、CREDIT属性。 分析： 本题要求定义一个学生春季选课视图，由于学生姓名在STUDENT表中，选课信息在SC表中，而课程开设学期在COURSE表中，所以该视图根据这三个基表进行定义。SQL语句如下： CREATE VIEW ENROL-SPRING AS SELECT SNO，SNAME，CNO，CREDIT FROM STUDENT，COURSE，SC WHERE STUDENT.SNO=SC.SNO AND COURSE.CNO=SC.CNO AND SEMESTER='春'; 该视图是利用SELECT查询的结果进行定义的。 例3.6.2定义一个视图GRADEAVG，表示学生的平均成绩，其中包括SNO和AVGGRADE（平均成绩）两个属性。 分析： 定义一个表示学生平均成绩的视图，该视图可以根据STUDENT和SC进行定义。SQL语句如下： CREATE VIEW GRADE-AVG(SNO,AVGGRADE) AS SELECT SNO,AVG(GRADE) FROM SC GROUP BY SNO; 该视图也是利用SELECT查询的结果进行定义的。可见，视图实际上是一个SELECT语句。 3.6.2查询视图 一旦定义了视图，就可以像查询基表一样查询视图。事实上，对视图的查询最终将转变为对基表的查询。 例3.6.3查询平均成绩大于90分的学生学号。 分析： 本题查询可以利用例3.6.2定义好的视图GRADEAVG。SQL语句如下： SELECT* FROM GRADE-AVG WHERE AVGGRADE>=90; DBMS在数据目录中找到该视图的定义，然后将其转换为对基表的查询，相当于执行了以下SQL语句： SELECT SNO,AVG(GRADE) FROM SC GROUP BY SNO HAVING AVG(GRADE)>=90; 需要注意的是，对视图的两次查询结果可能不同，原因是虽然没有改动视图GRADEAVG的定义，但是基表SC在此期间可能发生了变化。 3.6.3删除视图 当视图不再需要时，可以将视图删除。SQL中视图的删除主要使用DROP VIEW语句，其一般形式为 DROP VIEW <视图名>; 注意： ——该语句从数据目录中删除指定的视图定义。 ——由该视图导出的其他视图定义仍在数据目录中，但已不能使用，必须显式删除。 ——删除基表时，由该基表导出的所有视图定义都必须显式删除。 例3.6.4删除视图ENROLSPRING。 分析： 本题要求从数据目录中将视图ENROLSPRING的定义删除。SQL语句如下： DROP VIEW ENROL-SPRING; 3.6.4更新视图 更新视图是一个较复杂的问题，通常都会加以限制。例如，由一个基表定义的视图，如果只含有基表的主键或候补键，并且视图中没有用表达式或函数定义的属性，才允许更新； 如果是由多表连接所定义的视图，则视图不允许更新； 如果视图定义中用到GROUP BY子句或聚集函数，则视图不允许更新。如果定义视图时带有WITH CHECK OPTION子句，则DBMS在更新视图时会进行检查，防止用户通过视图对不属于视图范围内的基表数据进行更新。 3.6.5视图的作用 视图是关系数据库系统提供给用户以多种角度观察数据库中数据的重要机制。视图的作用主要体现在以下几点。 （1） 提供了逻辑数据独立性 在关系数据库中，数据的整体逻辑结构或存储结构都有可能发生改变，如果这些改变与用户无关，那么原有的应用程序就不必修改； 当这些改变与用户有关时，也只要修改视图，应用程序仍可不改动或只需做少量改动。 （2） 简化了用户观点 数据库的全部结构是复杂的，并有多种联系。一般用户只用到数据库中一部分数据，而视图机制正好适应了用户的需要。视图是由一个SELECT语句定义的，用户只需关心视图的内容，而不必关心构成视图的若干关系的连接、投影操作。 （3） 提供数据的安全保护功能 在数据库中，有些数据是保密的，不能让用户随便使用。此时，可针对不同的用户定义不同的视图，在视图中只出现用户需要的数据。系统提供视图让用户使用，而不是关系。这样，就可达到数据的安全保护功能。 例如，全校学生的成绩在一张表中，如果要限制各系的教务员只能查询本系学生的成绩，就可以为每个系教务员定义一个只包含本系学生成绩的视图。这样，各系教务员查成绩时就只能查自己系的学生成绩。 又如，为了不让无关人员了解有关职工个人收入情况，可以定义一个不包含经济收入属性的视图，供查询一般情况用。 要注意，有些DBMS没有视图功能，但系统可以根据用户访问限制条件，自动地修改查询条件，使用户只能在给定访问范围内查询。例如，计算机系教务员要查学生情况，DBMS可在其查询语句上自动加上“DEPT='计算机系'”的限制条件。