数据仓库实践系列课程——数据库基础与SQL

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1、数据仓库实践系列 课程 数据库基础与 SQL文思海辉课程说明 Pactera. Confidential. All Rights Reserved. 201020304数据库基本概念关系代数SQL基础练习数据库基本概念数据 (Data)数据是承 载 信息的物理符号，也就是描述事物的符号 记录 。数据 库 (Database,简 称 DB)数据 库 是指 长 期存 储 在 计 算机内，有 组织 的、可共享的数据集合。是数据管理的新手段和新技 术 。数据 库 系 统 (Database system， 简 称 DBS)数据 库 系 统 是指在 计 算机系 统 中引入数据 库 后的系 统 ，一般由

2、计 算机硬件、数据 库 、数据 库 管理系 统 (及其开 发 工具 )、 应 用系 统 、数据 库 管理 员 (DBA)和用 户 构成。数据 库 管理系 统 是提供数据 库 管理的 计 算机系 统软 件。数据 库应 用系 统 是 实现 某种具体信息管理功能的 计 算机 应 用的 软 件。硬件操作 系统DB M S应用 软 件应用 程序包数据库发展的历史1963年 : 美国 Honeywell公司 IDS（ Integrated Data Store）系统投入运行1965年 :美火箭公司用 IDS帮助设计阿波罗登月火箭1968年 :IBM公司： 层次 IMS1969年 : 美 CODASYL：

3、网状 DBTG标准1970年 : IBM的 E.F.Codd（ Edgar Frank Codd)提出关系模型 (1981)20世纪 70年代以层次、网状为主流20世纪 80年代关系系统逐渐代替层次与网状模型目前流行的数据库IBM公司的公司的 DB2、 Netezza微软公司的微软公司的 SQL Server产品产品Oracle 公司的公司的 Oracle、 ExadataGreenplum公司的公司的 GPTD公司的公司的 Teradata数据模型与概念模型模型是一种人 们 用来描述事物， 认识 事物的一种方法。数据 库 中的模型主要是 对现实 世界数据特征的抽象，通俗地 讲 就是 对现实

4、世界的模 拟 。也称 为 信息模型，是按用 户 的 观 点来 对 数据和信息建模。是 对 信息世界的管理 对 象、属性及 联 系等信息的描述形式。是 对现实 世界真 实 全面的反映。模型按 计 算机的 观 点 对 数据建模。数据模型是 DBMS的核心和基 础 。概念模型数据模型数据模型与概念模型信息的三种描述现实世界事物 个体特征事物间联系信息世界实体属性概念模型机器世界记录字段数据模型n现实世界：即客观世界，产生最原始的数据。n信息世界：是现实世界在人们头脑中反映并用文字或符号记载下来，是人对现实世界的认识抽象过程，经选择、命名、分类等抽象工作后进入信息世界。n机器世界：用数据模型描述现实世

5、界中的事物及其联系。概念模型示例：学生选修课程用矩形表示实体用椭圆表示实体的属性用无向边把实体与其属性连接起来用菱形表示实体间的联系实体与联系用线段连接并注明类型学生 课程选修姓名 学号 系别 课程号 课程名 学分成绩m n数据模型数据模型分类： 非关系模型 (层次、网状 )、关系模型、面向对象模型v非关系 模型v实体 ：记录属性：数据项（字段）联系：记录之间的联系v非关系模型中数据结构的单位是基本层次联系。v基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一）的联系。v关系 模型v建立在数据概念的基础上，数据的逻辑结构是一张二维表，由行和列组成。关系模型学号 姓名 性别001 王一 男0

6、02 李二 男课程号课程名 学分0001 数据库 20002 C+ 2学号 课程号 成绩001 0001 80001 0002 74002 0001 95002 0002 88学生 课程选修学生课程选修mn关系模型关系数据模型实体以及实体之间的联系都是用关系来表示的。v关系：二维表（规范化的）v元组：行v属性：列 (属性名唯一 )v主码：唯一确定一个元组的属性组。v域：属性的取值范围。v分量：元组中的一个属性值。v关系模式：对关系的描述。关系名 (属性名 1，属性名 2， )课程说明 Pactera. Confidential. All Rights Reserved. 1201020304数

7、据库基本概念关系代数SQL基础练习关系代数笛卡尔积 ：给定一组域 D1， D2D n(可以完全不同，也可以部分或全部相同 )， D1， D2D n的笛卡尔积为：D1 D2 D n=(d1， d2d n)|diD i， i=1,2,n关系代数一、关系代数运算的三个要素1、运算对象：关系2、运算符号：v集合运算符： 、 、 v专门的关系运算符： 、 、 、v算术比较符：、 、 、 v逻辑运算符： 、 、 3、运算结果：关系关系代数二、专门的关系运算1、选择v选择又称为限制。它是在关系 R中选择满足给定条件的诸元组。选择是从行的角度进行运算的。记作： F(R)F： 表示选择条件，是一个逻辑表达式。2

