课程名称：数据库系统概论

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轸景
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1 数据库系统概论第二章关系数据库 (III) 兴义民族师范学院

2 第二章关系数据库 2.1 关系模型概述 2.2 关系数据结构 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算 2.6 小结

3 2.5 关系演算关系演算以数理逻辑中的谓词演算为基础按谓词变元不同进行分类 1. 元组关系演算 : 以元组变量作为谓词变元的基本对象元组关系演算语言 ALPHA 2. 域关系演算 : 以域变量作为谓词变元的基本对象域关系演算语言 QBE

4 2.5.1 元组关系演算语言 ALPHA 由 E.F.Codd 提出 INGRES 所用的 QUEL 语言是参照 ALPHA 语言研制的语句检索语句 GET 更新语句 PUT,HOLD,UPDATE,DELETE,DROP

5 一检索操作语句格式 : GET 工作空间名 [( 定额 )]( 表达式 1) [: 操作条件 ] [DOWN/UP 表达式 2] 定额 : 规定检索的元组个数格式 : 数字表达式 1: 指定语句的操作对象格式 : 关系名关系名. 属性名元组变量. 属性名集函数 [, ] 操作条件 : 将操作结果限定在满足条件的元组中格式 : 逻辑表达式表达式 2: 指定排序方式格式 : 关系名. 属性名元组变量. 属性名 [, ]

6 一检索操作 (1) 简单检索 GET 工作空间名 ( 表达式 1) [ 例 1] 查询所有被选修的课程号码 GET W (SC.Cno) [ 例 2] 查询所有学生的数据 GET W (Student) (2) 限定的检索 GET 工作空间名 ( 表达式 1): 操作条件 [ 例 3] 查询信息系 (IS) 中年龄小于 20 岁的学生的学号和年龄 GET W (Student.Sno,Student.Sage): Student.Sdept='IS' Student.Sage<20

7 (3) 带排序的检索格式 GET 工作空间名 ( 表达式 1)[: 操作条件 ] DOWN/UP 表达式 2 [ 例 4] 查询计算机科学系 (CS) 学生的学号年龄, 结果按年龄降序排序 GET W (Student.Sno,Student.Sage): Student.Sdept='CS DOWN Student.Sage

8 (4) 带定额的检索格式 GET 工作空间名 ( 定额 )( 表达式 1) [: 操作条件 ] [DOWN/UP 表达式 2] [ 例 5] 取出一个信息系学生的学号 GET W(1) (Student.Sno): Student.Sdept='IS' [ 例 6] 查询信息系年龄最大的三个学生的学号及其年龄, 结果按年龄降序排序 GET W (3) (Student.Sno,Student.Sage): Student.Sdept='IS' DOWN Student.Sage

9 (5) 用元组变量的检索元组变量的含义表示可以在某一关系范围内变化 ( 也称为范围变量 Range Variable) 元组变量的用途 1 简化关系名 : 设一个较短名字的元组变量来代替较长的关系名 2 操作条件中使用量词时必须用元组变量定义元组变量格式 :RANGE 关系名变量名一个关系可以设多个元组变量

10 (6) 用存在量词的检索操作条件中使用量词时必须用元组变量 [ 例 8] 查询选修 2 号课程的学生名字 RANGE SC X GET W (Student.Sname): X(X.Sno=Student.Sno X.Cno='2') [ 例 9] 查询选修了这样课程的学生学号, 其直接先行课是 6 号课程 RANGE Course CX GET W (SC.Sno): CX (CX.Cno=SC.Cno CX.Pcno='6')

11 用存在量词的检索 ( 续 ) [ 例 10] 查询至少选修一门其先行课为 6 号课程的学生名字 RANGE Course CX SC SCX GET W (Student.Sname): SCX (SCX.Sno=Student.Sno 前束范式形式 : CX (CX.Cno=SCX.Cno CX.Pcno='6')) GET W (Student.Sname): SCX CX (SCX.Sno=Student.Sno CX.Cno=SCX.Cno CX.Pcno='6')

12 (7)) 带有多个关系的表达式的检索 [ 例 11] 查询成绩为 90 分以上的学生名字与课程名字 RANGE SC SCX GET W(Student.Sname,Course.Cname): SCX (SCX.Grade 90 SCX.Sno=Student.Sno Course.Cno=SCX.Cno)

13 (8)) 用全称量词的检索 [ 例 12] 查询不选 1 号课程的学生名字 RANGE SC SCX GET W (Student.Sname): SCX (SCX.Sno Student.Sno SCX.Cno '1') 用存在量词表示 : RANGE SC SCX GET W (Student.Sname): SCX (SCX.Sno=Student.Sno SCX.Cno='1')