因此，查询修改实际上起了视图的作用。而且处理起来比视图还简单，容易实现，效率也高。 3.7数据控制语言 SQL中的数据控制功能包括事务管理功能和数据保护功能，即数据库的恢复和并发控制，数据库的安全性和完整性控制。本节主要讨论数据库的安全性和完整性控制，而数据库的恢复和并发控制将在第4章讨论。 数据库的安全性措施之一是通过控制用户对数据库中数据的访问权限来保证数据的安全性。数据库的安全性控制可通过授权机制来实现，详见本节其余部分的讨论。不同类型的操作对象具有不同的操作权限，常见的操作权限如表3.6所示。 表3.6不同对象类型允许的操作权限 对象 对 象 类 型 操 作 权 限 属性列 TABLE SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，ALL PRIVIEGES(四种权限总和) 视图 TABLE SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，ALL PRIVIEGES(四种权限总和) 基表 TABLE SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，ALTER，INDEX，ALL PRIVIEGES(六种权限总和) 数据库 DATABASE CREATETAB 建立表的权限，可由DBA授予普通用户 访问控制在数据库之间是相互独立的，一个用户在一个数据库所获得的访问权限不能用于其他数据库。一个用户可能在一个数据库中享有DBA特权，而在另一个数据库中可能只是一般用户。 数据库用户按其访问权力的大小，一般可分为以下三类。 （1） 一般数据库用户 在SQL中，这种用户称为“具有CONNECT特权的用户”。这种用户可以与数据库连接，并具有下列特权。 ① 按照授权可以查询或更新数据库中的数据。 ② 可以创建视图或定义数据的别名。 （2） 具有支配部分数据库资源特权的数据库用户 在SQL中，这种用户称为“具有RESOURCE特权的用户”，除具有一般数据库用户所拥有的所有特权外，还具有下列特权。 ① 可以创建表、索引和簇集。 ② 可以授予或收回其他数据库用户对其所创建的数据对象所拥有的访问权。 ③ 有权对其所创建的数据对象跟踪审查。 （3） 具有DBA特权的数据库用户 DBA拥有支配整个数据库资源的特权。这种用户除具有上述两种用户所拥有的一切特权外，还具有下列特权。 ① 有权访问数据库中的任何数据。 ② 不但可以授予或收回数据库用户对数据对象的访问权，还可以批准或收回数据库用户。 ③ 可以为PUBLIC定义别名，PUBLIC是所有数据库用户的总称。 ④ 有权对数据库进行调整、重组或重构。 ⑤ 有权控制整个数据库的跟踪审查。 具有DBA特权的用户对数据库拥有最大的特权，因而也对数据库负有特别的责任。 DBMS按用户的访问权限来控制用户的数据访问，因此，需要解决两个问题。  用户的标识与鉴别 用户的标识是数据库用户注册时给出的，这是一个公开的标识。  授权 SQL语言提供GRANT语句向用户授予对数据库的操作权限。 3.7.1授权 授权就是给予用户一定的访问特权，这是对用户访问权限的规定和限制。在SQL中，有两种授权： 一种是授予某类数据库用户的特权，只有得到这种授权，才能成为数据库用户，这只能由DBA授予； 另一种是授予对某些数据对象进行某些操作的特权，这可以由DBA授予，也可由数据对象的创建者授予。 对于第一种授权，可用下面的SQL语句： GRANT<权限>［，<权限>］…［ON<对象类型> <对象名>］ TO <用户>［，<用户>］…［WITH GRANT OPTION］; 其中： ——GRANT表示授权操作，后面<权限>是指定的操作权限。 ——ON后面是指定的对象类型和对象名。 ——TO后面是接受权限的用户，可以是一个或多个用户，也可是PUBLIC用户。 ——WITH GRANT OPTION表示用户可将权限授予其他用户。 例3.7.1把查询表STUDENT的权限授给用户U1。 分析： 本题是一个授权操作，即把查询表STUDENT的权限（SELECT）授予用户U1。SQL语句如下： GRANT SELETE ON TABLE STUDENT TO U1; 例3.7.2把对表STUDENT 和COURSE的全部操作权限授予用户U2和U3。 分析： 本题也是一个授权操作，即把查询表STUDENT和COURSE的全部操作权限（ALL PRIVILIGES）授予用户U2和U3。SQL语句如下： GRANT ALL PRIVILIGES ON TABLE STUDENT, COURSE TO U2，U3; 例3.7.3把查询表STUDENT和修改学生学号的权限授予用户U4。 