关系数据库标准语言 SQL

一、SQL 概述

1.1 什么是 SQL

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言） 是关系数据库的标准语言，是一个通用的、功能极强的关系数据库语言。

1.2 SQL 标准的演进

标准	页数	发布日期
SQL/86	—	1986.10
SQL/89 (FIPS 127-1)	120 页	1989 年
SQL/92	622 页	1992 年
SQL99	1700 页	1999 年
SQL2003	3600 页	2003 年
SQL2008	3777 页	2006 年
SQL2011	3817 页	2010 年
SQL2016	4035 页	2016 年
SQL2023	—	2023 年

目前没有一个数据库系统能支持 SQL 标准的所有概念和特性。

1.3 SQL 的主要特点

功能综合，风格统一 — 集 DDL（数据定义语言）、DML（数据操纵语言）、DCL（数据控制语言）于一体，可独立完成数据库全生命周期活动。
高度非过程化 — 用户只需提出"做什么"，无需指定存取路径，由系统自动完成。
面向集合的操作方式 — 操作对象、查找结果、增删改操作的对象都是元组的集合。
以统一语法提供多种使用方式 — 既可作为独立语言用于联机交互，也可嵌入 C、C++、Java 等高级语言中使用。
语言简洁，易学易用。

1.4 SQL 的基本概念

SQL 支持关系数据库的三级模式结构：

基本表：本身独立存在的表，一个关系对应一个基本表，一个（或多个）基本表对应一个存储文件。
存储文件：逻辑结构和物理结构组成关系数据库的内模式，物理结构对用户透明。
视图：从一个或几个基本表（或其他视图）导出的表，是虚表——只存放定义，不存放数据。

二、数据定义（DDL）

2.1 模式的定义与删除

定义模式

sql

CREATE SCHEMA [<模式名>] AUTHORIZATION <用户名>;

未指定模式名则隐含为用户名。
需 DBA 权限或 CREATE SCHEMA 权限。

示例：

sql

-- 为用户 WANG 定义模式 S-T
CREATE SCHEMA "S-T" AUTHORIZATION WANG;

-- 模式名隐含为用户名 WANG
CREATE SCHEMA AUTHORIZATION WANG;

-- 在 CREATE SCHEMA 中同时创建表
CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG
  CREATE TABLE TAB1 (
    COL1 SMALLINT,
    COL2 INT,
    COL3 CHAR(20),
    COL4 NUMERIC(10,3),
    COL5 DECIMAL(5,2)
  );

删除模式

sql

DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>;

CASCADE（级联）：删除模式及其所有数据库对象。
RESTRICT（限制）：仅当模式中无下属对象时才允许删除。

sql

-- 删除模式 TEST 及其所有对象
DROP SCHEMA TEST CASCADE;

2.2 基本表的定义、删除与修改

定义基本表

sql

CREATE TABLE <表名> (
  <列名> <数据类型> [列级完整性约束],
  [<列名> <数据类型> [列级完整性约束], ...]
  [, 表级完整性约束]
);

常用完整性约束：

PRIMARY KEY — 主码约束
UNIQUE — 唯一性约束
NOT NULL — 非空约束
FOREIGN KEY ... REFERENCES ... — 参照完整性约束

PRIMARY KEY 与 UNIQUE 的区别：一个表只能有一个 PRIMARY KEY，但可以有多个 UNIQUE；PRIMARY KEY 隐含 NOT NULL。

示例：

sql

-- 学生表
CREATE TABLE Student (
  Sno    CHAR(5)  NOT NULL UNIQUE,
  Sname  CHAR(20) UNIQUE,
  Ssex   CHAR(2),
  Sage   INT,
  Sdept  CHAR(15)
);

-- 课程表（含自参照外键）
CREATE TABLE Course (
  Cno     CHAR(4) PRIMARY KEY,
  Cname   CHAR(40),
  Cpno    CHAR(4),
  Ccredit SMALLINT,
  FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno)
);

-- 选课表（复合主码）
CREATE TABLE SC (
  Sno   CHAR(5),
  Cno   CHAR(4),
  Grade INT,
  PRIMARY KEY (Sno, Cno),
  FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno),
  FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno)
);

模式与表

基本表属于某个模式。定义所属模式的方式：

在表名中显式指定：CREATE TABLE "S-T".Student(...)
在 CREATE SCHEMA 中同时创建
设置搜索路径：

sql

SET search_path TO "S-T", PUBLIC;
CREATE TABLE Student (...);  -- 归属于 S-T 模式

查看搜索路径：SHOW search_path;

