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2.1 SQL语言概述
SQL全称为Structured Query Language（结构化查询语言），它利用一些简单的句子构成基本语法来存取数据库内容。由于SQL简单易学，目前它已经成为关系数据库系统中使用最广泛的语言。
2.1.1 SQL语言的发展
SQL语言由Boyce和Chamberlin于 1974 年首先提出。1975—1979 年间，在IBM San Jose Research Lab的关系数据库管理系统原型System R中，最早使用了该语言。
为了避免各产品之间的SQL语法不兼容，因此由ANSI（American National Standards Institute，美国国家标准局）制定了SQL-92 标准（简称SQL2），定义出SQL的关键词与语法标准，以提高各家产品在SQL语法上的兼容性。
1999 年，SQL标准的最新版本SQL-99（SQL3）发布，在SQL-92 版本的基础上新增了一些特性，标志着SQL在满足用户需求方面又前进了一大步。
目前，SQL标准的最新版本为SQL-2011。大体而言，业界的产品都是在包含ANSI SQL的基础上，扩充自家产品的功能，以求能展现出本身的特色。
当前，大部分的数据库都支持SQL，它已成为操作数据库的标准语言。然而，各DBMS产品对SQL的支持程度也不尽相同。
2.1.2 SQL语言的功能
使用SQL语言可以创建、维护、保护数据库对象，并且可以操作对象中的数据。具体来讲，SQL可实现的功能如下。
◆ 数据定义语言（Data Definition Language，DDL） ：主要用于创建、修改或删除数据库对象，如表、视图、索引等。具体功能如下：
●定义、删除、修改关系模式（基本表）。
●定义、删除视图（View）。
●定义、删除索引（Index）。
◆ 数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML） ：主要用于查询、添加、修改或删除存储在数据库对象中的数据。具体功能如下：
●数据库、表中数据的查询。
●数据的增、删、改等操作。
◆ 数据控制语言（Data Control Language，DCL） ：可以控制访问数据库中特定对象的用户，还可以控制用户对数据库的访问类型。主要功能为用户访问权限的授予、收回。
2.1.3 SQL语言的执行方式
SQL语言最主要的执行方式有：交互式SQL、嵌入式SQL以及CLI（调用层接口）等。
1．交互式SQL
交互式SQL是直接执行SQL语句，一般DBMS都提供联机交互工具，可以从前端应用程序，如SQL Server中的Query Analyzer（查询分析器）、Oracle中的SQL*Plus Worksheet，直接与SQL服务器上的数据库进行通信。只要把查询输入到应用程序窗口，再执行SQL语句，就可以获取查询结果。通过这种方式可以迅速检查数据、验证连接和观察数据库对象。SQL语句由DBMS来进行解释。
2．嵌入式SQL
在这种方式中，将SQL语句嵌入到高级语言（宿主语言）中，使应用程序充分利用SQL访问数据库的能力、宿主语言的过程处理能力。例如，可以将SQL语句嵌入C应用程序代码中。在编译代码之前，预处理器将分析SQL语句，并把这些语句从C代码中分离出来。SQL代码被转换成能为RDMS理解的一种格式，其余的C代码则按照正常的方式进行编译。这种方式一般需要预编译，将嵌入的SQL语句转换为宿主语言编译器能处理的语句。
3．CLI（调用层接口）
CLI可以通过接口调用SQL语句。它定义了一套可以从宿主语言调用的公共函数，即提供一套API，通过函数调用实现对DBMS的操作。常用的CLI包括DBLib、OCI、ODBC、JDBC等，将逐步替代嵌入式SQL。
本书中，SQL代码实例的运行采用的是交互式，即在Oracle中的SQL*Plus工具下或等同该工具的其他工具下直接实现。
2.1.4 SQL语句结构
SQL语言由一些简单句子构成基本的语法，所有的SQL语句均有自己的格式，典型的SQL语句（查询语句）结构如图 2.1 所示。
