数据库原理概论

 

第一章

1.数据库的四个基本概念

（1）数据（Data）： 数据是信息的符号化表示 

（2）数据库（Database/DB） ▫长期存储在计算机内的有组织的、可共享的大量 数据的集合。 

（3）数据库管理系统（Database Management System/DBMS）:组织、存储、维护和获取数      据库中数据的软件系统，是介于数据库用户和操作系统之间的数据管理软件。(sql            sever,mysql,Oracle;MongoDB)

（4）数据库系统（Database System/DBS）: 在计算机系统中引入数据库后的系统,

包括： 1. 数据库、数据库管理系统、各种开发工具 2.数据库应用系统、计算机硬件及其他软件 3. 数据库管理员DBA （Database Administrator）、用户

2.数据管理技术的三个阶段 ▫人工管理阶段 （数据不保存，不共享）文件系统阶段 （长期保存共享性差，不安全）▫数据库系统阶段。

3.数据结构化：不仅能反映数据本身，而且还能反映数据之间的联系

数据独立性（数据与应用程序之间相互依赖程度） :包括逻辑独立性（它改变了也不改变用户程序）和物理独立性（它改变了也不改变应用程序）；

4.三级模式：内模式（物理模式）、模式（逻辑模式）、外模式（用户模式）；

二级映像：模式/内模式映像（物理独立性）；外模式/模式（逻辑模式）

5.模型： 对客观事物进行模拟和抽象的工具 

数据模型：对客观世界中的数据特征进行抽象的工具，包括：

概念模型：按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计，包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。 

逻辑模型：按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS 实现。

 物理模型：在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法

6.数据模型三要素：数据结构，数据操作，数据完整性约束（▫ 实体完整性 ▫ 参照完整性 ▫ 用户定义的完整性 ）。

7. 码（Key）：唯一标识实体的属性集

域（Domain）：属性的取值范围

实体型（Entity Type）：用实体名和属性名来抽象和描述实体的框架

实体集（Entity Set）：同一类型实体的集合

联系（Relationship）：一对一，一对多，多对多

 

 

第二章

关系代数：并（∪） ▫ 交（∩） ▫ 差（－） ▫ 笛卡尔积（×） 专门的关系运算 ▫ 选择（σ） ▫ 投影（Π） ▫ 连接（ ⋈） ▫ 除（÷）

（并（∪） ▫ 交（∩）笛卡尔积（×） 选择（σ） ▫ 投影（Π）不能被推导出）

例1：查询所有学生的学号、姓名及其选修的课程的课号、 课名与成绩。 

∏𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡.𝑆𝑛𝑜,𝑆𝑛𝑎𝑚𝑒,𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒.𝐶𝑛𝑜,𝐶𝑛𝑎𝑚𝑒,𝐺𝑟𝑎𝑑𝑒 ((𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡 ⋈ 𝑆𝐶)                       ⋈ 𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒))
                                                            𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡.𝑆𝑛𝑜 = 𝑆𝐶.𝑆𝑛𝑜      𝑆𝐶.𝐶𝑛𝑜 = 𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒.𝐶𝑛𝑜

例2：查询与刘晨在同一个系的学生的学号与姓名。 

 Π𝑠2.𝑆𝑛𝑜,𝑠2.𝑆𝑛𝑎𝑚𝑒(𝜎𝑆1.𝑆𝑛𝑎𝑚𝑒=′刘晨′⋀𝑆2.𝑆𝑛𝑎𝑚𝑒≠′刘晨′(𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡 ⋈Student）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　𝑆1.𝑆𝑑𝑒𝑝𝑡 = 𝑆2.𝑆𝑑𝑒𝑝𝑡

例3：查询同时选修了1号课程和3号课程的学生的学号。 

Π𝑆𝑛𝑜, 𝐶𝑛𝑜(𝑆𝐶) ÷ Π𝐶𝑛𝑜(𝜎𝐶𝑛𝑜=1⋁𝐶𝑛𝑜=3(𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒) )

例4：查询同时选修了所有课程的学生的姓名。 

Π𝑆𝑛𝑎𝑚𝑒(Π𝑆𝑛𝑜, 𝐶𝑛𝑜(𝑆𝐶) ÷ Π𝐶𝑛𝑜(𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒) ⋈ 𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡)