修改基本表

sql

ALTER TABLE <表名>
  [ADD [COLUMN] <新列名> <数据类型> [完整性约束]]
  [ADD <表级完整性约束>]
  [DROP [COLUMN] <列名> [CASCADE|RESTRICT]]
  [DROP CONSTRAINT <完整性约束名> [CASCADE|RESTRICT]]
  [RENAME COLUMN <列名> TO <新列名>]
  [ALTER COLUMN <列名> TYPE <数据类型>];

示例：

sql

-- 增加入学时间列（新列默认取空值）
ALTER TABLE Student ADD Scome DATE;

-- 修改年龄数据类型
ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage TYPE SMALLINT;

-- 增加课程名称唯一约束
ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname);

删除基本表

sql

DROP TABLE <表名> [RESTRICT|CASCADE];

RESTRICT：有限制删除（有依赖对象时拒绝）。
CASCADE：级联删除（连同索引、视图、触发器等一起删除）。

sql

DROP TABLE Student CASCADE;
-- 注意：视图 IS_Student 也被自动删除

2.3 索引的建立与删除

索引的作用

加快查询速度的重要手段。
常见索引类型：B+ 树索引、Hash 索引、位图索引。
B+ 树具有动态平衡优点；Hash 索引查找速度快。
DBA 或表属主可建立索引；DBMS 自动维护并选择索引。

建立索引

sql

CREATE [UNIQUE] [CLUSTER] INDEX <索引名>
  ON <表名>(<列名> [<次序>] [, <列名> [<次序>] ...]);

UNIQUE：唯一索引，每个索引值对应唯一数据记录。
CLUSTER：聚簇索引，索引项顺序与物理记录顺序一致。
次序：ASC（升序，默认），DESC（降序）。

示例：

sql

-- 学号升序唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX Stusno ON Student(Sno);

-- 课程号升序唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX Coucno ON Course(Cno);

-- 按学号升序、课程号降序建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC, Cno DESC);

-- 聚簇索引（一个表最多一个）
CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON Student(Sname);

聚簇索引适用范围：很少对基表进行增删操作，很少对变长列进行修改操作。

修改索引

sql

ALTER INDEX <旧索引名> RENAME TO <新索引名>;

删除索引

sql

DROP INDEX <索引名>;

2.4 数据字典

数据字典是 RDBMS 内部的系统表集合，记录了所有定义信息：

关系模式定义、视图定义、索引定义
完整性约束定义
各类用户的数据库操作权限
统计信息等

执行 DDL 语句实际上就是在更新数据字典。

三、数据查询（SELECT）

3.1 查询语句完整格式

sql

SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [, <目标列表达式>] ...
FROM <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]]
[LIMIT <行数1> [OFFSET <行数2>]];

SELECT：指定显示属性列
FROM：指定查询对象（基本表或视图）
WHERE：指定查询条件
GROUP BY：按指定列分组，常与集函数配合
HAVING：筛选组
ORDER BY：对结果排序
LIMIT ... OFFSET：限制返回行数

示例数据库（学生-课程数据库）：

Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept)
Course(Cno, Cname, Cpno, Ccredit)
SC(Sno, Cno, Grade)

3.2 单表查询

一、选择若干列

sql

-- 查询指定列
SELECT Sno, Sname FROM Student;

-- 查询全部列
SELECT * FROM Student;

-- 查询经过计算的值：使用算术表达式、字符串常量、函数、列别名
SELECT Sname, 2025 - Sage FROM Student;

SELECT Sname, 'Year of Birth:' AS BIRTH, 2025 - Sage AS BIRTHDAY,
       LOWER(Sdept) AS DEPARTMENT
FROM Student;

二、选择若干元组

（1）消除重复行 — DISTINCT

sql

SELECT DISTINCT Sno FROM SC;     -- 去除重复学号
SELECT DISTINCT Cno, Grade FROM SC;  -- DISTINCT 作用于所有目标列

（2）WHERE 条件查询

查询条件	谓词
比较	`=`, `>`, `<`, `>=`, `<=`, `!=`, `<>`, `!>`, `!<`
确定范围	`BETWEEN ... AND ...`, `NOT BETWEEN ... AND ...`
确定集合	`IN`, `NOT IN`
字符串匹配	`LIKE`, `NOT LIKE`
空值	`IS NULL`, `IS NOT NULL`
多重条件	`AND`, `OR`

示例：

sql

-- 比较大小
SELECT Sname, Sage FROM Student WHERE Sage < 20;

