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第三章关系数据库标准语言SQL(续1）3.4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3.4.2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1>BETWEEN[<表名2>.]<列名2>AND[<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排序合并法(SORT-MERG

E)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；等值与非等值连接查询（续）Student.SnoSnameSsexSageSdeptSC.SnoCnoGrade2002

15121李勇男20CS200215121192200215121李勇男20CS200215121285200215121李勇男20CS200215121388200215122刘晨女19CS20021

5122290200215122刘晨女19CS200215122380查询结果：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，SCWHERE

Student.Sno=SC.Sno；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；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64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）自身连接（续）查询结果：CnoPcno173556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)；外连接

（续）执行结果：Student.SnoSnameSsexSageSdeptCnoGrade200215121李勇男20CS192200215121李勇男20CS285200215121李勇男20CS388200215122刘晨女19CS290

200215122刘晨女19CS380200215123王敏女18MANULLNULL200215125张立男19ISNULLNULL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.Grade>90；/*其他限定条件*/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；3.4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

套查询嵌套查询(续)SELECTSname/*外层查询/父查询*/FROMStudentWHERESnoIN（SELECTSno/*内层查询/子查询*/FROMSCWHERECno='2'）；嵌套查询(续)子查询的限制不能使用ORDERB

Y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。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3.4.3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SELECTSdep

tFROMStudentWHERESname='刘晨'；结果为：CS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：SnoSn

ameSdept200215121李勇CS200215122刘晨CS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，SdeptFROMStudentWHERESdep

tIN(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=„刘晨’)；此查询为不相关子查询。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'；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最后在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WHER

ECname=„信息系统’));带有IN谓词的子查询（续）用连接查询实现[例40]SELECTSno，SnameFROMStudent，SC，CourseWHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno=Course.CnoANDCourse.Cname=„信息系统’；3.4

.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谓词的子查询二、带有比较运算符的子查询当能确切知道内层查询返回单值时，可用比较运算符（>，<，=，>=，<=，!=或<>）。与ANY或ALL谓词配合使用

带有比较运算符的子查询（续）例：假设一个学生只可能在一个系学习，并且必须属于一个系，则在[例39]可以用=代替IN：SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdept=(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=„刘晨’)

；带有比较运算符的子查询（续）子查询一定要跟在比较符之后错误的例子：SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERE(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=„刘晨’)=Sdept；带有比较运算符的子查询（续）［例41］找出每个学

生超过他选修课程平均成绩的课程号。SELECTSno，CnoFROMSCxWHEREGrade>=(SELECTAVG(Grade)FROMSCyWHEREy.Sno=x.Sno);相关子查询带有比较运算符的子查询（续）可能的执行过程：1

.从外层查询中取出SC的一个元组x，将元组x的Sno值（200215121）传送给内层查询。SELECTAVG(Grade)FROMSCyWHEREy.Sno='200215121';2.执行内层查询，得到值88（近似值），用该值代替内层查询，得到外层查询：SELECTSno

，CnoFROMSCxWHEREGrade>=88；带有比较运算符的子查询（续）3.执行这个查询，得到（200215121，1）（200215121，3）4.外层查询取出下一个元组重复做上述1至3步骤，直到外层的SC元组全部处理完毕。结果为:（2002

15121，1）（200215121，3）（200215122，2）3.4.3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谓词的子查询三、带有ANY

（SOME）或ALL谓词的子查询谓词语义ANY：任意一个值ALL：所有值带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）需要配合使用比较运算符>ANY大于子查询结果中的某个值>ALL大于子查询结果中的所有值<ANY小于子查询结果中的某个值<ALL小于子查询结果中的所有值

>=ANY大于等于子查询结果中的某个值>=ALL大于等于子查询结果中的所有值<=ANY小于等于子查询结果中的某个值<=ALL小于等于子查询结果中的所有值=ANY等于子查询结果中的某个值=ALL等于子查询结果中的所有

值（通常没有实际意义）!=（或<>）ANY不等于子查询结果中的某个值!=（或<>）ALL不等于子查询结果中的任何一个值带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）[例42]查询其他系中比计算机科学某一学

生年龄小的学生姓名和年龄SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<ANY(SELECTSageFROMStudentWHERESdept='CS')ANDSdept<>„CS';/*父查询块中的条件*/带有ANY（SOME）

或ALL谓词的子查询（续）结果：执行过程：1.RDBMS执行此查询时，首先处理子查询，找出CS系中所有学生的年龄，构成一个集合(20，19)2.处理父查询，找所有不是CS系且年龄小于20或19的学生SnameSage王敏18张立19带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）用聚集

函数实现[例42]SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<(SELECTMAX(Sage)FROMStudentWHERESdept=„CS')ANDSdept<>'CS‟;带有ANY（SOME

）或ALL谓词的子查询（续）[例43]查询其他系中比计算机科学系所有学生年龄都小的学生姓名及年龄。方法一：用ALL谓词SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<ALL(SELECTSageFROMStudentWHERESdept='CS')ANDSdept

<>'CS‟;带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）方法二：用聚集函数SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<(SELECTMIN(Sage)FROMStudentWHERESdept='CS')ANDSdept<>'CS‟;带有ANY（SOME）或A

LL谓词的子查询（续）表3.5ANY（或SOME），ALL谓词与聚集函数、IN谓词的等价转换关系=<>或!=<<=>>=ANYIN--<MAX<=MAX>MIN>=MINALL--NOTIN<MIN<=MIN>MAX>=MAX3.4.3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谓词的子查询带有EXISTS谓词的子查询(续）1.EXISTS谓词存在量词带有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值“true