分析： 本题也是一个授权操作，即把查询表STUDENT和修改学生学号的权限(SELECT和UPDATE)授予用户U4。SQL语句如下： GRANT UPDATE（SNO），SELETE ON TABLE STUDENT TO U4; 例3.7.4把对表SC的INSERT权限给用户U5，并允许将此权限再授予其他用户。 分析： 本题除了给用户U5授权外，还允许该用户将此权限再授予其他用户。SQL语句如下： GRANT INSERT ON TABLE SC TO U5 WITH GRANT OPTION; 如U5要将此权限授予U6，并允许U6将此权限再授予其他用户，则SQL语句如下： GRANT NSERT ON TABLE SC TO U6 WITH GRANT OPTION; U6还可以将此权限授予U7，SQL语句如下： GRANT INSERT ON TABLE SC TO U7; 因为U6未给U7再授权的权限，因此U7不能再传播此权限。 例3.7.5DBA把在数据库SELECTCOURSE中建立表的权限授予用户U8。 分析： 本题是授予用户U8在数据库SELECTCOURS中建立表的权限。授权SQL语句如下： GRANT CREATE TABLE ON DATABASE SELECT-COURSE TO U8 3.7.2收回权限 SQL还提供了将用户权限收回的功能。收回权限的SQL语句如下： REVOKE <权限> ON<对象类型> <对象名> FROM <用户>［，<用户>］; 注意： 收回权限时，连同转授予其他用户的权限一起收回。 例3.7.6设有用户U1、U2、U3和U4，下面是一连串授权过程： U1授权给U2： GRANT SELECT ON TABLES TO U2 WITH GRANT OPTION； U2授权给U3： GRANT SELECT ON TABLES TO U3 WITH GRANT OPTION； U3授权给U4： GRANT SELECT ON TABLES TO U4 WITH GRANT OPTION； U1收回授给U2的权限： REVOKE SELECT ON TABLES TO U2 WITH GRANT OPTION; 此语句不仅收回U1授予U2的权限而且还收回U2授予U3、U3授予U4的这种权限。 例3.7.7收回所有用户对SC表的查询权限。 分析： 本题是收回所有用户（PUBLIC）对SC表的查询（SELECT）权限。收回权限的SQL语句如下： REVOKE SELECT ON SC FROM PUBLIC; 3.7.3完整性控制 SQL标准使用了一系列的技术来表达完整性，包括实体完整性、引用完整性、域完整性。这些语义约束完整性条件的功能主要在CREATE TABLE 语句中表达，由DBMS实现。 具体例子可见3.3.1节内容。 3.8嵌入式SQL 3.8.1嵌入式SQL介绍 SQL是一种非过程化的查询语言，大多数语句可以独立执行，不能根据不同的条件执行不同的任务，所以单纯用SQL语句很难完成实际的应用，往往需要将SQL与其他高级语言结合起来使用。 SQL又可分为交互式SQL和嵌入式SQL。所谓交互式SQL是指在DBMS环境中直接使用SQL对关系进行交互式操作，但是这种操作仅限于数据库操作，缺少数据处理能力。而嵌入式SQL是指把SQL嵌入程序设计语言中，即宿主语言中，嵌入式SQL利用了宿主语言的数据处理能力，SQL语句负责操纵数据库，宿主语言语句负责控制程序流程。 由于SQL是基于关系数据模型的语言，而宿主语言是基于整数、实数、字符、记录、数组等数据类型的语言，因此两者之间存在很大差别。例如，SQL语句不能直接使用指针、数组等数据结构，而宿主语言一般不能直接进行集合运算。为了能在宿主语言的程序中嵌入SQL语句，必须做某些规定。本节主要介绍嵌入式SQL的一些使用规定和使用技术。 为了能够将SQL语言同其他宿主语言结合起来使用。嵌入式SQL必须解决下列 4个问题。 ① 宿主语言编译器不可能识别和接受SQL语言，如何将嵌有SQL的宿主语言程序编译成可执行码，这是首先要解决的问题。 ② 宿主语言和DBMS之间如何传递数据和信息。 ③ 数据库的查询结果一般是元组的集合，这些元组须逐个地赋值给宿主语言程序中的变量，供其处理，其间存在一个转换问题，如何进行这种转换。 ④ 两者的数据类型有时不完全对应或等价，须解决必要的数据类型转换问题。需要进行何种数据类型转换，与宿主语言和DBMS有关。 各个DBMS在实现嵌入式SQL时，对不同的宿主语言，所用的基本方法是一样的。但由于宿主语言的差异，在实现时须利用其各自的特点，也须解决各自的特殊问题。下面以SQL嵌入C语言为例，说明实现嵌入式SQL的一般方法。 