14 (9)) 用两种量词的检索 [ 例 13] 查询选修了全部课程的学生姓名 RANGE Course CX SC SCX GET W (Student.Sname): CX SCX (SCX.Sno=Student.Sno SCX.Cno=CX.Cno)

15 (10)) 用蕴函 (Implication( Implication) 的检索 [ 例 14] 查询最少选修了学生所选课程的学生学号 RANGE Couse CX SC SCX SC SCY GET W (Student.Sno): CX( SCX (SCX.Sno= ' SCX.Cno=CX.Cno) SCY(SCY.Sno=Student.Sno SCY.Cno= CX.Cno))

16 (11)) 聚集函数常用聚集函数 (Aggregation function) 或内部函数 (Build-in function) 函数名 COUNT TOTAL MAX MIN AVG 功能对元组计数求总和求最大值求最小值求平均值关系演算中的聚集函数

17 聚集函数 ( 续 ) [ 例 15] 查询学生所在系的数目 GET W ( COUNT(Student.Sdept) ) COUNT 函数在计数时会自动排除重复值 [ 例 16] 查询信息系学生的平均年龄 GET W (AVG(Student.Sage): Student.Sdept='IS )

18 二更新操作 (1) 修改操作 1 用 HOLD 语句将要修改的元组从数据库中读到工作空间中 HOLD 工作空间名 ( 表达式 1)[: 操作条件 ] HOLD 语句是带上并发控制的 GET 语句 2 用宿主语言修改工作空间中元组的属性 3 用 UPDATE 语句将修改后的元组送回数据库中 UPDATE 工作空间名

19 [ 例 17] 把学生从计算机科学系转到信息系 HOLD W (Student.Sno, Student.Sdetp): Student.Sno= ' ( 从 Student 关系中读出学生的数据 ) MOVE 'IS' TO W.Sdept ( 用宿主语言进行修改 ) UPDATE W ( 把修改后的元组送回 Student 关系 )

20 (2)) 插入操作步骤 1 用宿主语言在工作空间中建立新元组 2 用 PUT 语句把该元组存入指定关系中 PUT 工作空间名 ( 关系名 ) PUT 语句只对一个关系操作, 关系演算中的聚集函数

21 插入操作 ( 续 ) [ 例 18] 学校新开设了一门 2 学分的课程计算机组织与结构, 其课程号为 8, 直接先行课为 6 号课程插入该课程元组 MOVE '8' TO W.Cno MOVE ' 计算机组织与结构 ' TO W.Cname MOVE '6' TO W.Cpno MOVE '2' TO W.Ccredit PUT W (Course)

22 (3)) 删除操作步骤 1 用 HOLD 语句把要删除的元组从数据库中读到工作空间中 2 用 DELETE 语句删除该元组 DELETE 工作空间名 [ 例 19] 学生因故退学, 删除该学生元组 HOLD W (Student): Student.Sno= ' DELETE W

23 [ 例 20] 将学号改为 HOLD W (Student): Student.Sno= ' DELETE W MOVE ' TO W.Sno MOVE ' 李勇 ' TO W.Sname MOVE ' 男 ' TO W.Ssex MOVE '20 TO W.Sage MOVE 'CS' TO W.Sdept PUT W (Student)

24 [ 例 21] 删除全部学生 HOLD W (Student) DELETE W 为保证参照完整性, 删除 Student 中元组时相应地要删除 SC 中的元组 HOLD W (SC) DELETE W

25 小结 : 元组关系演算语言 ALPHA 检索操作 GET GET 工作空间名 [( 定额 )]( 表达式 1) [: 操作条件 ] [DOWN/UP 表达式 2] 插入操作建立新元组 --PUT 修改操作 HOLD-- 修改 --UPDATE 删除操作 HOLD--DELETE

26 2.5.2 域关系演算语言 QBE 一种典型的域关系演算语言由 M.M.Zloof 提出以元组变量的分量即域变量作为谓词变元的基本对象 QBE:Query By Example 基于屏幕表格的查询语言查询要求 : 以填写表格的方式构造查询用示例元素 ( 域变量 ) 来表示查询结果可能的情况查询结果 : 以表格形式显示

27 QBE 操作框架关系名属性名操作命令元组属性值或查询条件或操作命令

28 一检索操作 1. 简单查询 [ 例 1] 求信息系全体学生的姓名操作步骤为 : (1) 用户提出要求 ; (2) 屏幕显示空白表格 ;

29 简单查询 ( 续 ) (3) 用户在最左边一栏输入要查询的关系名 Student; Student (4) 系统显示该关系的属性名 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept

30 简单查询 ( 续 ) (5) 用户在上面构造查询要求 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P. 李勇 IS 李勇是示例元素, 即域变量 (6) 屏幕显示查询结果 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept 李勇张立 IS

31 构造查询的几个要素示例元素即域变量一定要加下划线示例元素是这个域中可能的一个值, 它不必是查询结果中的元素打印操作符 P. 实际上是显示查询条件可使用比较运算符 >,,<,,= 和其中 = 可以省略

32 [ 例 2] 查询全体学生的全部数据 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P P. 李勇 P. 男 P.20 P.CS 显示全部数据也可以简单地把 P. 操作符作用在关系名上 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P.

