中国人民大学《数据库》第3章(2)

AnIntroductiontoDatabaseSystem中国人民大学信息学院数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第三章关系数据库标准语言SQL(续1）AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4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3.4.5Select语句的一般形式AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4.2连接查询连接查询：同时涉及多个表的查询连接条件或连接谓词：用来连接两个表的条件一般格式：[表名1.]列名1比较运算符[表名2.]列名2[表名1.]列名1BETWEEN[表名2.]列名2AND[表名2.]列名3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，但名字不必是相同的AnIntroductiontoDatabaseSystem连接操作的执行过程嵌套循环法(NESTED-LOOP)首先在表1中找到第一个元组，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AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem排序合并法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AnIntroductiontoDatabaseSystem索引连接(INDEX-JOIN)对表2按连接字段建立索引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AnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接AnIntroductiontoDatabaseSystem一、等值与非等值连接查询等值连接：连接运算符为=[例33]查询每个学生及其选修课程的情况SELECTStudent.*，SC.*FROMStudent，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno；AnIntroductiontoDatabaseSystem等值与非等值连接查询（续）803200215122CS19女刘晨200215122902200215122CS19女刘晨200215122883200215121CS20男李勇200215121852200215121CS20男李勇200215121921200215121CS20男李勇200215121GradeCnoSC.SnoSdeptSageSsexSnameStudent.Sno查询结果：AnIntroductiontoDatabaseSystem等值与非等值连接查询（续）自然连接：[例34]对[例33]用自然连接完成。SELECTStudent.Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept，Cno，GradeFROMStudent，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno；AnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接AnIntroductiontoDatabaseSystem二、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35]查询每一门课的间接先修课（即先修课的先修课）SELECTFIRST.Cno，SECOND.CpnoFROMCourseFIRST，CourseSECONDWHEREFIRST.Cpno=SECOND.Cno；AnIntroductiontoDatabaseSystem自身连接（续）FIRST表（Course表）CnoCnameCpnoCcredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理27PASCAL语言64AnIntroductiontoDatabaseSystem自身连接（续）CnoCnameCpnoCcredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理27PASCAL语言64SECOND表（Course表）AnIntroductiontoDatabaseSystem自身连接（续）查询结果：655371PcnoCnoAnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接AnIntroductiontoDatabaseSystem三、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[例36]改写[例33]SELECTStudent.Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept，Cno，GradeFROMStudentLEFTOUTJOINSCON(Student.Sno=SC.Sno)；AnIntroductiontoDatabaseSystem外连接（续）执行结果：NULLNULLIS19男张立200215125NULLNULLMA18女王敏200215123803CS19女刘晨200215122902CS19女刘晨200215122883CS20男李勇200215121852CS20男李勇200215121921CS20男李勇200215121GradeCnoSdeptSageSsexSnameStudent.SnoAnIntroductiontoDatabaseSystem外连接（续）左外连接列出左边关系（如本例Student）中所有的元组右外连接列出右边关系中所有的元组AnIntroductiontoDatabaseSystem连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接AnIntroductiontoDatabaseSystem四、复合条件连接复合条件连接：WHERE子句中含多个连接条件[例37]查询选修2号课程且成绩在90分以上的所有学生SELECTStudent.Sno,SnameFROMStudent,SCWHEREStudent.Sno=SC.SnoAND/*连接谓词*/SC.Cno=‘2’ANDSC.Grade90；/*其他限定条件*/AnIntroductiontoDatabaseSystem复合条件连接（续）[例38]查询每个学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩SELECTStudent.Sno，Sname，Cname，GradeFROMStudent，SC，Course/*多表连接*/WHEREStudent.Sno=SC.SnoandSC.Cno=Course.Cno；AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4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3.4.5Select语句的一般形式AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem嵌套查询(续)SELECTSname/*外层查询/父查询*/FROMStudentWHERESnoIN（SELECTSno/*内层查询/子查询*/FROMSCWHERECno='2'）；AnIntroductiontoDatabaseSystem嵌套查询(续)子查询的限制不能使用ORDERBY子句层层嵌套方式反映了SQL语言的结构化有些嵌套查询可以用连接运算替代AnIntroductiontoDatabaseSystem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。AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem3.4.3嵌套查询一、带有IN谓词的子查询二、带有比较运算符的子查询三、带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询四、带有EXISTS谓词的子查询AnIntroductiontoDatabaseSystem一、带有IN谓词的子查询[例39]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①确定“刘晨”所在系名SELECTSdeptFROMStudentWHERESname='刘晨'；结果为：CSAnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）②查找所有在IS系学习的学生。SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdept='CS'；结果为：CS刘晨200215122CS李勇200215121SdeptSnameSnoAnIntroductiontoDatabaseSystem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SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdeptIN(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=‘刘晨’)；此查询为不相关子查询。AnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）用自身连接完成[例39]查询要求SELECTS1.Sno，S1.Sname，S1.SdeptFROMStudentS1，StudentS2WHERES1.Sdept=S2.SdeptANDS2.Sname='刘晨'；AnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）[例40]查询选修了课程名为“信息系统”的学生学号和姓名SELECTSno，Sname③昀后在Student关系中FROMStudent取出Sno和SnameWHERESnoIN(SELECTSno②然后在SC关系中找出选FROMSC修了3号课程的学生学号WHERECnoIN(SELECTCno①首先在Course关系中找出FROMCourse“信息系统”的课程号，为3号WHERECname=‘信息系统’));AnIntroductiontoDatabaseSystem带有IN谓词的子查询（续）用连接查询实现[例40]SELECTSno，SnameFROMStudent，S