3.8.2嵌入式SQL的说明部分 为了在程序中能够区别C语句和SQL语句，凡是SQL语句，前面都以EXEC SQL开头，结尾加分号“； ”（注意： 不同宿主语言中SQL的结束标志会有区别）。C和SQL之间的数据传送则通过宿主变量进行。所谓宿主变量是指 SQL中可引用的C语言变量； 凡是宿主变量，前面须用EXEC SQL开头的说明语句说明。在 SQL语句中引用宿主变量时，为了有别于数据库本身的变量，例如属性名，在宿主变量前须加冒号“：”。因此，即使宿主变量与数据库中的变量同名也是允许的。在宿主语言语句中，宿主变量可与其他变量一样使用，不须加冒号。宿主变量按宿主语言的数据类型及格式定义，若与数据库中的数据类型不一致，则由数据库系统按实现时的约定进行必要的转换。在实现嵌入式SQL时，往往对宿主变量的数据类型加以适当的限制，例如对C语言，不允许用户定义宿主变量为数组或结构。 在宿主变量中，有一个系统定义的特殊变量，叫SQLCA（SQL communication area，SQL通信区）。它是全局变量，供应用程序与 DBMS通信之用。由于SQLCA已由系统定义，只需在嵌入的可执行 SQL语句开始前加 INCLUDE语句就行了，而不必由用户说明，其格式为 EXEC SQL INCLUDE SQLCA SQLCA中有一个分量叫SQLCODE，可表示为 SQLCA.SQLCODE。它是一个整数，供DBMS向应用程序报告SQL语句执行情况之用。每执行一条SQL语句后，都要返回一个SQLCODE代码，其具体含义随系统而异，一般规定：  SQLCODE 为零，表示 SQL语句执行成功，无异常情况。  SQLCODE 为正数，表示SQL语句已执行，但有异常情况，例如SQLCODE为100时，表示无数据可取，可能是数据库中无满足条件的数据，也可能是查询的数据已被取完。  SQLCODE为负数，表示SQL语句因某些错误而未执行，负数的值表示错误的类别。 宿主变量不能直接接受空缺符NULL。凡遇此情况，可在宿主变量后紧跟一指示变量。指示变量也是宿主变量，一般是一个短整数，用来指示前面的宿主变量是否为NULL。如果指示变量为负，表示前面的宿主变量为NULL，否则，不为NULL。 所有SQL语句中用到的宿主变量，除系统定义之外，都必须说明，说明的开头行为 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; 结束行为 EXEC SQL END DECLARE SECTION; 例3.8.1说明宿主变量。 分析： 本题意为在宿主语言中说明可在SQL中引用的C语言变量。说明语句如下： EXEC SQL BEGINE DECLARE SECTION; CHAR SNO［7］; CHAR GIVENSNO［7］; CHAR CNO［6］; CHAR GIVENCNO［6］; FLOAT GRADE; SHORT GRADEI; EXEC SQL END DECLARE SECTION; 本题中，SNO、CNO、GRADE是作为宿主变量说明的，虽与表SC的属性列同名也无妨。GRADEI是GRADE的指示变量，它只有与 GRADE连用才有意义。必须注意，上述的宿主变量是按C语言的数据类型和格式说明的，与SQL有些区别。 3.8.3嵌入式SQL的可执行语句 嵌入式SQL的说明部分不对数据库产生任何作用。下面介绍作用于数据库的嵌入式SQL语句，即可执行语句。这包括嵌入的DDL、QL、DML及DCL语句。这些语句的格式与对应的交互式SQL语句基本一致，只不过因嵌入的需要增加了少许语法成分。此外，可执行语句还包括进入数据库系统的CONNECT语句以及控制事务结束的语句。例如，CONNECT语句的格式为 EXEC SQL CONNECT ： uid IDENTIFIED BY： pwd; 其中，uid、pwd为两个宿主变量，前者表示用户标识符，后者表示该用户的口令。这两个宿主变量应在执行CONNECT语句前由宿主语言程序赋值，执行本语句成功后才能执行事务中的其他可执行语句。执行成功与否可由SQLCODE判别。 嵌入式 SQL的DDL和DML语句除了前面加EXEC SQL外，与交互式SQL没有什么区别。 例3.8.2将宿主变量SNO，CNO，GRADE中的值插入到表SC中。 分析： 本题要求在宿主语言中实现往SC表中插入元组值的功能，插入的元组由三个宿主变量构成，宿主变量由宿主语言程序赋值。嵌入式SQL语句如下： EXEC SQL INSERT INTO SC（SNO,CNO,GRADE） VALUES（:SNO,:CNO,:GRADE）; 例3.8.3在选课表中删除变量SNAME中指定的学生选课记录。 