8、、投影v投影是从 R中选择出若干个属性列组成一个新的关系。投影操作是从列的角度进行的运算。记作： A(R) A为 R中的属性列。投影操作后，不仅取消了原有关系中的某些列，而且还可能取消某些元组。关系代数3、连接v连接是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组。记作： R S AB 两种最为常用的连接：v等值连接： 为 “=” 的连接运算称为等值连接。v自然连接：是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。关系代数学号 姓名 性别001 王一 男002 李二 男学号 课程号 成绩001 0001 80001 0002 7400

9、2 0001 95002 0002 88学生 选修学号 姓名 性别 课程号 成绩001 王一 男 0001 80001 王一 男 0002 74002 李二 男 0001 95002 李二 男 0002 88学生 选修关系代数4、除运算：给定关系 R(X， Y)和 S(Y， Z)， R与 S的除运算得到一个新的关系 P(X)， P是 R中满足下列条件的元组在 X属性列上的投影：v元组在 X上分量值 x的象集 Yx包含 S在 Y上的投影的集合。A B C343534132532322314B C123321A3R S R/S关系代数例 1：查询姓名为 “ 王一 ” 的男生记录。姓名 =“ 王一

10、” 性别 =“ 男 ” (学生 )例 2：查询王一同学 “0001” 号课程成绩。 成绩 (姓名 =“ 王一 ” (学生 ) 课程号 =“0001” (选修 ) )例 3：查询选修了全部课程的学生学号。 学号，课程号 (选修 ) 课程号 (课程 )三、五 种基本的关系运算并、差、笛卡尔积、选择和投影为基本的关系运算。其他三种运算：交、连接和除运算均可以用这 5种运算来表达。关系数据库关系数据库，是建立在关系数据模型基础上的数据库，借助于集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据。关系数据库 事务 (Transaction): 是用户定义的一个数据库操作序列 ,这些操作要么全做，要么全不做，是一个

11、不可分割的工作单位。 多个事务可以并行执行 一个事务的执行必须保证数据库的一致性 在事务执行过程中允许暂时的不一致 当事务成功执行后，数据库必须是一致的 当事务成功提交后，对数据库的改变应该是持久的，即使以后系统出现故障关系数据库 事务事务的特性：原子性（ Atomicity） 一 致性（ Consistency） 隔 离性（ Isolation） 持久性（ Durability） 事务的所有操作在数据库中要么全部正确反映，要么全部不反映事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一个事务的执行不能被其他事务干扰。即使事务并发也要感觉不到其它事务的存在一个事务成功完成后，

12、它对数据库的改变是永久性的。关系数据库 事务事务的控制命令包括：COMMIT（ 事务提交）ROLLBACK（ 事务回退）SAVEPOINT（ 设置保留点）课程说明 Pactera. Confidential. All Rights Reserved. 2401020304数据库基本概念关系代数SQL基础练习SQL简介 SQL（ Structured Query Language）结构化查询语言是 IBM公司 San Jose实验室为 System R而设计的查询语言，后被国际标准化组织（ ISO）批准作为关系数据库语言的国际标准。 SQL目前遵循的是 1999年标准，即 SQL-99，最新的标

13、准是 SQL:2008(比 SQL99主要增加 XML， Windows函数， Merger语句等 )。 各数据库厂家对 SQL-99标准 均有扩充，扩充部分不能完全保证数据库之间的兼容性。SQL简介SQL可以 分为 : DCL:数据控制语言（ Data Control Language） DDL:数据定义语言 （ Data Definition Languages） DML:数据操作语言（ Data Manipulation Language）DCL数据定义语言 GRANT (授权 ) REVOKE(废除 、 撤销 ) SET ROLE(设置 角色 状态 )27 Pactera. Confi

14、dential. All Rights Reserved.DDL数据定义语言 CREATE(建立 ) ALTER(修改 ) DROP(删除 ) TRUNCATE(截断 )DDL数据定义语言语言描述约定 ：表示可选项 | ：表示选择项 CREATE：粗体表示关键字或必输项 Table_name：细体 表示用户输入项 创建 ：蓝色表示说明DDL数据定义语言CREATE-创建用户 CREATE USER user_name IDENTIFIED BY password DEFAULT TABLESPACE tablespace_name TEMPORARY TABLESPACE tablespace

15、_name;创建 user_name用户，密码为 password，使用 tablespace_name表空间，如果没有指定表空间，默认表空间为 system表空间。Oracle10g有用户默认表空间设置 。例： CREATE USER test IDENTIFIED BY test;DDL数据定义语言CREATE-创建数据表 CREATE TABLE table_name(Column1 datatype defaultnot null primary key,constraint key_name primary key(column_list) using index tablespace tablespace_name)tablespace tablespace_name;Datatype 是数据类型 :varchar2(x), number(x,x), date, integer等。Not null非空限制，如果不写表示可为空。Primary key主键，可以紧跟在字段后，或在最后使用 constraint。