3.1 SQL概述

思维导图：

前言：

前言笔记：第3章关系数据库标准语言SQL

- **SQL的定义**：
- 关系数据库的标准和通用语言。
- 功能强大，不仅限于查询。
- 功能覆盖：数据库模式创建、数据插入/修改、数据库安全性与完整性定义及控制等。

- **本章焦点**：
- 详解SQL的核心功能。
- 深入探讨关系数据库的基本概念。

- **SQL的普及与重要性**：
- 成为国际标准后，广大数据库厂商推出与SQL相关的软件或接口。
- SQL作为各大数据库的共通数据存取语言和标准接口，为不同数据库间的互操作提供了基础。
- SQL被视为数据库领域的主导语言，有其重大意义。确立其为标准及其后续发展被称为一场“革命”。

3.1.1 SQL的产生与发展

笔记：3.1.1 SQL的产生与发展

- **起源**：
- 1974年，由Boyce和Chamberlin提出。
- 初始名为Sequel。
- 在IBM的System R上首次实现。

- **接受度与普及**：
- 由于其简易性与功能丰富，受到广大用户与计算机行业的欢迎。
- 数据库厂商广泛采纳。

- **标准化**：
- 1986年10月，被ANSI的数据库委员会X3H2批准为美国关系数据库标准语言，简称SQL-86。
- 1987年，ISO也认可了SQL作为标准。

- **SQL标准的进化**：
- 自公布起，随技术发展而持续丰富。
- 从SQL/86至SQL2011，内容逐渐增多，结构也日益复杂。
- 如，SQL/92增加了调用接口与永久存储模块；SQL99进一步扩展，涵盖多个部分如框架、宿主语言绑定等。

- **数据库系统对SQL的支持**：
- 无系统全面支持所有SQL标准。
- 大多数支持SQL/92主要功能及SQL99、SQL2003的部分新概念。
- 许多软件厂商对SQL命令集做了扩展与修改，增加了非标准功能。

【备注】：在使用特定数据库时，建议查阅其用户手册，了解其对SQL的具体支持。

3.1.2 SQL的特点

笔记：3.1.2 SQL的特点

- **综合统一性**:
- SQL整合了数据定义、操纵、控制的功能，拥有统一的语言风格。
- 可独立完成数据库生命周期的所有活动：定义、查询、更新、重构、安全性、完整性、事务控制等。
- 提供了便于数据库应用开发的环境，允许随时修改模式，而不影响数据库运行。
- 关系模型中实体与实体间的联系都是通过关系表示，导致数据操作的统一性。

- **高度非过程化**:
- SQL为非过程化语言，用户只需指明“做什么”而不是“怎么做”。
- 无需了解存取路径，系统自动完成操作过程。

- **面向集合的操作方式**:
- SQL采用集合操作方式，与非关系数据模型的面向记录方式对比，SQL允许一次性操作多个元组。

- **统一的语法结构**:
- SQL既可以独立使用也可嵌入高级语言中，但在两种方式下，语法结构保持一致。
- 这种统一性提供了灵活性和方便性。

- **简洁性与易用性**:
- 虽然功能强大，但SQL设计简洁，核心功能仅需9个动词。
- 接近英语，易于学习和使用。

【核心动词】:
- **数据查询**: SELECT
- **数据定义**: CREATE, DROP, ALTER
- **数据操纵**: INSERT, UPDATE, DELETE
- **数据控制**: GRANT, REVOKE

这些特点使SQL成为业界所接受的国际标准，并且得到了广泛的应用。

3.1.3 SQL的基本概念

笔记：3.1.3 SQL的基本概念

- **关系数据库的三级模式结构**:
- **外模式**：包含若干视图和部分基本表。
- **模式**：由多个基本表组成。
- **内模式**：由若干存储文件组成。

- **基本表**：
- 独立存在的表，每个关系对应一个基本表。
- 一个或多个基本表对应一个存储文件。
- 表可能带有若干索引，存储在存储文件中。

- **存储文件**：
- 组成关系数据库的内模式。
- 物理结构对用户是隐蔽的。

- **视图（View）**：
- 从一个或多个基本表导出的表。
- 不独立存储，只存放定义，不存放对应数据。
- 被视为虚表，因为实际数据仍存于基本表中。
- 用户可在视图上再定义视图，视图与基本表在概念上等同。

- **关于SQL实现**：
- 这里主要介绍SQL的核心概念和功能，许多语法细节被省略。
- 各关系数据库管理系统的SQL实现有所不同，标准符合度通常在85%以上。
- 使用特定的关系数据库管理系统时，应参考相关手册。

总结：本节概述了SQL在关系数据库中的基本概念，包括基本表、视图和存储文件的定义和功能，以及它们如何在三级模式结构中互相关联。

总结：

**SQL概述总结**：

**重点**：
1. **定义**：SQL是关系数据库的标准语言，不仅用于查询，还包括数据库模式创建、数据插入/修改、安全性与完整性定义等功能。
2. **普及与重要性**：自成为国际标准后，SQL已成为各大数据库的共通数据存取语言和标准接口，促进了不同数据库间的互操作。
3. **发展**：从1974年的Sequel到现今的SQL标准，它经历了多次版本更新与功能扩展，如SQL/86、SQL/92、SQL99、SQL2003等。
4. **结构**：支持关系数据库的三级模式结构，包括外模式、模式和内模式。

**难点**：
1. **高度非过程化**：与传统的过程化编程语言不同，SQL用户只需要指明“做什么”而不是“怎么做”，这可能对初学者来说不太直观。
2. **视图的概念**：视图是从一个或几个基本表导出的表，是虚拟的，不直接存储数据，这与直观的数据存储概念有所不同。

**易错点**：
1. **误解SQL的功能**：很多初学者可能会认为SQL仅用于查询，而忽略了其其他强大功能。
2. **视图与基本表的混淆**：初学者可能会误以为视图和基本表是完全相同的，而不理解视图的虚拟性。

**使用技巧**：
1. **实践为主**：理解SQL的最佳方法是通过大量实践。创建自己的数据库，尝试不同的查询和命令。
2. **使用工具**：利用现有的SQL开发工具，如SQL Server Management Studio、MySQL Workbench等，这些工具通常提供语法高亮、错误提示等功能，帮助用户更高效地编写SQL。
3. **持续学习**：随着SQL标准的发展，新的功能和命令会被添加。定期查看更新和学习新的技巧是很重要的。
4. **查询手册**：当使用特定的数据库管理系统时，尤其是在考虑性能优化时，查阅相关的官方文档或手册是很有帮助的。

综上所述，SQL是一个功能强大且广泛应用的数据库语言。通过理解其核心概念、注意常见难点和易错点，并应用有效的使用技巧，可以更有效地利用SQL进行数据操作。