分析： 本题要求在宿主语言中实现在SC表中删除元组的功能，被删除的元组由变量名SNAME指定。嵌入式 SQL语句如下： EXEC SQL DELETE FROM SC WHERE SNO IN （SELETE SNO FROM STUDENT WHERE NAME=:SNAME）; 查询语句是用得最多的嵌入式SQL语句。如果查询的结果只有一个元组，则可将查询结果用INTO子句对有关的宿主变量直接赋值。 例3.8.4查询某个学生某门课程的成绩。 分析： 本题要求在宿主语言中实现对SC表的查询功能，被查询学生的学号和课程由GIVENSNO和GIVENCNO指定。查询结果插入到宿主变量GRADE中。 EXEC SQL SELECT GRADE INTO :GRADE,:GRADEI FROM SC WHERE SNO=:GIVENSNO AND CNO=:GIVENCNO; 由于｛SNO，CNO｝是SC的主键，本句的查询结果不超过一个元组（单属性元组），可以直接用INTO子句对有关的宿主变量赋值。如果不是用主键查询，则查询结果可能有多个元组； 若仍直接对宿主变量赋值，则系统可能会报错。因为GRADE属性允许为NULL，故在宿主变量GRADE后加了指示变量GRADEI。 如查询结果超过一个元组，需在程序中开辟一个区域来存放查询的结果。该区域及其相应的数据结构称为游标。然后利用游标逐个地取出每个元组给宿主变量赋值。 使用游标是为了SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式的协调。由于SQL语句可以处理一组记录，而宿主语言语句一次只能处理一个记录，因此需要游标机制把集合操作转换成单记录方式。 使用游标需要下面4条语句。 （1） 说明游标语句 说明游标语句定义一个命名的游标，并将它与相应的查询语句相联系。说明游标语句格式为EXEC SQL DECLARE<游标名>CURSOR FOR SELECT … FROM … WHERE …; 其中，<游标名>是为定义的游标取的名字，这个游标与对应的查询语句相联系。 （2） 打开游标语句 打开游标语句是将定义的一个游标打开，在打开游标时，执行与游标相联系的SQL查询语句，并将查询结果置于游标中。打开游标的语句格式为 EXEC SQL OPEN <游标名>; 注意：  游标打开时，位于第一个元组的前一位置。  游标中的查询结果对应于打开游标时的宿主变量的当前值。  打开游标后，即使宿主变量改变，游标中的查询结果也不随之改变，除非游标关闭后重新打开。 （3） 取数语句 取数语句是取游标所在位置的元组。取数语句格式为 EXEC SQL FETCH<游标名>INTO :hostvar1,:hostvar2,…； 注意：  每次执行取数语句时，首先把游标向前推进一个位置，然后按照游标的当前位置取一元组并对宿主变量 hostvar1，hostvar2，…赋值。  与单个元组的查询不一样，INTO子句不是放在查询语句中，而是放在取数语句中。  要恢复游标的初始位置，必须关闭游标后重新打开。  在SQL中，有游标后退及跳跃功能，游标可以定位到任意位置。如果游标中的数已经取完，若再执行取数语句，SQLCODE将返回代码100。 （4） 关闭游标语句 因取完数或取数发生错误等原因而不再使用游标时，应关闭游标。关闭游标语句的格式为 EXEC SQL CLOSE<游标名>; 游标关闭后，如果再对它取数，将返回出错信息，说明要从中取数的游标无效。 例3.8.5输入学号并存在变量givensno内，查询学号、课程号以及成绩。 分析： 本题是在C语言中使用嵌入式SQL的一个例子。完成此功能的C语言程序如下： ＃define NO-MORE-TUPLES void sel（） { EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION--对 SQL语句中用到的宿主变量进行说明 char snun［8］，cnun［6］，givensno ［8］; Int gr; char SQLSTATE［6］; EXEC SQL END DECLARE SECTION--结束说明 EXEC SQL DECLARE SCX CURSOR FOR /*说明SCX为一个游标，并与查询语句对应*/ SELECT SNO，CNO，GRADE FROM SC WHERE SNO=: givensno; EXEC SQL OPEN SCX； --打开游标SCX while（1） { EXEC SQL FETCH SCX INTO :snun，:cnun，: gr; /*将游标所在处的元组值取到宿主变量中*/ if（NO-MORE-TUPLES）break; printf（"%s，%s，%d"，snun，cnun，gr）; } EXEC SQL CLOSE SCX； --关闭游标SCX } 注意： NOMORETUPLES是C语言中定义的宏，检测查询状态，当查找结束时值为.T.。 