​《数据库系统概念》4-DDL、集合运算、嵌套子查询

一、DDL
a) SQL Data Definition
SQL的基本数据类型有char(n)、varchar(n)、int、smallint、numeric(p,d)、real,double precision、float(n)等，int smallint real float依赖机器的精度
b) char(n)不够的用空格补齐，比较两个char(n)时会先补齐成一样的长度；比较char和varchar时有的数据库会先补齐，但有的不会，所以存储字符串时最好都用varchar；
c)表结构的定义：
类似Create table department (dept_name varchar(20), budget numeric(12,2), primary key(dept_name));
定义表结构的通用形式为：
Create table r  
(A1, D1,
… ,
<integrity-constraint1>,
<integrity-constraint2>,
…);
常用的一致性约束类型有：主键、外键、非空

二、集合运算和null
a) 集合运算包括并集union、交集intersect、差集except。比如要查询2009年秋季开课的课程和2010年春季开课课程分别为：
select course_id
from section
where semester=’Fall’ and year=2009
和
select course_id
from section
where semester=’Spring’ and year=2010
要得出两个季度所有的课程可以用Union；使用intersect可以查找到两个季度都开课的课程；而使用except可以得到第一个结果集中存在但第二个结果集不存在的内容，这三种操作如果不需要去重，可以对应使用union
all, intersect all, except al。
b)Null
null与其它值类型的算术运算结果都为null；
比较运算中，1<null的结果为unknow，这样除了“是”与“否”两种逻辑结果，有多了一个unknow；AND, OR, NOT逻辑运算遇到unknow时的情况依次为：
AND ：
true,unknown=unknown
false,unknown=false
unknown, unknown= unknown
OR：
true, unknown=true
false, unknown= unknown
unknown, unknown= unknown
NOT：
NOT unknown= unknown

三、嵌套子查询（Nested Subqueries）

子查询是嵌套在另一个查询中的select-from-where表达式，用于对集合的成员资格进行检查以及对集合的比较。
a)检查集合成员资格
比如前面用交集操作实现的查询也可以写为：
select course_id
from section
where semester=’Fall’ and year=2009 and
course_id in (select course_id
from section
where semester=’Spring’ and year=2010)
可见SQL实现同一查询目的的方法可以是多样的。
b)集合的比较
集合比较用到的写法有>some, >=some, =some, >all等，比如要查找比生物系中至少一位教师工资高的人，可以写为：
select distinct T.name
from instructor as T, instructor as S
where T.salary > S.salary and S.dept name = ‘Biology’
也可以使用>some的写法：
select name
from instructor
where salary > some (select salary
    from instructor
    where dept name = ‘Biology’);

c)空关系测试
可以用exist来测试关系中是否存在元组，对应还有not exist
前面要查询的2009秋季和2010春季都开课的课程，也可以写为：
select course id
from section as S
where semester = ‘Fall’ and year= 2009 and
    exists (select *
        from section as T
        where semester = ‘Spring’ and year= 2010 and S.course id= T.course id);

d)测试重复元组
使用unique来检查关系中是否存在重复元组，对应也有not unique。比如要查找2009年秋季至多开课一次的课程：
select T.course id
from course as T
where unique (select R.course id
    from section as R
    where T.course id= R.course id and R.year = 2009);
对于当时没开课的课程，因为结果为empty，unique对empty的计算结果也是true

e)From子句中的子查询
在from子句中也可以使用子查询，因为任何select-from-where返回的结果都是关系，所以可以在其上面继续使用from子句。
查询平均薪水超过42000的部门，如果使用having子句可以是：
select dept name, avg (salary) as avg_salary
from instructor
group by dept name
having avg (salary) > 42000;
也可以采用From子查询的方式：
select dept name, avg_salary
from (select dept name, avg (salary) as avg salary
    from instructor
    group by dept name)
where avg_salary > 42000;
同时还可以为from子查询的的表和字段重命名：
select dept name, avg_salary
from (select dept name, avg (salary)
    from instructor
    group by dept name)
    as dept_avg (dept name, avg_salary)
where avg salary > 42000;

f)With子句
with子句用来定义临时关系，这个定义只对包含with子句的查询有效。比如查询拥有最多预算的部门，可以使用子查询，但子查询往往结构复杂、可读性差，而使用with子句就会好很多：
with max budget (value) as
    (select max(budget)
    from department)
select budget
from department, max budget
where department.budget = max budget.value;
虽然with子句只能在紧接着的查询中使用，但比子查询方便的是，它可以被多次使用。

g)标量查询
标量查询是指返回结果只是一个值的子查询，比如查询每个部门的员工人数：
select dept_name,
    (select count(*)
    from instructor
    where department.dept_name = instructor.dept name)
    as num instructors
from department;
由于使用了count，这儿的子查询结果只有一个值，虽然这仍然是一张表，但数据库会自动从表中取出值使用。标量查询可应用于select, where, having等处。而且编译时无法确保子查询结果确实是一个值，如果不是，在运行时会报错。

四、数据的修改
a)Insert
插入数据时可以直接使用select的结果，但下面的写法会造成死循环，插入无限多条：
insert into student
    select *
    from student;
而且数据库产品一般会提供批量插入的方式，用于快速地从格式化文本读取并插入大批量的数据。
b)Update
更新数据时可以使用case when来区分不同的情况：
update instructor
set salary = case
            when salary <= 100000 then salary * 1.05
            else salary * 1.03
        end
此外，set子句也可以使用子查询

学习资料：Database System Concepts, by Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan