数据库系统概论3

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1、,数据库系统概论 An Introduction to Database System,xx大学信息学院,第三章 关系数据库标准语言SQL (续1),第三章 关系数据库标准语言SQL,3.1 SQL概述 3.2 学生-课程数据库 3.3 数据定义 3.4 数据查询 3.5 数据更新 3.6 空值的处理 3.7 视图 3.8 小结,3.4 数据查询,3.4.1 单表查询 3.4.2 连接查询 3.4.3 嵌套查询 3.4.4 集合查询 3.4.5基于派生表的查询 3.4.5 Select语句的一般形式,3.4.2 连接查询,连接查询:同时涉及两个以上的表的查询 连接条件或连接谓词:用来连接两个表

2、的条件 一般格式: . . . BETWEEN . AND . 连接字段:连接谓词中的列名称 连接条件中的各连接字段类型必须是可比的,但名字不必相同,连接查询(续),1.等值与非等值连接查询 2.自身连接 3.外连接 4.多表连接,1. 等值与非等值连接查询,等值连接:连接运算符为= 例 3.49 查询每个学生及其选修课程的情况 SELECT Student.*, SC.* FROM Student, SC WHERE Student.Sno = SC.Sno;,等值与非等值连接查询(续),查询结果:,连接操作的执行过程,(1)嵌套循环法(NESTED-LOOP) 首先在表1中找到第一个元组,

3、然后从头开始扫描表2,逐一查找满足连接件的元组,找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来,形成结果表中一个元组。 表2全部查找完后,再找表1中第二个元组,然后再从头开始扫描表2,逐一查找满足连接条件的元组,找到后就将表1中的第二个元组与该元组拼接起来,形成结果表中一个元组。 重复上述操作,直到表1中的全部元组都处理完毕 注:连接操作的执行过程,在第九章 关系查询处理和查询优化中将比较详细 地讲解,在爱课程网9.1节中还有连接操作的实现 的 动画。这里只是先 简单介绍一下。,连接操作的执行过程(续),(2)排序合并法(SORT-MERGE) 常用于=连接 首先按连接属性对表1和表2排序 对表

4、1的第一个元组,从头开始扫描表2,顺序查找满足连接条件的元组,找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来,形成结果表中一个元组。当遇到表2中第一条大于表1连接字段值的元组时,对表2的查询不再继续,连接操作的执行过程(续),(2)排序合并法(续) 找到表1的第二条元组,然后从刚才的中断点处继续顺序扫描表2,查找满足连接条件的元组,找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来,形成结果表中一个元组。直接遇到表2中大于表1连接字段值的元组时,对表2的查询不再继续 重复上述操作,直到表1或表2中的全部元组都处理完毕为止,连接操作的执行过程(续),(3)索引连接(INDEX-JOIN) 对表2按连接字

5、段建立索引 对表1中的每个元组,依次根据其连接字段值查询表2的索引,从中找到满足条件的元组,找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来,形成结果表中一个元组,等值与非等值连接查询(续),自然连接 例 3.50 对例 3.49用自然连接完成。 SELECT Student.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,Grade FROM Student,SC WHERE Student.Sno = SC.Sno;,等值与非等值连接查询(续),一条SQL语句可以同时完成选择和连接查询,这时WHERE子句是由连接谓词和选择谓词组成的复合条件。 例 3.51 查询选修2号课程且成绩在

6、90分以上的所有学生的学号和姓名。 SELECT Student.Sno, Sname FROM Student, SC WHERE Student.Sno=SC.Sno AND SC.Cno= 2 AND SC.Grade90; 执行过程: 先从SC中挑选出Cno=2并且Grade90的元组形成一个中间关系 再和Student中满足连接条件的元组进行连接得到最终的结果关系,连接查询(续),1.等值与非等值连接查询 2.自身连接 3.外连接 4.多表连接,2. 自身连接,自身连接:一个表与其自己进行连接 需要给表起别名以示区别 由于所有属性名都是同名属性,因此必须使用别名前缀 例 3.52查询

7、每一门课的间接先修课(即先修课的先修课) SELECT FIRST.Cno, SECOND.Cpno FROM Course FIRST, Course SECOND WHERE FIRST.Cpno = SECOND.Cno;,自身连接(续),FIRST表(Course表) SECOND表(Course表),自身连接(续),查询结果:,连接查询(续),1.等值与非等值连接查询 2.自身连接 3.外连接 4.多表连接,3. 外连接,外连接与普通连接的区别 普通连接操作只输出满足连接条件的元组 外连接操作以指定表为连接主体,将主体表中不满足连接条件的元组一并输出 左外连接 列出左边关系中所有的元