3.9嵌入式SQL的实现 嵌入式SQL的实现有两种处理方式： 第一种方式是通过扩充宿主语言的编译程序，使之能处理SQL语句； 第二种方式是采用预处理方式，即先用预处理程序对源程序进行扫描，识别出SQL语句，并处理成宿主语言的过程调用语句； 然后再用宿主语言的编译程序把源程序编译成目标程序。目前多数系统采用后一种方式。嵌入式SQL的处理过程如图3.1所示，其中最关键的一步是将嵌有SQL的宿主语言源码通过预编译器变成纯宿主语言源码。关系DBMS除了提供SQL语言接口外，一般还提供一批函数，称为SQL函数，供应用程序调用DBMS的各种功能。例如建立与DBMS的连接及其连接的环境、传送SQL语句、执行SQL语句并建立游标、返回执行结果、返回执行状态及各种异常情况等。这些函数组成SQL函数库。SQL函数库实际上是DBMS向应用程序提供的一种访问数据库的接口，称为调用级接口。预编译器将冠以EXEC SQL的语句编译成宿主语言对SQL函数的调用，从而把嵌有SQL的宿主语言源码变换成纯宿主语言源码，可以在编译连接后执行。 图3.1嵌入式SQL处理过程 3.10动态SQL 嵌入式SQL语句必须在源程序中完全确定，然后再由预处理程序预编译和宿主语言编译程序编译。在实际问题中，源程序往往还不能包括用户的所有操作。用户对数据库的操作有时在系统运行时才能提出来，例如，编译时下列信息不能确定： SQL语句正文、宿主变量个数、宿主变量的数据类型、SQL语句中引用的数据库对象（属性、索引、基表、视图等）。 例如，对SC表，任课老师想查询选修他所授课程的学生学号及其成绩； 班主任想查询某个学生选修的课程号及相应成绩； 学生想查询自己某门课程的成绩。如果用户对数据库的操作在系统运行时才能提出来，则要用到嵌入式SQL的动态技术才能实现。 动态SQL方法允许在程序运行过程中根据以下情况，临时“组装”SQL语句： ① 语句可变——允许用户在程序运行时临时输入完整的SQL语句。 ② 条件可变——WHERE条件和HAVING短语。 ③ 数据库对象、查询条件均可变——SELECT中的列名，FROM中的表名或视图名，WHERE和HAVING中的条件都可能不确定。 如果使用动态SQL，程序就能够在运行时以字符串的形式生成SQL查询语句，然后立即执行该查询或使其为后续使用做好准备。 例3.10.1删除某些学生记录，删除条件由用户在程序运行时给出。 分析： 本题是一个直接执行的动态SQL例子，只用于非查询语句的执行。无须返回查询结果。程序如下： … EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; char sqlstring［200］; /*定义宿主变量sqlstring*/ EXEC SQL END DECLARE SECTION; char cond［150］; /*填入SQL语句的固定部分*/ strcpy(sqlstring,"DELETE FROM STUDENT WHERE") /*提示用户输入删除条件*/ printf("Enter delete condition:"); scanf("%s",cond); /*临时输入删除条件*/ strcat(sqlstring, cond); /*输入的条件加在sqlstring 后面*/ /*执行sqlstring中的SQL语句*/ EXEC SQL EXECUTE IMMEDIATE: sqlstring; … 例3.10.2删除某些学生记录。 分析： 这是一个带动态参数的动态SQL，也用于非查询语句的执行。这类SQL语句中，含有未定义的变量，仅起占位符的作用。执行前，程序提示用户输入相应的参数，以取代这些占位用的变量。也可有多个占位符，执行时根据语句中出现的顺序，依次用USING后的宿主变量取代。