数据库基本概念

1、数据库( DataBase,DB)

存放数据的地方，特点是数据按照数据模型组织，是高度结构化的，可供多个用户共享并具有一定的安全性。

2、关系型数据库

按照二维表结构方式组织的数据集合，二维表由行和列组成，表的行称为元组，列称为属性，对表的操作称为关系运算，主要的关系运算有投影、选择和连接等。

3、数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）

它是位于用户应用程序和操作系统之间的数据库管理系统软件，其主要功能是组织、存储和管理数据，高效地访问和维护数据，即提供数据定义、数据操纵、数据控制和数据维护等功能。常用的数据库管理系统有Oracle、Microsoft SQL Server和MySQL等。

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4、数据库系统（DataBase System，DBS）

指按照数据库方式存储和维护数据，并向应用程序提供数据访问接口的系统
DBS通常由数据库、计算机硬件（支持DB存储和访问）、软件（包括操作系统、DBMS及应用开发支撑软件）和数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）四个部分组成。

分为两类：桌面型和网络型

桌面型数据库系统指只在本机运行、不与其他计算机交换数据的系统，常用于小型信息管理系统，这类数据库系统的典型代表是VFP和Access。

网络型数据库系统指通过计算机网络进行数据共享和交换的系统，常用于构建较复杂的C/S结构或B/S结构的分布式应用系统，大多数数据库系统均属于此类，如Oracle、Microsoft SQL Sever等。

5、结构化查询语言SQL

结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）是用于关系数据库操作的标准语言，最早由Boyce和Chambedin在1974年提出，称为SEQUEL语言。
SQL语言由以下三部分组成。
（1）数据定义语言（Data Description Language，DDL），用于执行数据库定义的任务，对数据库及数据库中的各种对象进行创建、删除和修改等操作。数据库对象主要包括表、默认约束、规则、视图、触发器和存储过程等。
（2）数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），用于操纵数据库中各种对象，检索和修改数据。
（3）数据控制语言（Data Control Language，DCL），用于安全管理，确定哪些用户可以查看或修改数据库中的数据。

6、数据库的增删改查

查询语句 SELECT

（1）查询Student数据库。查询students表中各个同学的姓名和总学分。

USE Student SELECT name,totalscore FROM students

（2）查询表中所有记录。查询students表中各个同学的所有信息。

SELECT * FROM students

（3）条件查询。查询students表中总学分大于等于120的同学的情况。

SELECT * FROM students 
  WHERE totalscore >=  120

（4）多重条件查询。查询students表中所在系为“计算机”且总学分大于等于120的同学的情况。

SELECT * FROM students
  WHERE department='计算机' AND totalscore >= 120

（5）使用LIKE谓词进行模式匹配。查询students表中姓“王”且单名的学生情况。

SELECT * FROM students 
  WHERE name LIKE '王_'

（6）用BETWEEN…AND指定查询范围。查询students表中不在1999年出生的学生情况。

SELECT * FROM students 
  WHERE birthday NOT BETWEEN '1999-1-1' and '1999-12-31'

（7）空值比较。查询总学分尚不确定的学生情况。

SELECT * FROM students
  WHERE totalscore IS NULL

（8）自然连接查询。查找计算机系学生姓名及其“C程序设计”课程的考试分数情况。

SLELCT name,grade
FROM students, courses,grades,
WHERE department = '计算机' AND coursename= ' C程序设计' AND
students.studentid = grades.studentid AND courses.courseid =
grades.coursesid

（9）IN子查询。查找选修了课程号为101的学生情况。

SELECT * FROM students
	WHERE studentid IN
		  ( SELECT studentid FROM courses WHERE courseid = '101' )

在执行包含子查询的SELECT语句时，系统首先执行子查询，产生一个结果表，再执行外查询。本例中，首先执行子查询：

SELECT studentid FROM courses, students,grades WHERE courseid = '101'
AND students.studentid = grades.studentid AND courses.courseid =
grades.coursesid

得到一个只含有studentid列的结果表，courses中courseid列值为101的行在该结果表中都有一行。

（10）比较子查询。这种子查询可以认为是IN子查询的扩展，它是表达式的值与子查询的结果进行比较运算。查找课程号206的成绩不低于课程号101的最低成绩的学生学号。