-- 确定范围（包含边界）
SELECT Sname, Sdept, Sage FROM Student WHERE Sage BETWEEN 20 AND 23;

-- 确定集合
SELECT Sname, Ssex FROM Student WHERE Sdept IN ('IS', 'MA', 'CS');
SELECT Sname, Ssex FROM Student WHERE Sdept NOT IN ('IS', 'MA', 'CS');

-- 字符串匹配（LIKE）
-- % 代表任意长度字符串；_ 代表单个字符
SELECT Sname, Sno, Ssex FROM Student WHERE Sname LIKE '刘%';   -- 姓刘
SELECT Sname FROM Student WHERE Sname LIKE '欧阳__';            -- 姓欧阳且三个汉字
SELECT Sname, Sno FROM Student WHERE Sname LIKE '__阳%';        -- 第二个字为"阳"

-- 转义通配符：使用 ESCAPE 短语
SELECT Cno, Ccredit FROM Course WHERE Cname LIKE 'DB\_Design' ESCAPE '\';
SELECT * FROM Course WHERE Cname LIKE 'DB\_%i__' ESCAPE '\';

-- 空值查询
SELECT Sno, Cno FROM SC WHERE Grade IS NULL;
SELECT Sno, Cno FROM SC WHERE Grade IS NOT NULL;

-- 多重条件
SELECT Sname FROM Student WHERE Sdept = 'CS' AND Sage < 20;

三、对查询结果排序

sql

-- 按成绩降序
SELECT Sno, Grade FROM SC WHERE Cno = '3' ORDER BY Grade DESC;

-- 多列排序：先按系号升序，同一系按年龄降序
SELECT * FROM Student ORDER BY Sdept, Sage DESC;

四、集函数

sql

COUNT([DISTINCT|ALL] *)       -- 计数
COUNT([DISTINCT|ALL] <列名>)
SUM([DISTINCT|ALL] <列名>)    -- 求和
AVG([DISTINCT|ALL] <列名>)    -- 平均值
MAX([DISTINCT|ALL] <列名>)    -- 最大值
MIN([DISTINCT|ALL] <列名>)    -- 最小值

示例：

sql

SELECT COUNT(*) FROM Student;                        -- 学生总人数
SELECT COUNT(DISTINCT Sno) FROM SC;                  -- 选修课程的学生人数（去重）
SELECT AVG(Grade) FROM SC WHERE Cno = '1';          -- 1号课程平均分
SELECT MAX(Grade) FROM SC WHERE Cno = '1';          -- 1号课程最高分

五、对查询结果分组

sql

-- 求各课程号及选课人数
SELECT Cno, COUNT(Sno) FROM SC GROUP BY Cno;

-- 查询选修了3门以上课程的学生学号
SELECT Sno FROM SC GROUP BY Sno HAVING COUNT(*) > 3;

-- 查询有3门以上课程90分以上的学生的学号及课程数
SELECT Sno, COUNT(*) FROM SC
WHERE Grade >= 90
GROUP BY Sno
HAVING COUNT(*) >= 3;

HAVING 与 WHERE 的区别：WHERE 作用于基表/视图，选择满足条件的元组；HAVING 作用于组，选择满足条件的组。

六、LIMIT 子句

sql

-- 查询选修1号课程成绩前10名的学号
SELECT Sno FROM SC
WHERE Cno = '1'
ORDER BY Grade DESC
LIMIT 10;

-- 查询平均成绩排名第3~7名的学号和平均成绩
SELECT Sno, AVG(Grade) FROM SC
GROUP BY Sno
ORDER BY AVG(Grade) DESC
LIMIT 5 OFFSET 2;

3.3 连接查询

连接查询同时涉及多个表。

连接条件格式：

sql

[<表名1>.]<列名1> <比较运算符> [<表名2>.]<列名2>

连接操作执行算法：

嵌套循环法（NESTED-LOOP）：外层表逐行扫描，对内层表全表扫描匹配。
排序合并法（SORT-MERGE）：先按连接属性排序，再合并扫描（常用于等值连接）。
索引连接法（INDEX-JOIN）：对表2按连接字段建索引，表1每行通过索引查找。

等值连接与非等值连接

sql

-- 等值连接：查询每个学生及其选修课程情况
SELECT Student.*, SC.*
FROM Student, SC
WHERE Student.Sno = SC.Sno;

-- 自然连接（去掉重复列）
SELECT Student.Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept, Cno, Grade
FROM Student, SC
WHERE Student.Sno = SC.Sno;