图 2.1 典型的SQL语句结构
SQL语法的基础是子句（clause），子句中会包括一些关键词（keyword）。每条SQL语句均由一个关键词开始，该关键词描述这条语句要产生的动作。SQL中常用的关键词及其功能如表 2.1 所示。
表 2.1 SQL中常用的关键词及其功能
（续表）
2.1.5 SQL环境
SQL环境是指数据在其中可以存在、对数据的SQL操作可以执行的框架。实际上，可以把SQL环境看作运行在某个设备上的数据库管理系统。基本的数据库元素，比如基本表、视图等都是在SQL环境中定义的。SQL环境包含模式、目录等元素，其结构关系如图 2.2 所示。
图 2.2 SQL环境结构关系
1．模式对象
模式对象位于目录的底层，SQL数据就存储在这一层。通过使用SQL，就可以定义SQL对象，并可以修改、存储和操作对象中的数据。实际上，本书所介绍的大部分操作都直接影响到模式对象。
SQL-99 标准定义了表、视图、域、约束、触发器等 11 种类型的模式对象，这些对象构成了SQL环境的基础。
2．模式（Schema）
这里所说的模式是指数据库模式，而不是关系模式，是表、视图、域等数据库模式对象的聚集，它是整个SQL环境体系结构的基本单位。在SQL中，它的创建采用CREATE SCHEMA语句，其语法如下：
CREATE SCHEMA <模式名> <模式元素>
比如，创建一个图书管理模式，包括图书信息、读者信息两个关系（表）和不能再借图书的读者视图，其说明简要描述如下：
如果要把图书管理模式作为当前模式，则设置如下：
SET SCHEMA LibrarySchema
于是，随后定义的表、视图等模式元素均属于管理模式。
3．目录（Catalog）
SQL目录是对某一单个数据库的描述。它是模式的聚集，每个目录都有一个或多个模式，都包含INFORMATION-SCHEMA（信息模式）特殊模式，该模式包含此目录中所有模式的信息。
在目录中建立模式类似于在模式中建立表或视图之类的模式元素。可以用如下语句建立图书管理目录：
CREATE CATALOG LibraryCatalog
后面跟着属于图书管理目录的模式及模式说明。同样，可以用SET CATALOG（设置目录）语句设置当前目录。例如，要把图书管理目录作为当前目录，可进行如下设置：
SET CATALOG LibraryCatalog;
于是，随后定义的模式将属于管理目录。
本节主要对SQL环境涉及的概念做一下简单介绍，在SQL实际应用中，很少涉及模式、目录的创建和使用。
2.1.6 SQL DBMS的客户/服务器模型
在数据库的使用中，经常用到的是客户/服务器模型。关系DBMS模型和SQL都非常适合于使用该模型。其工作过程可简单描述如下。
◆运行在客户端的应用程序接收用户的输入并形成SQL语句，然后将其发送到服务器上的DBMS。
◆DBMS翻译并执行SQL命令，并将结果发送回客户端（工作站）。
◆运行在客户端的应用程序格式化向用户显示结果。
◆SQL的客户程序和服务程序与连接、会话、模块这三个概念紧密地联系在一起。
1．连接
在客户端上运行包含SQL的程序，则需要连接服务程序。可用如下的SQL连接语句，在客户程序和服务程序之间建立连接：
CONNECT TO <服务器名>
AS <连接名>
用户可以建立多个连接，但在任何时间只能有一个是活动的。可以采用如下语句切换连接：
Set Connection <连接名>
访问完毕需要断开连接，语法如下：
Disconnect <连接名>
2．会话
当连接激活时，所执行的SQL操作将在客户程序和服务程序之间形成请求-响应式的交往，这种操作序列称为会话（Session）。
会话与建立它的连接处于同一状态，当连接处于待用状态时，会话也处于待用状态；当连接被激活时，会话也被激活。每个会话都有当前目录和该目录中的当前模式。
3．模块
SQL实现至少为客户端用户提供如下 3 种类型的应用程序（称为模块，Module）之一。
◆通用SQL接口，如交互式SQL。
◆嵌入式SQL，如嵌入于宿主语言中。
◆实际模块，如存储过程等。