8、组 右外连接 列出右边关系中所有的元组,外连接(续),例 3. 53 改写例 3.49 SELECT Student.Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Cno,Grade FROM Student LEFT OUT JOIN SC ON (Student.Sno=SC.Sno);,外连接(续),执行结果:,连接查询(续),1.等值与非等值连接查询 2.自身连接 3.外连接 4.多表连接,4. 多表连接,多表连接:两个以上的表进行连接 例3.54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

9、 Student, SC, Course /*多表连接*/ WHERE Student.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = Course.Cno;,3.4 数据查询,3.4.1 单表查询 3.4.2 连接查询 3.4.3 嵌套查询 3.4.4 集合查询 3.4.5基于派生表的查询 3.4.5 Select语句的一般形式,嵌套查询(续),嵌套查询概述 一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块 将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询 SELECT Sname /*外层查询/父查询*/ FROM Student WH

10、ERE Sno IN ( SELECT Sno /*内层查询/子查询*/ FROM SC WHERE Cno= 2 );,嵌套查询(续),上层的查询块称为外层查询或父查询 下层查询块称为内层查询或子查询 SQL语言允许多层嵌套查询 即一个子查询中还可以嵌套其他子查询 子查询的限制 不能使用ORDER BY子句,嵌套查询求解方法,不相关子查询: 子查询的查询条件不依赖于父查询 由里向外 逐层处理。即每个子查询在上一级查询处理之前求解,子查询的结果用于建立其父查询的查找条件。,嵌套查询求解方法(续),相关子查询:子查询的查询条件依赖于父查询 首先取外层查询中表的第一个元组,根据它与内层查询相关的属

11、性值处理内层查询,若WHERE子句返回值为真,则取此元组放入结果表 然后再取外层表的下一个元组 重复这一过程,直至外层表全部检查完为止,3.4.3 嵌套查询,1.带有IN谓词的子查询 2.带有比较运算符的子查询 3.带有ANY(SOME)或ALL谓词的子查询 4.带有EXISTS谓词的子查询,1. 带有IN谓词的子查询,例 3.55 查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。 此查询要求可以分步来完成 确定“刘晨”所在系名 SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= 刘晨 ; 结果为: CS,带有IN谓词的子查询(续), 查找所有在CS系学习的学生。 SELECT

12、Sno, Sname, Sdept FROM Student WHERE Sdept= CS ; 结果为:,带有IN谓词的子查询(续),将第一步查询嵌入到第二步查询的条件中 SELECT Sno, Sname, Sdept FROM Student WHERE Sdept IN (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= 刘晨 ); 此查询为不相关子查询。,带有IN谓词的子查询(续),用自身连接完成例 3.55查询要求 SELECT S1.Sno, S1.Sname,S1.Sdept FROM Student S1,Student S2 WHERE S1.S

13、dept = S2.Sdept AND S2.Sname = 刘晨;,带有IN谓词的子查询(续),例 3.56查询选修了课程名为“信息系统”的学生学号和姓名 SELECT Sno,Sname 最后在Student关系中 FROM Student 取出Sno和Sname WHERE Sno IN (SELECT Sno 然后在SC关系中找出选 FROM SC 修了3号课程的学生学号 WHERE Cno IN (SELECT Cno 首先在Course关系中找出 FROM Course “信息系统”的课程号,为3号 WHERE Cname= 信息系统 ) );,带有IN谓词的子查询(续),用连接查

14、询实现例 3.56 : SELECT Sno,Sname FROM Student,SC,Course WHERE Student.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = Course.Cno AND Course.Cname=信息系统;,3.4.3 嵌套查询,1.带有IN谓词的子查询 2.带有比较运算符的子查询 3.带有ANY(SOME)或ALL谓词的子查询 4.带有EXISTS谓词的子查询,2. 带有比较运算符的子查询,当能确切知道内层查询返回单值时,可用比较运算符(,=,)。 在例 3.55中,由于一个学生只可能在一个系学习,则可以用 = 代替IN : SELECT Sno,

15、Sname,Sdept FROM Student WHERE Sdept = (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= 刘晨);,带有比较运算符的子查询(续),例 3.57 找出每个学生超过他选修课程平均成绩的课程号。 SELECT Sno, Cno FROM SC x WHERE Grade =(SELECT AVG(Grade) FROM SC y WHERE y.Sno=x.Sno);,相关子查询,带有比较运算符的子查询(续),可能的执行过程 从外层查询中取出SC的一个元组x,将元组x的Sno值(201215121)传送给内层查询。 SELECT AVG(Grade) FROM SC y WHERE y.Sno=201215121;,带有比较运算符的子查询(续),可能的执行过程(续) 执行内层查询,得到值88(近似值),用该值代替内层查询,得到外层查询: SELECT Sno,Cno FROM SC x WHERE Grade =88;,带有比较运算符的子查询(续),可能的执行过程(续) 执行这个查询,得到 (201215121,1) (201215121,3) 然后外层查询取出下一个元组重复做上述至步骤,直到外层的SC元组全部处理完毕。

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