自身连接

表与其自身连接，需起别名。

sql

-- 查询每一门课的间接先修课
SELECT FIRST.Cno, SECOND.Cpno
FROM Course FIRST, Course SECOND
WHERE FIRST.Cpno = SECOND.Cno
  AND SECOND.Cpno IS NOT NULL;

外连接

保留不满足连接条件的元组。

sql

-- 左外连接：查询每个学生及其选修课程情况（含未选课学生）
SELECT Student.Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept, Cno, Grade
FROM Student LEFT OUTER JOIN SC ON (Student.Sno = SC.Sno);

左外连接：列出左边关系的所有元组
右外连接：列出右边关系的所有元组

复合条件连接

sql

-- 查询选修2号课程且成绩90分以上的学生学号、姓名
SELECT Student.Sno, Sname
FROM Student, SC
WHERE Student.Sno = SC.Sno         -- 连接谓词
  AND SC.Cno = '2'                 -- 限定条件
  AND SC.Grade > 90;               -- 限定条件

多表连接

sql

-- 查询每个学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩
SELECT Student.Sno, Sname, Cname, Grade
FROM Student, SC, Course
WHERE Student.Sno = SC.Sno
  AND SC.Cno = Course.Cno;

3.4 嵌套查询

一个 SELECT-FROM-WHERE 称为一个查询块，嵌套在另一个查询块的条件中的查询称为嵌套查询。

外层查询：父查询
内层查询：子查询
子查询中不能使用 ORDER BY。
分为不相关子查询（子查询不依赖父查询，由里向外逐层处理）和相关子查询（子查询依赖父查询，外层逐行处理）。

带有 IN 谓词的子查询

sql

-- 查询与"刘晨"在同一个系学习的学生
SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM Student
WHERE Sdept IN (
  SELECT Sdept
  FROM Student
  WHERE Sname = '刘晨'
);

-- 查询选修了"信息系统"课程的学生学号和姓名（三层嵌套）
SELECT Sno, Sname
FROM Student
WHERE Sno IN (
  SELECT Sno
  FROM SC
  WHERE Cno IN (
    SELECT Cno
    FROM Course
    WHERE Cname = '信息系统'
  )
);

带有比较运算符的子查询

子查询返回单值时使用。

sql

SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM Student
WHERE Sdept = (
  SELECT Sdept
  FROM Student
  WHERE Sname = '刘晨'
);

子查询必须跟在比较运算符之后。

带有 ANY 或 ALL 谓词的子查询

谓词	含义
`> ANY`	大于子查询结果中的某个值
`> ALL`	大于子查询结果中的所有值
`< ANY`	小于子查询结果中的某个值
`< ALL`	小于子查询结果中的所有值
`= ANY`	等于子查询结果中的某个值
`!= ALL`	不等于子查询结果中的任何一个值

sql

-- 查询其他系中比信息系任意一个学生年龄小的学生
SELECT Sname, Sage
FROM Student
WHERE Sage < ANY (
  SELECT Sage FROM Student WHERE Sdept = 'IS'
)
AND Sdept <> 'IS';

-- 可用集函数替代（效率更高）
SELECT Sname, Sage
FROM Student
WHERE Sage < (
  SELECT MAX(Sage) FROM Student WHERE Sdept = 'IS'
)
AND Sdept <> 'IS';

-- 查询其他系中比信息系所有学生年龄都小的学生
SELECT Sname, Sage
FROM Student
WHERE Sage < ALL (
  SELECT Sage FROM Student WHERE Sdept = 'IS'
)
AND Sdept <> 'IS';

用集函数实现通常比用 ANY/ALL 效率更高（减少比较次数）。

带有 EXISTS 谓词的子查询

EXISTS：存在量词，子查询非空则返回 true。
NOT EXISTS：子查询为空则返回 true。
EXISTS 子查询的目标列通常用 *，因为只关心有没有返回值。

sql

-- 查询所有选修了1号课程的学生姓名
SELECT Sname
FROM Student
WHERE EXISTS (
  SELECT *
  FROM SC
  WHERE Sno = Student.Sno AND Cno = '1'
);

-- 查询没有选修1号课程的学生姓名（用连接运算难于实现）
SELECT Sname
FROM Student
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT *
  FROM SC
  WHERE Sno = Student.Sno AND Cno = '1'
);

用 EXISTS/NOT EXISTS 实现全称量词（难点）：

SQL 中没有全称量词 ∀，可通过转换：(∀x)P ≡ ¬(∃x(¬P))

sql

-- 查询选修了全部课程的学生姓名
SELECT Sname
FROM Student
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT *
  FROM Course
  WHERE NOT EXISTS (
    SELECT *
    FROM SC
    WHERE Sno = Student.Sno AND Cno = Course.Cno
  )
);

