三、關系數據庫的標準語言———SQL
1.SQL概述
SQL的英語名稱是結構化查詢語言（Structured Query Language）。實際上它的功能包括查詢（Query）、操縱（Manipulation）、定義（Definition）和控制（Control）四個方面，是一個綜合的、通用的、功能極強的關系數據庫語言。SQL支持數據庫的三級模式結構。
2.SQL的數據定義功能
SQL的數據定義功能包括三部分:定義基本表、定義視圖和定義索引。它們是:CREATE TABLE CREATE VIEW CREATE INDEX DROP TABLE DROP VIEW DROP INDEX
SQL的數據定義功能可用于定義和修改模式（如基本表），定義外模式（如視圖）和內模式（如索引）。
3.基本表的定義與刪除
定義基本表的語句格式為:
CREATE TABLE表名 （列名1 類型［NOT NULL］
�。郏忻�2類型［NOT NULL］］…）
�。燮渌麉担�;
其中，任選項“其它參數”是與物理存儲有關的參數。根據具體系統的不同而不同。刪除基本表的語句為DROP TABLE表名;刪除索引的語句為:
DROP INDEX索引名;
刪除索引的同時把有關索引的描述也從數據字典中刪去。但表的內涵仍存在且其數據外延內容不變。
把一個基本表的定義連同表上所有的記錄、索引以及由此基本表導出的所有視圖全部都刪除，并釋放相應的存儲空間。
4.索引的建立與刪除
對一個基本表，可以根據應用環境的需要建立若干索引，以提供多種存取方式。通常，索引的建立和刪除由DBA或表的主人（即建立表的人）負責。用戶不必也不能在存取數據時選擇索引。存取路徑的選擇由系統自動進行。索引的描述存放在數據字典中。建立索引的語句格式為:
CREATE［UNIQUE］ INDEX索引名
ON基本表名（列名［次序］［，列名［次序］］…）［其他參數］;
這里的任選項———其他參數是與物理存儲有關的參數。
索引可以建在一列或幾列上。圓括號內是索引列的順序說明表。其中的任選項———次序，指定了索引值排序的次序�？扇SC（升序）或DESC（降序）。缺省值為升序。UNIQUE表示每一索引值只對應唯一的數據記錄。
5.SQL的數據操縱功能
SQL的數據操縱功能包括SELECT、INSERT、DELETE和UPDATE四個語句，即檢索和更新（包括增、刪、改）兩部分功能。檢索就是查詢。
（1）SQL查詢語句
SQL語言的核心是數據庫查詢語句。該語句的一般格式是:
SELECT目標列
FROM基本表（或視圖）［WHERE條件表達式］
［GROUP BY列名1［HAVING內部函數表達式］］
�。跲RDER BY列名2ASC
DESC ］;
整個語句的含義是:根據WHERE子句中的條件表達式，從基本表（或視圖）中找出滿足條件的元組，按SELECT子句中的目標列，選出元組中的分量形成結果表。如果有ORDER子句，則結果表要根據指定的列名2按升序或降序排列。GROUP子句將結果按列名1分組，每個組產生結果表中的一個元組。通常在每組中使用庫函數。分組的附加條件用HAVING短語給出，只有滿足內部函數表達式的組才予輸出。
SQL語言對數據庫的操作十分靈活方便，原因在于SELECT語句的成分豐富多樣，有許多可選形式。
（2）SQL更新語句
SQL的更新語句包括修改、刪除和插入三類語句。①修改（UPDATE）（亦稱為更新）修改語句的一般格式為:UPDATE表名
SET字段=表達式［，字段=表達式］…［WHERE謂詞］;
修改指定表中滿足謂詞（或條件）的元組，把這些元組按SET子句中的表達式修改相應屬性或字段上的值。
②刪除（DELETE）
刪除語句一般格式為DELETE FROM表名
�。踂HERE謂詞］;
從指定表中刪除滿足謂詞的那些記錄。沒有WHERE子句時表示刪去此表中的全部記錄，但此表的定義仍在數據字典中，只是一個空表。DELETE只對表外延操作，不對內涵操作。③插入（INSERT）
插入語句的一般格式為:INSERT
INTO表名［（字段名［，字段名］…）］ VALUES（常量［，常量］…）;或INSERT
INTO表名［（字段名［，字段名］…）］子查詢;