程序如下： … EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; char sqlstring［200］; /*定义宿主变量sqlstring*/ In birth-year; EXEC SQL END DECLARE SECTION; strcpy(sqlstring,"DELETE FROM STUDENT WHERE YEAR(BDATE)<=:y;") /*提示用户输入参数birth-year,用以指明删除何年以前出生的学生记录*/ printf("Enter birth-year for deleting:"); scanf("%d",&birth-year); /*临时输入出生年份*/ /*用PREPARE 语句定义sqlstring中的SQL语句为命令PURGE*/ EXEC SQL PREPARE PURGE FROM: sqlstring; /*用参数birth-year取代y执行命令PURGE*/ EXEC SQL EXECUTE PURGE USING: birth-year; … 例3.10.3查询成绩，并将查询结果排序。 分析： 本题是一个查询类动态SQL，必须返回查询结果。由于查询结果可能是一个元组或一组元组，编译时不能确定，所以动态SQL须一律以游标取数。程序如下： … EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; char sqlstring［200］; char SNO［7］; float GRADE; short GRADEI; char GIVENCNO［6］; EXEC SQL END DECLARE SECTION; char orderby［150］; strcpy(sqlstring,"SELECT SNO,GRADE FROM SC WHERE CNO=:c"); /*提示用户输入ORDER BY子句*/ printf("Enter ORDER BY clause:"); scanf("%s", orderby); strcat(sqlstring, orderby); /*输入的子句语句加在sqlstring 后面*/ /*提示用户输入要查询成绩的课程号*/ printf("Enter the course number:"); scanf("%s", GIVENCNO); /*准备查询语句*/ EXEC SQL PREPARE query FROM: sqlstring; /*说明游标*/ EXEC SQL DECLARE grade-cursor CURSOR FOR query; /*打开游标*/ EXEC SQL OPEN grade-cursor USING: GIVENCNO; /*取数*/ While(TURE) { EXEC SQL FETCHgrade-cursor INTO :SNO, :GRADE, :GRADEI; if(SQLCA.SQLCODE==100) break; if(SQLCA.SQLCODE<0) break; /*以下处理从游标所取的数据，从略*/ … } /*关闭游标*/ EXEC SQL CLOSE grade-cursor; … 3.11SQL的存储过程 存储过程是指常用的访问数据库的程序。该程序作为一个过程，经过编译后，存储在数据库中，且在数据目录中登录，供用户调用。 创建存储过程的好处是可以方便用户，即存储过程只需用户提供参数，不必编写程序； 可以改善性能，即存储过程编译后存于数据库中，不必再进行语法分析、查询处理和优化； 可以扩充功能，即存储过程不仅可用SQL语句，还可用控制程序流程的语句。 例3.11.1定义学生退学的处理过程。 EXEC SQL CREATE PROCEDURE drop_student (IN student_no CHAR(7), OUT message CHAR(30)) BEGIN ATOMIC DELETE FROM STUDENT WHERE SNO=student_no; DELETE FROM SC WHERE SNO=student_no; SET message=student_no‖'dropped'; END; EXEC SQL /*以上是退学处理过程的定义，下面表示应用程序调用此过程*/ … CALL drop_student（…) … 存储过程的定义由EXEC SQL…EXEC SQL界定，DBMS也是通过它们来识别存储过程； drop_student是退学存储过程的过程名。该过程有一个输入（IN）参数student_no，是退学人的学号； 一个输出（OUT）参数message，是返回给用户的信息； BEGIN…END之间是过程体，完成三件事： ①从STUDENT表中删除指定学生(由student_no决定）对应的元组； ②从SC表中删除该学生所选的所有课程； ③输出信息“××××××dropped”，其中，××××××为退学人的学号。BEGIN后面的ATOMIC表示过程体执行时要保持原子性，即要么全做，要么都不做。如果不加ATOMIC，则允许过程体有些操作完成，有些操作失败。在本过程中，由于学生退学后，必须删除其学籍和所选的课程，所以BEGIN后面须加ATOMIC。 