”或逻辑假值“false”。若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回真值若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回假值由EXISTS引出的子查询，其目标列表达式通常都用*，因为带EXISTS的子查询只返

回真值或假值，给出列名无实际意义2.NOTEXISTS谓词若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回假值若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回真值带有EXISTS谓词的子查询(续）[例44]查询所有选修了1号课程的学生姓名。思路分析

：本查询涉及Student和SC关系在Student中依次取每个元组的Sno值，用此值去检查SC关系若SC中存在这样的元组，其Sno值等于此Student.Sno值，并且其Cno='1'，则取此Student.Sname送入结果关系带有EXISTS谓词的子查询(续）用

嵌套查询SELECTSnameFROMStudentWHEREEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.SnoANDCno='1')；带有EXISTS谓词的子查询(续）用连接运算SELECTSnameFROMStudent,SCWHEREStuden

t.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='1';带有EXISTS谓词的子查询(续）[例45]查询没有选修1号课程的学生姓名。SELECTSnameFROMStudentWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.SnoA

NDCno='1')；带有EXISTS谓词的子查询(续）不同形式的查询间的替换一些带EXISTS或NOTEXISTS谓词的子查询不能被其他形式的子查询等价替换所有带IN谓词、比较运算符、ANY和ALL谓词的子查询都能用带EXISTS谓词的子查询

等价替换用EXISTS/NOTEXISTS实现全称量词(难点)SQL语言中没有全称量词（Forall）可以把带有全称量词的谓词转换为等价的带有存在量词的谓词：(x)P≡(x(P))带有EXISTS谓词的子查询

(续）例：[例39]查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。可以用带EXISTS谓词的子查询替换：SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentS1WHEREEXISTS(SELECT*FROMStudentS2WHERES2.Sdept=S1.SdeptANDS2.S

name=„刘晨’)；带有EXISTS谓词的子查询(续）[例46]查询选修了全部课程的学生姓名。SELECTSnameFROMStudentWHERENOTEXISTS（SELECT*FROMCourseWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCW

HERESno=Student.SnoANDCno=Course.Cno））；带有EXISTS谓词的子查询(续）用EXISTS/NOTEXISTS实现逻辑蕴函(难点)SQL语言中没有蕴函(Implication)

逻辑运算可以利用谓词演算将逻辑蕴函谓词等价转换为：pq≡p∨q带有EXISTS谓词的子查询(续）[例47]查询至少选修了学生200215122选修的全部课程的学生号码。解题思路：用逻辑蕴函表达：查询学号为x的

学生，对所有的课程y，只要200215122学生选修了课程y，则x也选修了y。形式化表示：用P表示谓词“学生200215122选修了课程y”用q表示谓词“学生x选修了课程y”则上述查询为:(y)pq

带有EXISTS谓词的子查询(续）等价变换：(y)pq≡(y((pq))≡(y((p∨q)))≡y(p∧q)变换后语义：不存在这样的课程y，学生200215122选修了y，而学生

x没有选。带有EXISTS谓词的子查询(续）用NOTEXISTS谓词表示：SELECTDISTINCTSnoFROMSCSCXWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCSCYWHERESCY.Sno='200215122'ANDNOTEXISTS(SE

LECT*FROMSCSCZWHERESCZ.Sno=SCX.SnoANDSCZ.Cno=SCY.Cno))；3.4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3.4.5Se

lect语句的一般形式3.4.4集合查询集合操作的种类并操作UNION交操作INTERSECT差操作EXCEPT参加集合操作的各查询结果的列数必须相同；对应项的数据类型也必须相同集合查询（续）[例48]查询计算机科学系

的学生及年龄不大于19岁的学生。方法一：SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'UNIONSELECT*FROMStudentWHERESage<=19；UNION：将多个查

询结果合并起来时，系统自动去掉重复元组。UNIONALL：将多个查询结果合并起来时，保留重复元组集合查询（续）方法二：SELECTDISTINCT*FROMStudentWHERESdept='CS'ORSage<=19；集合查询（续）[例49]查询选修了课程1或者选修了课

程2的学生。SELECTSnoFROMSCWHERECno='1'UNIONSELECTSnoFROMSCWHERECno='2'；集合查询（续）[例50]查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生的交集SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'INTERS

ECTSELECT*FROMStudentWHERESage<=19集合查询（续）[例50]实际上就是查询计算机科学系中年龄不大于19岁的学生SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'ANDSage<=19；集合查询（续）[例51]查询选修课程1的学生集合与选修

课程2的学生集合的交集SELECTSnoFROMSCWHERECno='1'INTERSECTSELECTSnoFROMSCWHERECno='2'；集合查询（续）[例51]实际上是查询既选修了课程1又选修了课程2的学生SELECTSnoFROMSCWHERECno='1'ANDSnoI

N(SELECTSnoFROMSCWHERECno='2')；集合查询（续）[例52]查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生的差集。SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS

'EXCEPTSELECT*FROMStudentWHERESage<=19;集合查询（续）[例52]实际上是查询计算机科学系中年龄大于19岁的学生SELECT*FROMStudentWHERESdept=

'CS'ANDSage>19；3.4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3.4.5SELECT语句的一般格式SELECT[ALL|DISTINCT]<目标列表达式>[别名][，<

目标列表达式>[别名]]…FROM<表名或视图名>[别名][，<表名或视图名>[别名]]…[WHERE<条件表达式>][GROUPBY<列名1>[HAVING<条件表达式>]][ORDERBY<列名2>[ASC|DESC]下课了。。。休息一会儿。。。