33 2. 条件查询 [ 例 3] 求年龄大于 19 岁的学生的学号 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P >19 [ 例 4] 求计算机科学系年龄大于 19 岁的学生的学号方法 (1): 把两个条件写在同一行上 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P >19 CS

34 条件查询 ( 与条件 ) 方法 (2): 把两个条件写在不同行上, 但使用相同的示例元素值 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P P >19 CS

35 条件查询 ( 与条件 ) [ 例 5] 查询既选修了 1 号课程又选修了 2 号课程的学生的学号 Sc Sno Cno Grade P P

36 条件查询 ( 或条件 ) [ 例 6] 查询计算机科学系或者年龄大于 19 岁的学生的学号 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P P >19 CS

37 条件查询 ( 多表连接 ) [ 例 7] 查询选修 1 号课程的学生姓名 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P. 李勇 Sc Sno Cno Grade 注意 : 示例元素 Sno 是连接属性, 其值在两个表中要相同

38 [ 例 8] 查询未选修 1 号课程的学生姓名 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P. 李勇 Sc Sno Cno Grade 思路 : 显示学号为的学生名字, 而该学生选修 1 号课程的情况为假

39 条件查询 ( 续 ) [ 例 9] 查询有两个人以上选修的课程号 Sc Sno Cno Grade P.1 1 思路 : 查询这样的课程 1, 它不仅被选修而且也被另一个学生 ( ) 选修了

40 常用聚集函数 : 3. 聚集函数函数名 CNT SUM AVG MAX 功能对元组计数求总和求平均值求最大值 MIN 求最小值 QBE 中的聚集函数

41 聚集函数 ( 续 ) [ 例 10] 查询信息系学生的平均年龄 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P.AVG.ALL IS

42 4. 对查询结果排序升序排序 : 对查询结果按某个属性值的升序排序, 只需在相应列中填入 AO. 降序排序 : 按降序排序则填 DO. 多列排序 : 如果按多列排序, 用 AO(i). 或 DO(i). 表示, 其中 i 为排序的优先级,i 值越小, 优先级越高

43 对查询结果排序 ( 续 ) [ 例 11] 查全体男生的姓名, 要求查询结果按所在系升序排序, 对相同系的学生按年龄降序排序 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept P. 李勇男 DO(2). AO(1).

44 二更新操作 1. 修改操作 [ 例 12] 把学生的年龄改为 18 岁方法 (1) : 将操作符 U. 放在值上 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept U.18

45 修改操作 ( 续 ) 方法 (2): 将操作符 U. 放在关系上 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept U 码标明要修改的元组 U. 标明所在的行是修改后的新值由于主码是不能修改的, 所以系统不会混淆要修改的属性

46 修改操作 ( 续 ) [ 例 13] 把学生的年龄增加 1 岁 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept U 操作涉及表达式, 必须将操作符 U. 放在关系上

47 [ 例 14] 将计算机系所有学生的年龄都增加 1 岁 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept U CS [ 例 15] 把信息系女生 , 姓名张三, 年龄 17 岁存入数据库中 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept I 张三女 17 IS

48 3. 删除操作 [ 例 17] 删除学生 Student Sno Sname Ssex Sage Sdept D 为保证参照完整性, 删除学生前, 先删除学生选修的全部课程 Sc Sno Cno Grade D

49 2.6 小结关系数据库系统是目前使用最广泛的数据库系统关系数据库系统与非关系数据库系统的区别 : 关系系统只有表这一种数据结构 ; 非关系数据库系统还有其他数据结构, 以及对这些数据结构的操作关系数据结构关系域笛卡尔积关系关系, 属性, 元组候选码, 主码, 主属性基本关系的性质关系模式关系数据库

50 关系操作查询 : 选择投影连接除并交差数据更新 : 插入删除修改关系的完整性约束实体完整性参照完整性 : 外码用户定义的完整性关系数据语言关系代数语言关系演算语言元组关系演算语言 ALPHA 域关系演算语言 QBE

课程名称：数据库系统概论

课程名称：数据库系统概论数据库系统概论第三章关系数据库标准语言 SQL (II) 兴义民族师范学院数据查询语句格式 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 > ] [ WHERE < 条件表达式 > ]