用 EXISTS/NOT EXISTS 实现逻辑蕴涵：

sql

-- 查询至少选修了学生95002选修的全部课程的学生号码
SELECT DISTINCT Sno
FROM SC SCX
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT *
  FROM SC SCY
  WHERE SCY.Sno = '95002'
    AND NOT EXISTS (
      SELECT *
      FROM SC SCZ
      WHERE SCZ.Sno = SCX.Sno AND SCZ.Cno = SCY.Cno
    )
);

3.5 集合查询

集合操作要求各查询结果列数相同，对应数据类型相同。

并操作（UNION）

sql

-- 查询计算机科学系的学生及年龄不大于19岁的学生
SELECT * FROM Student WHERE Sdept = 'CS'
UNION
SELECT * FROM Student WHERE Sage <= 19;

-- 用 UNION ALL 保留重复元组
SELECT * FROM Student WHERE Sdept = 'CS'
UNION ALL
SELECT * FROM Student WHERE Sage <= 19;

-- 查询选修课程1或课程2的学生
SELECT Sno FROM SC WHERE Cno = '1'
UNION
SELECT Sno FROM SC WHERE Cno = '2';

交操作（INTERSECT）

sql

-- 查询计算机科学系中年龄不大于19岁的学生
SELECT * FROM Student WHERE Sdept = 'CS'
INTERSECT
SELECT * FROM Student WHERE Sage <= 19;

-- 查询既选修了课程1又选修了课程2的学生
SELECT Sno FROM SC WHERE Cno = '1'
INTERSECT
SELECT Sno FROM SC WHERE Cno = '2';

差操作（EXCEPT）

sql

-- 查询计算机科学系中年龄大于19岁的学生
SELECT * FROM Student WHERE Sdept = 'CS'
EXCEPT
SELECT * FROM Student WHERE Sage <= 19;

对集合操作结果的排序

ORDER BY 只能用于最终结果，且用数字指定排序属性：

sql

SELECT * FROM Student WHERE Sdept = 'CS'
UNION
SELECT * FROM Student WHERE Sage <= 19
ORDER BY 1;  -- 按第一列排序

3.6 基于派生表的查询

子查询出现在 FROM 子句中，生成临时派生表。

sql

-- 找出每个学生超过自己平均成绩的课程号
SELECT Sno, Cno
FROM SC, (
  SELECT Sno, AVG(Grade)
  FROM SC
  GROUP BY Sno
) AS Avg_sc(avg_sno, avg_grade)
WHERE SC.Sno = Avg_sc.avg_sno
  AND SC.Grade >= Avg_sc.avg_grade;

-- 查询所有选修1号课程的学生姓名
SELECT Sname
FROM Student, (
  SELECT Sno FROM SC WHERE Cno = '1'
) AS SC1
WHERE Student.Sno = SC1.Sno;

视图与派生表的区别：视图定义存入数据字典可反复引用；派生表仅在语句执行时临时定义，用完即删。

3.7 SELECT 语句一般格式总结

sql

SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [别名] [, ...]
FROM <表名或视图名> [别名] [, ...] | (<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]];

目标列表达式格式：

[<表名>.]*
[<表名>.]<属性列名表达式>[, ...] — 含属性列、集函数、常量的算术运算

集函数格式：

COUNT|SUM|AVG|MAX|MIN ([DISTINCT|ALL] <列名>)
COUNT ([DISTINCT|ALL] *)

条件表达式格式：

比较运算：<属性列名> θ <常量/ANY|ALL(SELECT语句)>
范围：<属性列名> [NOT] BETWEEN <值> AND <值>
集合：<属性列名> [NOT] IN (<值列表> | SELECT语句)
字符串：<属性列名> [NOT] LIKE <匹配串>
空值：<属性列名> IS [NOT] NULL
存在：[NOT] EXISTS (SELECT语句)
多重条件：<条件> AND|OR <条件>

四、数据更新

4.1 插入数据

插入单个元组

sql

INSERT INTO <表名> [(<属性列1> [, <属性列2> ...])]
VALUES (<常量1> [, <常量2> ...]);

INTO 未指定属性列 → 完整元组，按表定义顺序。
INTO 指定部分属性列 → 其余列取空值。
VALUES 的值必须与 INTO 子句匹配（个数、类型）。

sql

-- 插入完整元组
INSERT INTO Student VALUES ('95020', '陈冬', '男', 'IS', 18);