第一種格式把一個新記錄插入指定的表中。第二種格式把子查詢的結果插入表中。若表中有些字段在插入語句中沒有出現，則這些字段上的值取空值NULL。當然在表定義中說明了NOT NULL的字段在插入時不能取NULL。若插入語句中沒有指出字段名，則新記錄必須在每個字段上均有值。
6.視圖
視圖是從一個或幾個基本表（或視圖）導出的表。某一用戶可以定義若干視圖。因此對某一用戶而言，按ANSI/SPARC報告的觀點，他的外模式是由若干基本表和若干視圖組成的。
視圖和基本表不同，視圖是一個虛表，即視圖所對應的數據不實際存儲在數據庫中，數據庫中只存儲視圖的定義（存在數據字典中）。視圖一經定義就可以和基本表一樣被查詢、被刪除（DROP），也可以用來定義新的視圖，但更新（增、刪、改）操作將有一定限制。視圖可以理解成一個數據庫，只有內涵保存在數據庫字典中，而無外延存儲;其外延是在使用時動態地生成的或計算出來的。
�。�1）視圖的定義與刪除
SQL建立視圖的語句格式為:
CREATE VIEW視圖名［（字段名［，字段名］…）］ AS子查詢［WITH CHECK OPTION謂詞］;視圖可以刪除，語句格式為DROP VIEW視圖名;
視圖的定義就從數據字典中刪除。由此視圖導出的其它視圖也將自動被刪除。若導出此視圖的基本表刪除了，則此視圖也將自動刪除。
（2）視圖的查詢語句
視圖定義后，用戶可以如同基本表那樣對視圖查詢。例如:
SELECT S#，SA FROM CS-S
WHERE SA<20;
�。�3）視圖的更新語句
對視圖的更新最終要轉換成對基本表的更新（這里的更新，指INSERT，UPDATE和DELETE三類操作）。
在關系數據庫中，并非所有的視圖都是可更新的，也就是說，有些視圖的更新不能唯一地有意義地轉換成對基本表的更新。
�。�4）視圖的優點視圖的概念具有很多優點，主要有:
（1）視圖對于數據庫的重構造提供了一定程度的邏輯獨立性;
�。�2）簡化了用戶觀點;
�。�3）視圖機制使不同的用戶能以不同的方式看待同一數據;
�。�4）視圖機制對機密數據提供了自動的安全保護功能。
7.SQL的數據控制功能
SQL數據控制功能是指控制用戶對數據的存取權力。
某個用戶對某類數據具有何種操作權力是由DBA決定的。這是個政策問題而不是技術問題。數據庫管理系統的功能是保證這些決定的執行。為此它必須能:
�。�1）把授權的決定告知系統，這是由SQL的GRANT和REVOKE語句來完成的。
�。�2）把授權的結果存入數據字典。
�。�3）當用戶提出操作請求時，根據授權情況進行檢查，以決定是執行操作請求還是拒絕之。授權語句的一般格式為:
GRANT權力［，權力］…［ON對象類型對象名］ TO用戶［，用戶］…，［WITH GRANT OPTION］;
對不同類型的操作對象可有不同的操作權力。
（1）對基本表、視圖及其字段的操作權力有查詢、插入、更新、刪除以及它們的總和ALL PRIVILEGE。
（2）對基本表的操作權力還有修改（ALTER）和建立索引（INDEX）。
�。�3）對數據庫的操作權力有建立表（CREATE TABLE）。某用戶有了此權力就可以使用Create table建立基本表。稱他為表的主人，擁有對此表的一切操作權力。
�。�4）對表空間的權力有使用（USE）數據庫空間存儲基本表的權力。
（5）系統權力有建立新數據庫（CREATEDBA）的權力。
GRANT語句中的任選項WITH GRANT OPTION的作用是使獲得某種權力的用戶可以把權力再授予別的用戶。
8.嵌入式SQL
把SQL嵌入主語言使用時必須解決三個問題:
�。�1）區分SQL語句與主語言語句。這是通過在所有的SQL語句前夾馨綴EXEC SQL來解決的。SQL語句結束標志隨主語言不同而不同，如PL/1用分號（;），COBOL用EMD-EXEC來表示。SQL語句首先由預編譯程序加以處理，轉換為主語言編譯程序能夠識別的形式，然后交主語言編譯程序進一步處理。
�。�2）數據庫工作單元和程序工作單元之間的通信。SQL語句中可以使用主語言的程序變量（簡稱主變量），這些變量名前加冒號（:）作標志，以區別字段名，程序中使用的任何表（基本表或視圖）都要用EXEC SQL DECLARE語句加以說明。一則使程序更夾苠晰，二則使預編譯程序能作某些語法檢查。SQL語句執行后，系統要反饋給應用程序若干信息，這些信息送到SQL的通信區SQL CA。SQL CA用語句EXEC SQL INCLUDE加以定義。在SQL CA中有一個狀態指示字段SQL CODE。當SQL CODE為零時，表示SQL語句執行成功，否則返回一個錯誤代碼（負值）或警告信息（正值）。程序員應該在每個SQL語句之后測試SQL CODE的值，以便處理各種情況。
