SQL 语言与关系代数

数据库管理系统中的关系代数与SQL语言数据库管理系统（DBMS）是用于管理和组织大量数据的软件工具。

在DBMS中，关系代数和SQL语言是广泛应用的两种重要概念。

关系代数是一种用于描述和操作关系型数据库的数学形式化语言，而SQL语言是一种用于管理和查询数据库的结构化查询语言。

一、关系代数关系代数是一种基于集合论和逻辑学的形式化语言，用于描述和操作关系型数据库。

关系代数提供了一系列的操作符，包括选择、投影、连接、并、差等操作，用于从数据库中提取、筛选和组合数据。

这些操作符的应用可以实现数据的查询、插入、更新和删除等操作，从而实现对数据库的管理。

关系代数的基本操作符包括：1. 选择（Selection）：从关系中选择满足给定条件的元组。

2. 投影（Projection）：从关系中选择指定的属性列。

3. 连接（Join）：将两个关系的元组根据其共同属性进行组合。

4. 并（Union）：将两个关系的元组合并在一起，去重。

5. 差（Difference）：从第一个关系中去除与第二个关系中相同的元组。

通过使用这些操作符的组合，可以实现复杂的查询和数据处理操作。

二、SQL语言SQL（Structured Query Language）是一种用于管理和查询关系型数据库的语言。

它是一种声明式语言，通过编写SQL语句来描述需要进行的数据操作和查询。

SQL语言包括数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）两部分。

1. 数据定义语言（DDL）：用于定义和管理数据库中的表结构、约束和索引等。

DDL语句包括创建表（CREATE TABLE）、修改表结构（ALTER TABLE）、删除表（DROP TABLE）等操作。

2. 数据操作语言（DML）：用于对数据库中的表进行查询、插入、更新和删除等操作。

DML语句包括查询数据（SELECT）、插入数据（INSERT）、更新数据（UPDATE）和删除数据（DELETE）等操作。

SQL语言的优点是简单易学，能够灵活地进行数据查询和管理。

例11.15：输出score表中的最高分
11.3.4 使用聚合函数
11.3 SQL数据查询功能
SQL命令为： SELECT AVG(degree) as '课程平 均分' FROM score WHERE cno='3-105'
SQL命令为： SELECT cno,AVG(degree) AS " 平均分" FROM score WHERE cno LIKE '3*' GROUP BY cno HAVING COUNT(*)>=3
11.3 SQL数据查询功能
SQL-SELECT关系运算符
运算符 = <> > >= < <= BETWEEN„AND IN LIKE 含义 等于 不等于 大于 大于或等于 小于 小于或等于 在两组之间 在一组值的范围中 与一个字符图式匹配①
11.3.2 选择查询
11.3 SQL数据查询功能
SQL命令为： SELECT * FROM score WHERE degree BETWEEN 60 and 80
11.3.4 使用聚合函数
11.3 SQL数据查询功能
SQL命令为： SELECT COUNT(*) AS 95031班人数 FROM student WHERE class='95031'
SQL命令为： SELECT MAX(degree) AS 最高分 FROM score
例11.14：输出95031班的学生人数
11.2 SQL数据定义功能
例11.1：建立一个名称为student2的学生表
11.2 SQL数据定义功能
新建的student2表的结构（例11.1）

数据库关系代数表达式学习关系代数是关系数据库系统查询语言的理论基础。

很有必要学习一下，有些是用代数表达式很方便的东西，用SQL写出来还是挺麻烦的，并不是想象当中那么直接。

一、关系代数的9种操作：关系代数中包括了：并、交、差、乘、选择、投影、联接、除、自然联接等操作。

五个基本操作：并(∪)、差(-)、笛卡尔积(×)、投影(σ)、选择(π)四个组合操作：交(∩)、联接(等值联接)、自然联接(R S)、除法(÷)注2：等值连接表示先做笛卡尔积(×)之后，对相应列进行选择或等值关联后的结果(仅筛选行、不筛选列)注2：自然连接表示两个关系中若有相同名称的属性，则自动作为关联条件，且仅列出一列二、关系代数表达式：由关系代数运算经有限次复合而成的式子称为关系代数表达式。

这种表达式的运算结果仍然是一个关系。

可以用关系代数表达式表示对数据库的查询和更新操作。

三、举例说明：设教学数据库中有3个关系：学生关系S(SNO,SNAME,AGE,SEX)学习关系SC(SNO,CNO,GRADE)课程关系C(CNO,CNAME,TEACHER)(1) 检索学习课程号为C2的学生学号与成绩------------------------------------SELECT SNO,GRADEFROM SCWHERE CNO='C2'------------------------------------πSNO,GRADE(σCNO='C2'(SC))************************************(2) 检索学习课程号为C2的学生学号与姓名------------------------------------SELECT SC.SNO,S.SNAMEFROM SC,SWHERE SC.SNO=S.SNOAND O='C2'------------------------------------πSNO,SNAME(σCNO='C2'(S SC))此查询涉及S和SC，先进行自然连接，然后再执行选择投影操作。

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3、默认文件组
在每个数据库中，同一时间只能有一个文件组是默认 文件组（Default Filegroup）。 当进行数据库操作时，如果不指定文件组，则系统自 动选择默认文件组。 可使用Transact-SQL语句中的alter database语句指 定数据库的默认文件组。 在不特别指定的情况下，系统将主要文件组认定为默 认文件组。
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2、扩展盘区
由8个连续页面组成的数据结构称为一个盘区。 是SQL Server分配给表和索引的基本单位。 扩展盘区可分为统一扩展盘区和混合扩展盘区。 统一扩展盘区由一个数据库对象所有。 混合扩展盘区可以为多个数据库所有，即其中最多 可以放8种数据库对象。
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例：创建具有两个文件组的数据库bank2
CREATE DATABASE BANK2 ON PRIMARY (NAME=BANK2_1_DAT, FILENAME='d:\bank\bank2_f1dat.mdf', SIZE=20MB, MAXSIZE=50MB, FILEGROWTH=5MB), (NAME=BANK2_2_DAT, FILENAME='d:\bank\bank2_f2dat.ndf', SIZE=10MB, MAXSIZE=40MB, FILEGROWTH=5MB),
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3.2 数据定义
3.2.1 数据库的定义 3.2.2 表的定义 3.2.3 索引的定义
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数据定义
SQL Server数据库由包含数据的表集合和其他对象（ 如视图、索引、存储过程、触发器、用户、角色等）组 成，支持三级模式结构。其中用户模式对应于视图，逻 辑模式对应于基本表，物理模式对应于存储文件、索引 等。