3.2 数据定义SQL语句

在SQL中，数据定义语言（DDL）是一类用于创建与维护数据库对象（如数据库、数据库表、索引、视图、触发器、存储过程等）的SQL语句类型。DDL语句分为CREATE、ALTER与DROP这3类语句，它们分别完成数据库对象的创建、修改、删除等操作处理。学习者要掌握数据库对象的SQL编程（如创建、修改、删除等）操作处理，则需要理解各个DDL语句的使用。

3.2.1 数据库对象定义

在数据库系统中，最大的数据库对象就是数据库本身。SQL提供了数据库对象的创建与维护语句，包括数据库创建、数据库修改、数据库删除等。以下分别对这些语句进行说明：

1.数据库创建SQL语句

基本语句格式为：

其中，CREATE DATABASE为创建数据库语句的关键词，<数据库名>为被创建数据库的标识符名称。

【例3-1】 在PostgreSQL DBMS中，创建一个名称为“hr”的人事管理数据库。可在PostgreSQL数据库管理器工具中，执行如下数据库创建SQL语句：

其数据库创建SQL语句与执行结果界面如图3-1所示。

上面执行的数据库创建SQL语句为基本格式语句，它是按DBMS默认设置参数来创建数据库hr的。若用户需要在数据库创建时自己定义参数，可使用完整格式的数据库创建SQL语句，其SQL格式如下：

当创建数据库的SQL语句中带有相应参数时，DBMS将按照该参数要求创建数据库。否则，DBMS将按照默认的模板数据库参数创建新数据库。

【例3-2】 在PostgreSQL DBMS中，创建一个图书借阅管理数据库BookDB。假定该数据库的用户名为BookApp，使用表空间BookTabSpace。其数据库创建SQL语句与执行结果界面如图3-2所示。

2.数据库修改SQL语句

使用ALTER DATABASE语句，可以修改数据库的属性。数据库修改语句包括更改数据库配置参数、数据库名称、数据库所有者、数据库默认表空间等。数据库修改SQL语句格式为：

主要的属性修改语句如下。

【例3-3】 将数据库demoDB换名为MyDemoDB，其SQL操作语句为：

3.数据库删除SQL语句

基本语句格式为：

其中，DROP DATABASE为语句命令关键词，<数据库名>为服务器中已存在的数据库名称。此语句执行后，该数据库从数据库服务器中被删除。

【例3-4】 删除样本数据库demoDB，其操作语句为：

3.2.2 数据库表对象定义

数据库表是数据库中最基本的数据存储对象。在SQL中，使用DDL语句可完成数据库表创建、表修改、表删除等操作。

1.数据库表创建SQL语句

基本语句格式为：

其中，CREATE TABLE为创建表语句的关键词，<表名>为将被创建的数据库表名称。一个数据库中不允许有同名的数据表。在一个表中，可以定义多个列，但不允许有两个属性列同名。针对表中每个属性列，都需要指定其取值的数据类型。在定义属性列时，有时还需要给出该列的完整性约束。

【例3-5】 在2.3节的选课管理系统数据库中，需要创建学生信息表（Student），其创建SQL语句如下：

在该表中，StudentID列作为主键，由列约束关键词PRIMARY KEY定义。StudentName列不允许空值，即必须有学生姓名数据。表中其他列可以为空值，由列约束关键词NULL定义。当列约束未给出时，默认该列允许空值。主键列默认必须有值，不允许为空。

在PostgreSQL数据库管理工具中，通过执行上述SQL语句，可以创建学生信息表，其运行结果界面如图3-3所示。

（1）列约束关键词

上面执行的数据表创建SQL语句，使用了基本的列约束PRIMARY KEY、NOT NULL和NULL关键词。除了这些基本列约束外，还可根据实际应用需要，使用UNIQUE、CHECK、DEFAULT等关键词分别约束列取值的唯一性、值范围和默认值。以下实例将使用这些关键词定义课程信息表（Course）的列约束。

【例3-6】 在2.3节的选课管理系统数据库中，需要创建课程信息表（Course），其创建SQL语句如下：

在PostgreSQL数据库管理工具中，通过执行上述SQL语句，可以创建课程信息表，其运行结果界面如图3-4所示。

在创建课程信息表的过程中，使用关键词UNIQUE定义CourseName列取值唯一约束，使用CHECK关键词定义CourseType列取值范围为“基础课”“专业”“选修”，使用DEFAULT关键词定义TestMethod列的默认值为“闭卷考试”。

（2）表约束关键词

在前面的数据库表创建语句中，使用列约束关键词PRIMARY KEY定义表的主键列。这种方式只能定义单个列作为主键，若要定义由多个列构成的复合主键，则需要使用表约束方式。这可以通过在创建表的SQL语句中，加入CONSTRAINT关键词来标识表约束，并定义复合主键。

【例3-7】 在2.3节的选课管理系统数据库中，需要创建开课计划表（Plan），其创建SQL语句如下：

在PostgreSQL数据库管理工具中，通过执行上述SQL语句，可以创建开课计划表，其运行结果界面如图3-5所示。

在使用表约束方式定义主键时，可以赋予约束名称，以便对约束进行标识。通常使用“_PK”作为主键约束名称后缀，如在本例中主键约束名称为CoursePlan_PK，该约束定义（CourseID,TeacherID）复合键作为Plan表的主键。

（3）表约束定义代理键

在数据库应用的一些情况下，使用代理键来替代复合主键，可以方便地对主键进行操作和提高处理性能。在PostgreSQL数据库管理工具中，可以使用表约束CONSTRAINT和自动递增序列数据类型Serial来定义代理键，同时自动在该表所在Schema中创建一个名为tableName_columnName_seq的序列，该序列为代理键提供值。不同DBMS定义代理键的方式有所不同，具体需参考该DBMS产品的技术文献。