-- 插入部分属性（Grade 取空值）
INSERT INTO SC(Sno, Cno) VALUES ('95020', '1');

插入子查询结果

sql

INSERT INTO <表名> [(<属性列1> [, ...])] <子查询>;

sql

-- 先建表，再插入各系平均年龄
CREATE TABLE Deptage (
  Sdept  CHAR(15),
  Avgage SMALLINT
);

INSERT INTO Deptage(Sdept, Avgage)
SELECT Sdept, AVG(Sage) FROM Student GROUP BY Sdept;

DBMS 会检查插入是否破坏完整性约束（实体、参照、用户定义）。

4.2 修改数据

sql

UPDATE <表名>
SET <列名> = <表达式> [, <列名> = <表达式> ...]
[WHERE <条件>];

修改单个元组

sql

UPDATE Student SET Sage = 22 WHERE Sno = '95001';

修改多个元组

sql

-- 所有学生年龄加1
UPDATE Student SET Sage = Sage + 1;

-- 信息系学生年龄加1
UPDATE Student SET Sage = Sage + 1 WHERE Sdept = 'IS';

带子查询的修改

sql

-- 将计算机科学系全体学生成绩置零
UPDATE SC
SET Grade = 0
WHERE 'CS' = (SELECT Sdept FROM Student WHERE Student.Sno = SC.Sno);

DBMS 会检查修改是否破坏完整性约束（主码不允许修改，NOT NULL/UNIQUE/值域约束等）。

4.3 删除数据

sql

DELETE FROM <表名> [WHERE <条件>];

删除单个元组

sql

DELETE FROM Student WHERE Sno = '95019';

删除多个元组

sql

-- 删除2号课程的所有选课记录
DELETE FROM SC WHERE Cno = '2';

-- 删除所有选课记录（表定义仍在）
DELETE FROM SC;

带子查询的删除

sql

-- 删除计算机科学系所有学生的选课记录
DELETE FROM SC
WHERE 'CS' = (SELECT Sdept FROM Student WHERE Student.Sno = SC.Sno);

DBMS 会检查删除是否破坏参照完整性（可能拒绝或级联删除）。

五、空值的处理

5.1 空值的概念

空值表示"不知道"、"不存在"或"无意义"。产生方式：

sql

-- 插入时指定 NULL
INSERT INTO SC(Sno, Cno, Grade) VALUES ('95004', '1', NULL);

-- 插入时缺省属性列
INSERT INTO SC(Sno, Cno) VALUES ('95004', '1');

-- 更新为空值
UPDATE Student SET Sdept = NULL WHERE Sno = '95004';

5.2 空值的判断

sql

SELECT * FROM Student
WHERE Sname IS NULL OR Ssex IS NULL OR Sage IS NULL OR Sdept IS NULL;

必须用 IS NULL，不能用 = NULL。

5.3 空值的约束

NOT NULL 约束的列不能取空值
主码列不能取空值

5.4 空值的运算

算术运算：空值与任何值（包括空值）的算术运算结果为空值。
比较运算：空值与任何值的比较结果为 UNKNOWN（三值逻辑：TRUE / FALSE / UNKNOWN）。

sql

-- 找出选修1号课程不及格的学生（不含缺考）
SELECT Sno FROM SC WHERE Grade < 60 AND Cno = '1';

-- 包含缺考学生
SELECT Sno FROM SC WHERE Grade < 60 AND Cno = '1'
UNION
SELECT Sno FROM SC WHERE Grade IS NULL AND Cno = '1';
-- 或
SELECT Sno FROM SC
WHERE Cno = '1' AND (Grade < 60 OR Grade IS NULL);

六、视图

6.1 视图的特点

虚表：从基本表（或其他视图）导出，只存放定义，不存放数据。
基表数据变化时，视图查询结果随之变化。
允许在视图上再定义视图。

6.2 定义视图

sql

CREATE VIEW <视图名> [(<列名> [, <列名> ...])]
AS <子查询>
[WITH CHECK OPTION];

DBMS 执行 CREATE VIEW 时只存定义到数据字典，不执行 SELECT。
WITH CHECK OPTION：保证增删改操作满足视图定义中的谓词条件。

常见的视图形式

（1）行列子集视图

sql

CREATE VIEW IS_Student AS
SELECT Sno, Sname, Sage
FROM Student
WHERE Sdept = 'IS'
WITH CHECK OPTION;