思考题 1. 用关系代数表示的查询与用SQL表示的查询有什么区别与联系？ 2. SQL中的嵌套查询在什么情况下使用？如何使用？ 3. 存储过程有什么作用？其意义是什么？ 重点内容与典型题目 重点内容 基本SQL查询和较复杂的SQL查询。 典型题目 1. 假设有三张表： 水手表（Sailors）、船表（Boats）和预订船表（Reserves），如图3.2所示。 SailorsBoatsReserves sidsnameratingage 22dustin745.0 28yuppy935.0 31lubber855.5 44guppy535.0 58rusty1035.0 bidbnamecolor 101tigerred 103liongreen 105heroblue sidbidday 2210110/10/96 5810311/12/96 图3.2典型题目1图 （1） Find sailors whove reserved at least one boat. （2） Find sids of sailors whove reserved a red or a green boat. （3） Find sids of sailors whove reserved a red and a green boat. （4） Find name and age of the oldest sailor(s). 2. 给定水手表(Sailors)的实例，如图3.3所示。 Sailors sidsnameratingage 22dustin745.0 29brutus133.0 31lubber855.5 32andy825.5 58rusty1035.0 64horatio735.0 71zorba1016.0 74horatio935.0 85art325.5 95bob363.5 96frodo325.5 图3.3典型题目2图 查询要求： （1） Find age of the youngest sailor with age≥18, for each rating with at least 2 such sailors. （2） Find age of the youngest sailor with age≥18, for each rating with at least 2 such sailors and with every sailor under 60. 习题 1. SQL是一种什么语言？包括哪些功能？ 2. 数据库语言与宿主语言有什么区别？ 3. 视图的作用是什么？ 4. 简述WHERE子句与HAVING子句的区别。 5. 基表与视图的区别与联系是什么？ 6. 所有视图是否都可以更新，为什么？ 7. 使用SQL如何实现各种关系代数运算？ 8. C语言程序中，嵌入式SQL中是如何区分SQL语句和宿主语言语句的？ 9. 嵌入式SQL中是如何解决宿主语言和DBMS之间数据通信的？ 10. 游标的作用是什么？ 11. 在嵌入式SQL中，如何协调SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式的关系？ 12. 嵌入式SQL语句中，何时需要使用游标？何时不需要使用游标？ 13. 试分析空值产生的原因。为了处理空值，DBMS要做哪些工作? 14. 试叙述SQL的关系代数特点和元组演算特点。 15. 根据关系代数公式写出SQL语句： （1） ΠSNO(σCNO='CS110'（SC）)； （2） σGRADE≤100∧GRADE≥90（SC）； （3） ΠNAME（σ GRADE≥90（SC）∞（STUDENT））。 16. 要求根据表3.2~表3.4，写出下列的SQL语句和查询结果： （1） 查询计算机系秋季所开课程的课程号和学分数； （2） 查询选修计算机系秋季所开课程的男生的姓名、课程号、学分数、成绩； （3） 查询至少选修一门电机系课程的女生的姓名； （4） 查询每位学生已选课程的门数和总平均成绩； （5） 查询有一门以上（含一门）三学分以上课程的成绩低于70分的学生的姓名； （6） 查询1974—1976年出生的学生的学号、总平均成绩及已修学分数； （7） 查询每个学生选课门数、最高成绩、最低成绩和平均成绩； （8） 查询秋季有两门以上课程成绩为90分以上的学生的姓名； （9） 查询选课门数唯一的学生的学号； （10） 查询所学每一门课程成绩均高于或等于该课程平均成绩的学生的姓名及相应课程号。 17. 为什么在嵌入式SQL中要使用游标？ 18. 宿主语言与SQL的数据类型有时不完全对应或等价，如何解决数据类型转换问题？