例5：至少选修了刘晨所选全部课程的学生信息。 

(Π𝑆𝑛𝑜, 𝐶𝑛𝑜 𝑆𝐶 ÷ Π𝐶𝑛𝑜 𝜎𝑆𝑛𝑎𝑚𝑒=′刘晨′ 𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡 ⋈ 𝑆𝐶 ) ⋈ 𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡

例6：查询没有被所有学生选修的课程的课名。 

Π𝐶𝑛𝑎𝑚𝑒((Π𝐶𝑛𝑜 𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒 －Π𝑆𝑛𝑜, 𝐶𝑛𝑜 𝑆𝐶 ÷ Π𝑆𝑛𝑜 𝑆𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡 ) ⋈ 𝐶𝑜𝑢𝑟𝑠𝑒)

 

第三章SQL

建立Student表

CREATE TABLE Student(
Sno char(9) PRIMARY KEY,

Sname varchar(20) UNIQUE,

Ssex char(2) NOT NULL,

Sage smallint  CHECK(Sage>15 and Sage<30),

Sdept char(20)

);

 

建立课程表Course

CREATE TABLE Course(

Cno char(10) PRIMARY KEY,

Cname varchar(40),

Cpno char(10),

Ccredit smallint,

FOREIGN KEY(Cpno) REFERENCES Course(Cno)//Cpno为外码，被参照表为Course，被参照列是Cno

);

 

向Student 表中增加“民族（Snation）”列，6位字符。

ALTER TABLE Student ADD Snation varchar(6);

 

 

将 Snation 列的数据类型改为 varchar，8位字符。

ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Snation varchar(8);

 

删除 Snation 列。

ALTER TABLE Student DROP COLUMN Snation 

 

删除Student 表

DROP TABLE Student; 

 

注意：若基本表被其他基本表中的外键约束所引用，则在此外键约束被删 除之前，基本表无法被删除。

 查询全体学生的学号、姓名和出生年份并使用别名。 

SELECT Sno, Sname, 2016-Sage AS Syear
FROM Student

 

查询所有系名

SELECT DISTINCT Sdept FROM Student

 

 字符串匹配通配符

▫ %（百分号）：表示零个、一个或多个任意字符。

▫ _（下划线）：表示任意单个字符。

▫ []（方括号）：表示指定范围（[a-f]）或集合（[abcdef]）中的 任意单个字符。 ▫

[^]：表示不属于集合（[abcdef]）中的任意 单个字符。

▫ [\]：转义字符，用于去掉一些特殊字符的特定含义，使其被作为普通字符看待，如用“\%”表示字符%，用“\_”表示字符_。 

 查询所有姓名最后一个字为“晨”字的学生的信息。

SELECT * FROM Student WHERE Sname LIKE ‘%晨’;

 

查询所有姓名最后一个字为“晨”字，且姓名为两个字的学生的信息。

SELECT * FROM Student WHERE Sname LIKE ‘_晨’; 

 

 

查询所有叫“张小民”或“张大民”的学生的信息。

SELECT * FROM Student WHERE Sname LIKE ‘张[小大]民’;

 

 查询学号从95001 至95005 及95007 与95009的学生的信息

SELECT * 
FROM Student
WHERE Sno LIKE ‘9500[1-579]’;

 

注意 <> 为不等于，升序：ASC；降序：DESC

查询全体学生信息，查询结果按所在系的系升序排列，同 一系中的学生按年龄降序排列。 

SELECT * FROM Student ORDER BY Sdept ASC, Sage DESC

聚集函数 计数 ▫COUNT()  求和 ▫ SUM()  求平均值 ▫ AVG()  求最大最小值 ▫ MAX() ▫ MIN() 

查询选修了课程的学生的人数

SELECT COUNT(DISTINCT Sno) 
FROM SC

查询选修了3 门以上课程的学生的学号。 

SELECT Sno
FROM SC
GROUP BY Sno 
HAVING COUNT(*) >= 3 

 WHERE： ▫用于在基本表或视图中选择满足条件的元组。

HAVING： ▫用于在 GROUP BY 子句分的组中选择满足条件的 组。