（2）基于多个基表的视图

sql

CREATE VIEW IS_S1(Sno, Sname, Grade) AS
SELECT Student.Sno, Sname, Grade
FROM Student, SC
WHERE Sdept = 'IS'
  AND Student.Sno = SC.Sno
  AND SC.Cno = '1';

（3）基于视图的视图

sql

CREATE VIEW IS_S2 AS
SELECT Sno, Sname, Grade
FROM IS_S1
WHERE Grade >= 90;

（4）带表达式的视图

sql

CREATE VIEW BT_S(Sno, Sname, Sbirth) AS
SELECT Sno, Sname, 2025 - Sage
FROM Student;

（5）分组视图（通常不可更新）

sql

CREATE VIEW S_G(Sno, Gavg) AS
SELECT Sno, AVG(Grade)
FROM SC
GROUP BY Sno;

6.3 删除视图

sql

DROP VIEW <视图名> [CASCADE];

CASCADE 级联删除由该视图导出的所有视图。
删除基表时，导出的视图定义必须用 DROP VIEW 显式删除。

6.4 查询视图

DBMS 实现视图查询的两种方法：

视图消解法：将视图定义中的子查询与用户查询结合，转换为对基本表的查询。
实体化法：执行视图定义生成临时表，再查询临时表，查询完毕删除。

sql

-- 例：在信息系学生视图中查年龄小于20岁的学生
-- 视图消解后等价于：
SELECT Sno, Sage
FROM Student
WHERE Sdept = 'IS' AND Sage < 20;

视图消解法的局限：某些包含分组和集函数的视图不能直接消解（如 HAVING 条件在消解后会出现在 WHERE 中，导致错误）。这种情况下需改用派生表查询。

6.5 更新视图

对视图的更新最终转换为对基本表的更新。有 WITH CHECK OPTION 时 DBMS 会自动添加条件检查。

sql

-- 更新视图中的姓名
UPDATE IS_Student SET Sname = '刘辰' WHERE Sno = '95002';
-- 转换为：UPDATE Student SET Sname = '刘辰' WHERE Sno = '95002' AND Sdept = 'IS';

-- 向视图插入记录
INSERT INTO IS_Student VALUES('95029', '赵新', 20);
-- 转换为：INSERT INTO Student(Sno, Sname, Sage, Sdept) VALUES('95029', '赵新', 20, 'IS');

-- 删除视图中的记录
DELETE FROM IS_Student WHERE Sno = '95029';
-- 转换为：DELETE FROM Student WHERE Sno = '95029' AND Sdept = 'IS';

视图更新的限制

以下类型的视图通常不允许更新：

由两个以上基本表导出的视图
视图字段来自字段表达式或常数（不允许 INSERT 和 UPDATE，允许 DELETE）
视图字段来自集函数
视图定义中含有 GROUP BY
视图定义中含有 DISTINCT
视图定义中有嵌套查询，且内层 FROM 中涉及的表也是导出该视图的基本表
不可更新视图上定义的视图

一般地，行列子集视图是可更新的。

6.6 视图的作用

以多种角度看待同一数据 — 不同用户可定义不同视图，适应共享需求。
提供一定程度的逻辑独立性 — 数据库重构时可通过视图保持外模式不变，用户程序无需修改。
对机密数据提供安全保护 — 不同用户看到不同的数据子集；配合 WITH CHECK OPTION 可限制操作时间。
简化用户操作 — 将多表连接、复杂嵌套查询、导出属性封装为视图，用户直接查询视图即可。

本章小结

本章围绕 SQL 标准语言展开，重点掌握 SQL 的数据定义、数据查询、数据更新、空值处理和视图机制。

关键内容

SQL 概述：SQL 集 DDL、DML、DCL 于一体，具有高度非过程化、面向集合和使用方式统一等特点。
数据定义：掌握模式、基本表、索引和数据字典的定义、修改与删除。
数据查询：掌握 SELECT 的完整结构，以及单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询和派生表查询。
数据更新：掌握 INSERT、UPDATE、DELETE 的基本用法及其完整性检查。
空值处理：理解空值含义，使用 IS NULL / IS NOT NULL 判断空值，注意空值参与运算后的不确定结果。
视图机制：掌握视图定义、删除、查询、更新限制及其在逻辑独立性、安全保护和简化查询中的作用。

核心要点

SQL 查询的核心是 SELECT-FROM-WHERE，复杂查询通常由分组、连接、嵌套和集合运算组合而成。
WHERE 作用于元组筛选，HAVING 作用于分组筛选，二者使用场景不同。
视图是虚表，通常只保存定义；行列子集视图一般可更新，含分组、集函数或多表复杂派生的视图通常不可更新。