【例3-8】 在创建开课计划表（Plan）时，若定义代理键CoursePlanID为主键，其创建SQL语句如下：

在PostgreSQL数据库管理工具中，通过执行上述SQL语句，可以创建开课计划表，其运行结果界面如图3-6所示。

在图3-6所示的开课计划表创建SQL语句中使用代理键CoursePlanID取代原复合键（CourseID,TeacherID）作为主键。其中，CoursePlanID列的数据类型设置为serial，同时系统自动生成plan_courseplanid_seq序列为代理键列CoursePlanID提供值。

（4）表约束定义外键

在SQL数据定义语句中，通过表约束CONSTRAINT关键词，不但可以定义表的主键，也可以定义表中的外键。在执行SQL表创建语句时，也可以建立该表与其关联表的参照完整性约束，即约束本表中的外键列取值参照关联表的主键列值。

【例3-9】 在2.3节的选课管理系统数据库中，创建选课注册表（Register），需要定义本表外键列，并参照其关联表的主键列，其创建SQL语句如下：

在PostgreSQL数据库管理工具中，通过执行上述SQL语句，可以创建选课注册表，其运行结果界面如图3-7所示。

2.数据库表修改SQL语句

基本语句格式为：

其中，ALTER TABLE为数据库表修改语句的关键词，<表名>为将被修改的数据库表名称，<改变方式>用于指定对表结构的修改方式，主要有如下几种修改方式：

1）ADD修改方式。它用于增加新列或列完整性约束，其语法格式为：

2）DROP修改方式。它用于删除指定列或列的完整性约束条件，其语法格式为：

3）RENAME修改方式。它用于修改表名称、列名称，其语法格式为：

4）ALTER修改方式。它用于修改列的数据类型，其语法格式为：

【例3-10】 学生信息表（Student）的原始数据如图3-8所示。当该表中需要增加一个“Email”列时，可执行如下表修改SQL语句：

该SQL语句执行后，学生信息表的数据如图3-9所示。

【例3-11】 在图3-9所示的学生信息表结构中。当需要删除表中的“StudentPhone”列时，可执行如下表修改SQL语句：

修改后的表数据如图3-10所示。

3.数据库表删除SQL语句

基本语句格式为：

其中，DROP TABLE为数据库表删除语句的关键词，<表名>为将被删除的数据库表名称。该语句执行后，会删除指定的数据表，包括表结构和表中数据。

需注意：DROP TABLE不能直接删除有FOREIGN KEY约束或引用的表。只有先删除FOREIGN KEY约束或引用的表后，才能删除本表。

3.2.3 数据库索引对象定义

在数据库中，通常一些表包含大量数据，例如一个表中有上百万行记录数据。若要对这些表进行数据查询，最基本的搜索信息方式是全表搜索，即将所有行数据一一取出，与查询条件逐一对比，然后返回满足条件的行数据。这样的数据查询会消耗大量的数据库系统时间，并造成大量磁盘I/O操作。因此，需要在数据表中建立类似于图书目录的索引结构，并将索引列的值及索引指针数据保存在索引结构中。此后在对数据表进行数据查询时，首先在索引结构中查找符合条件的索引指针值，然后再根据索引指针快速找到表中对应的数据记录，这样可快速检索数据记录。

在SQL中，使用DDL语句可完成索引对象的创建、修改、删除等操作。

1.索引对象创建SQL语句

基本语句格式为：

其中，CREATE INDEX为创建索引语句的关键词，<索引名>为在指定表中针对指定列创建索引的名称。该语句执行后，系统在表中为指定列创建其列值的索引，使用索引可实现对数据表的快速查询。

【例3-12】 在学生信息表（Student）中，为出生日期（BirthDay）列创建索引，以便支持按出生日期快速查询学生信息，其索引创建SQL语句为：

在PostgreSQL数据库管理工具中，通过执行上述语句，可以创建学生信息表的BirthDay_Idx索引，其运行结果界面如图3-11所示。

在数据库表中，创建索引主要有如下好处：①可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要原因。②可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。③在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著缩短查询中分组和排序的时间。

当然，在数据库表中，创建索引也会带来开销：①创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间会随着数据量的增大而增加。②除了数据库表数据占用存储空间之外，索引数据也要占用一定的存储空间。③当对表中数据进行增加、删除和修改时，索引也需要动态维护，这样会降低数据的维护速度。

因此，在数据库系统开发中，需根据实际应用需求，仅对需要快速查询的数据库表相应列建立索引。此外，在数据库中，一般需要为每个表的主键列创建索引。

需要说明：CREATE INDEX语句所创建的索引，其索引值可能会有重复值。如果在应用中不允许有重复的索引值，则需要在创建索引的SQL语句中使用UNIQUE关键词，其格式如下：

2.索引对象修改SQL语句

使用SQL语句可以对索引对象进行修改操作，其中索引换名修改语句格式为：

其中，ALTER INDEX为索引对象修改语句的关键词，<索引名>为在数据库表中创建索引的名称，RENAME TO为索引换名关键词。该语句执行后，原有索引被换名为新名称。

【例3-13】 在学生信息表（Student）中，将原索引BirthDay_Idx更名BDay_Idx，其索引修改SQL语句为：

3.索引对象删除SQL语句

基本语句格式为：

其中，DROP INDEX为删除索引语句的关键词，<索引名>为被指定的索引名称。该语句执行后，系统会从表中删除该索引。

【例3-14】 在学生信息表（Student）中，删除BirthDay_Idx索引，其索引删除SQL语句为：