（3）一個SQL語句原則上可產生或處理一組記錄，而主語言一次只能處理一個記錄，為此必須協調兩種處理方式。這是用游標（Cursor）來解決的。
下面首先討論不需要游標的DML語句，然后討論使用游標的DML語句。
9.不用游標的DML語句
不需要游標的DML語句有:
查詢結果為單記錄的SELECT語句
UPDATE（除了CURRENT形式的UPDATE）語句DELETE（除了CURRENT形式的DELETE）語句INSERT語句
�。�1）查詢結果為單記錄的SELECT語句
這類語句的一般格式是:（主語言為PL/1）
EXEC SQL SELECT目標列INTO主變量［空值標志］FROM基本表（或視圖）［WHERE條件表達式］;
SELECT語句從數據庫中找到符合條件的記錄，把結果放到主變量中。
�。�2）UPDATE語句
（3）DELETE語句
�。�4）INSERT語句
10.使用游標的DML語句
一般情況下SELECT語句的查詢結果是記錄的集合而不是單個記錄，為此需要用游標機制作為橋梁，把集合操作轉換為單記錄處理。與游標有關的語句有四個:
（1）定義游標。游標是與某一查詢結果相聯系的符號名。用DECLARE語句定義。這是一個說明語句。與游標相對應的SELECT語句這時并不執行。
�。�2）打開（OPEN）游標。打開游標語句使游標處于活動狀態。與游標相應的查詢語句被執行。游標指向查詢結果集中的第一個記錄之前。
�。�3）推進（FETCH）游標。把游標向前推進一個記錄，并把游標指向的當前記錄中的字段值取出，放到INTO子句后相應的主變量中。FETCH語句常常用于循環，以借助主語言功能逐一處理結果集中的數據。
（4）關閉（CLOSE）游標。關閉游標，使它不再和原來的查詢結果相聯系。關閉了的游標可以再次被打開，與新的查詢結果集相聯系。
使用CURRENT形式的UPDATE和刪除語句應注意:
①若游標定義中的SELECT語句帶有UNION或ORDER BY子句，或者這個SELECT語句相當于定義了一個不可更新的視圖，則不能用這兩個更新語句。
�、谌羰褂肅URRENT形式的UPDATE語句，則游標定義中要包括FOR UPDATE子句，指出更新的字段（SET子句中使用的字段）。因此，游標定義語句的一般格式為:
EXEC SQL DECLARE游標名CURSOR FOR子查詢UNION子查詢…
�。跢OR UPDATE OF字段名［，字段名］…|ORDER-BY-子句］;
11.SQL的事務處理功能
（1）事務處理的概述
所謂事務（Transaction）是指一系列動作的組合，這些動作被當作一個整體來處理。這些動作或者相繼都被執行，或者什么也不做。
在數據庫中，一個動作是指一個SQL語句。事務是一組SQL語句組成的一個邏輯單位。要么這些SQL語句全部被按順序正確執行，要么在某SQL語句執行失敗時，按照用戶要求，取消已執行的SQL語句對數據庫中數據的修改�；蛘咭词聞罩蠸QL語句都被正確執行，完成該事務對數據庫中數據的所有操作;或者要么相當于一條SQL語句也未執行，數據庫數據未做任何改動。
�。�2）SQL語言的事務處理語句
SQL語言有3條語句用于事務處理，它們是:
�、貱ommit語句，對于正確執行了的事務進行提交，進行提交即對數據庫中數據的修改永久化。同時還釋放事務和封鎖，標志該事務結束。
�、赟ave point語句，定義事務中的一個回滾保留點，它是事務恢復時的一個標記點。
�、踨ollback語句，無論事務執行的當前位置在哪里，該語句的執行要么取消事務執行以來對數據庫的全部修改，要么取消至某個指定回滾點后對數據庫的全部修改。釋放自保留點之后的全部表或行的封鎖（沒有保留點，相當于回滾到事務開始處，終止該事務）。
事務的恢復（回滾）是根據事務執行前保存下的當時數據庫狀態來實現的。一遇到rollback語句，就將數據庫中數據恢復到原來的狀態，相當于撤消事務中已執行了的SQL語句。
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