关键术语

SQL, DDL, DML, DCL, SELECT, JOIN, GROUP BY, HAVING, 子查询, UNION, INTERSECT, EXCEPT, NULL, 视图, WITH CHECK OPTION。

关系数据库标准语言 SQL ​

一、SQL 概述 ​

1.1 什么是 SQL ​

1.2 SQL 标准的演进 ​

1.3 SQL 的主要特点 ​

1.4 SQL 的基本概念 ​

二、数据定义（DDL） ​

2.1 模式的定义与删除 ​

定义模式 ​

删除模式 ​

2.2 基本表的定义、删除与修改 ​

定义基本表 ​

模式与表 ​

修改基本表 ​

删除基本表 ​

2.3 索引的建立与删除 ​

索引的作用 ​

建立索引 ​

修改索引 ​

删除索引 ​

2.4 数据字典 ​

三、数据查询（SELECT） ​

3.1 查询语句完整格式 ​

3.2 单表查询 ​

一、选择若干列 ​

二、选择若干元组 ​

三、对查询结果排序 ​

四、集函数 ​

五、对查询结果分组 ​

六、LIMIT 子句 ​

3.3 连接查询 ​

等值连接与非等值连接 ​

自身连接 ​

外连接 ​

复合条件连接 ​

多表连接 ​

3.4 嵌套查询 ​

带有 IN 谓词的子查询 ​

带有比较运算符的子查询 ​

带有 ANY 或 ALL 谓词的子查询 ​

带有 EXISTS 谓词的子查询 ​

3.5 集合查询 ​

并操作（UNION） ​

交操作（INTERSECT） ​

差操作（EXCEPT） ​

对集合操作结果的排序 ​

3.6 基于派生表的查询 ​

3.7 SELECT 语句一般格式总结 ​

四、数据更新 ​

4.1 插入数据 ​

插入单个元组 ​

插入子查询结果 ​

4.2 修改数据 ​

修改单个元组 ​

修改多个元组 ​

带子查询的修改 ​

4.3 删除数据 ​

删除单个元组 ​

删除多个元组 ​

带子查询的删除 ​

五、空值的处理 ​

5.1 空值的概念 ​

5.2 空值的判断 ​

5.3 空值的约束 ​

5.4 空值的运算 ​

六、视图 ​

6.1 视图的特点 ​

6.2 定义视图 ​

常见的视图形式 ​

6.3 删除视图 ​

6.4 查询视图 ​

6.5 更新视图 ​

视图更新的限制 ​

6.6 视图的作用 ​

本章小结 ​

关键内容 ​

核心要点 ​

关键术语 ​

关系数据库标准语言 SQL

一、SQL 概述

1.1 什么是 SQL

1.2 SQL 标准的演进

1.3 SQL 的主要特点

1.4 SQL 的基本概念

二、数据定义（DDL）

2.1 模式的定义与删除

定义模式

删除模式

2.2 基本表的定义、删除与修改

定义基本表

模式与表

修改基本表

删除基本表

2.3 索引的建立与删除

索引的作用

建立索引

修改索引

删除索引

2.4 数据字典

三、数据查询（SELECT）

3.1 查询语句完整格式

3.2 单表查询

一、选择若干列

二、选择若干元组

三、对查询结果排序

四、集函数

五、对查询结果分组

六、LIMIT 子句

3.3 连接查询

等值连接与非等值连接

自身连接

外连接

复合条件连接

多表连接

3.4 嵌套查询

带有 IN 谓词的子查询

带有比较运算符的子查询

带有 ANY 或 ALL 谓词的子查询

带有 EXISTS 谓词的子查询

3.5 集合查询

并操作（UNION）

交操作（INTERSECT）

差操作（EXCEPT）

对集合操作结果的排序

3.6 基于派生表的查询

3.7 SELECT 语句一般格式总结

四、数据更新

4.1 插入数据

插入单个元组

插入子查询结果

4.2 修改数据

修改单个元组

修改多个元组

带子查询的修改

4.3 删除数据

删除单个元组

删除多个元组

带子查询的删除

五、空值的处理

5.1 空值的概念

5.2 空值的判断

5.3 空值的约束

5.4 空值的运算

六、视图

6.1 视图的特点

6.2 定义视图

常见的视图形式

6.3 删除视图

6.4 查询视图

6.5 更新视图

视图更新的限制

6.6 视图的作用

本章小结

关键内容

核心要点

关键术语