数据库管理系统——SQL（概述与数据定义）
数据库管理系统——SQL（概述与数据定义）
在上一篇关于关系运算的博客中，我们已经学习了SQL语言的理论基础。本篇博客将深入探讨SQL（结构化查询语言）在关系型数据库中的具体应用，重点介绍SQL的概述及其在数据定义方面的功能。
SQL概述
SQL（结构化查询语言）是关系数据库的标准语言，主要用于数据查询、数据库模式创建、数据库数据的增删改、数据库安全性和完整性定义与控制等。
SQL的特点
功能综合且风格统一：SQL集数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据控制语言（DCL）功能于一体，能够独立完成数据库从设计、实现、维护到操作的全过程。
数据操纵高度非过程化：与层次、网状模型的数据操纵语言不同，SQL不需要指定存取路径，用户只需提出“做什么”，存取路径的选择和操作过程由系统自动完成。
面向集合的操作方式：SQL采用集合操作方式，操作对象、查找结果可以是元组的集合，一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。
以统一的语法结构提供多种使用方式：SQL既可以独立用于联机交互，也可以嵌入到高级语言（如C、C++、Java、Python）程序中使用。
语言简洁且易学易用：SQL功能强大，但核心功能仅用9个动词即可完成。
SQL对关系数据库三级模式的支持
SQL支持关系数据库的三级模式：存储文件-基本表-视图。数据按照外模式描述提供给用户，按内模式存储到磁盘上，概念模式提供了连接这两级模式的相对稳定的中间层级。
- 存储文件：逻辑结构和物理结构组成了关系数据库的内模式，物理文件结构由数据库管理系统设计确定。
- 基本表：本身独立存在的表，一个关系数据库管理系统中一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，一个表可以带若干索引。
- 视图：从基本表或其他视图中导出的表，数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，视图是一个虚表，用户可以在视图上再定义视图。
数据定义
SQL的数据定义功能包括数据库模式定义、表定义、视图和索引的定义。关系数据库管理系统提供层次化的数据库对象命名机制，一个关系数据库管理系统的实例中可以建立多个数据库，一个数据库中可以建立多个模式，一个模式下通常包括多个表、视图和索引等数据库对象。
数据库模式定义
创建模式语法：CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名>;
删除模式语法：DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>;
其中，CASCADE表示级联删除，删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除；RESTRICT表示限制删除，如果该模式中定义了数据库对象，则拒绝该删除语句的执行，仅当该模式中没有任何下属的对象时才能执行。
表定义
创建表时涉及的数据类型包括整型、字符型、日期型等。创建表语法为：
CREATE TABLE <表名> (
<列名1> <数据类型> [完整性约束],
<列名2> <数据类型> [完整性约束],
...
);
修改表语法：
ALTER TABLE <表名>
[ ADD[COLUMN] <新列名> <数据类型> [完整性约束] ]
[ ADD <表级完整性约束>]
[ DROP [ COLUMN ] <列名> [CASCADE| RESTRICT] ]
[ DROP CONSTRAINT<完整性约束名>[ RESTRICT | CASCADE ] ]
[ RENAME COLUMN <列名> TO <新列名> ]
[ ALTER COLUMN <列名> TYPE <数据类型> ];
删除表语法：
DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE];
索引定义
建立索引的目的是加快查询速度。创建索引语法：
CREATE[UNIQUE] [CLUSTER]INDEX <索引名>
ON <表名>(<列名>[<次序>][,<列名>[<次序>] ]…);
删除索引语法：
DROPINDEX <索引名>;
视图定义
创建视图语法：
CREATE VIEW <视图名> AS
SELECT <列名列表>
FROM <表名>
[WHERE <条件>];
删除视图语法：
DROP VIEW <视图名> [CASCADE];
物化视图语法：
CREATE MATERIALIZED VIEW <视图名> AS
SELECT <列名列表>
FROM <表名>
[WHERE <条件>];
物化视图是一种“虚关系”，实际查询时需要根据定义查询底层关系，当存在大量这样的查询时会有较高的成本。某些数据库支持物化视图，像存储表一样将创建的视图关系“物化”存储在数据库中。
在执行CREATE VIEW语句时并不执行其中的子查询语句，只是把视图的定义存入数据字典。在建立完视图后，就可以像对表一样对视图进行查询了。只有在对视图进行查询时，才会按照视图的定义去查询数据。
本篇内容讲述了SQL的概述和在关系型数据库中的数据定义操作，下一节我们将学习SQL的查询语言。