SELECT studentid FROM grades
	 WHERE courseid = '206' AND grade !< ANY 
	     ( SELECT grade FROM grades WHERE courseid = '101')

（11）EXISTS子查询。EXISTS谓词用于测试子查询的结果是否为空表，若子查询的结果集不为空，则EXISTS返回TRUE，否则返回FALSE。EXISTS还可与NOT结合使用，即NOT EXISTS，其返回值与EXISTS刚好相反。查找选修206号课程的学生姓名。

SELECT name FROM students
      WHERE EXISTS
         ( SELECT * FROM grades
                 WHERE studentid = students.studentid AND courseid = '206' 
		)

（12）查找选修了全部课程的同学姓名（即查找没有一门功课不选修的学生）。

SELECT name FROM students
   WHERE NOT EXISTS
       ( SELECT * FROM courses
             WHERE NOT EXISTS
             	( SELECT * FROM grades
                   	WHERE studentid= students.studentid
                          AND courseid=courses.courseid)
       )

（13）查询结果分组。将各课程成绩按学号分组。

SELECT studentid,grade FROM grades
    GROUP BY studentid

（14）查询结果排序。将计算机系的学生按出生时间先后排序。

SELECT * FROM students
   WHERE department = '计算机'
     ORDER BY birthday

（15）聚合函数的使用

// 求选修101课程学生的平均成绩。
SELECT AVG(grade) AS ' 课程101平均成绩'
    FROM grades   
    WHERE courseid = '101'
// 求选修101课程学生的最高分和最低分。
SELECT MAX(grade) AS '课程101最高分' , MIN(grade) AS '课程101最低分'
    FROM grades   
    WHERE courseid = '101'
// 求学生的总人数。
SELECT COUNT(*) AS '学生总数'
   	FROM students

插入语句 INSERT

INSERT可添加一条或多条记录至一个表中。

INSERT有两种语法形式。

语法1：

INSERT INTO target [IN externaldatabase] (fields_list)
{DEFAULT VALUES|VALUES(DEFAULT|expression_list)}

语法2：

INSERT INTO target [IN externaldatabase] fields_list
{SELECT…|EXECUTE…}

第1种形式将一个记录或记录的部分字段插入到表或视图中。

第2种形式的INSERT语句插入来自SELECT语句或来自使用EXECUTE语句执行的存储过程的结果集。

例如，用以下语句向students表添加一条记录：

INSERT INTO students
VALUES('170206','罗亮', 0 ,'1/30/1998', 1, 150)

删除语句 DELETE

DELETE用于从一个或多个表中删除记录。

DELETE语句的语法格式如下：

DELETE FROM table_names [WHERE…]

例如，用以下语句从students表中删除姓名为“罗亮”的记录：

DELETE FROM students
WHERE name = '罗亮'

数据库操作

QT提供QtSql模块实现对数据库的访问，同时提供调用接口。

SQLite数据库介绍：

Qt提供了一种进程内数据库SQLite。它小巧灵活，无须额外安装配置且支持大部分ANSI SQL92标准，是一个轻量级的数据库。
概括起来具有以下优点。
（1）SQLite的设计目的是嵌入式SQL数据库引擎，它基于纯C语言代码，已经应用于非常广泛的领域内。
（2）SQLite在需要持久存储时可以直接读写硬盘上的数据文件，在无须持久存储时也可以将整个数据库置于内存中，两者均不需要额外的服务器端进程，即SQLite是无须独立运行的数据库引擎。
（3）开放源代码，整个代码少于3万行，有良好的注释和90%以上的测试覆盖率。
（4）少于250KB的内存占用容量（gcc编译情况下）。
（5）支持视图、触发器和事务，支持嵌套SQL功能。
（6）提供虚拟机用于处理SQL语句。
（7）不需要配置，不需要安装，也不需要管理员。
（8）支持大部分ANSI SQL92标准。
（9）大部分应用的速度比目前常见的客户端/服务器结构的数据库快。
（10）编程接口简单易用。

QtSql模块使用驱动插件（driver plugins）与不同的数据库接口通信

以SQLite数据库为例

QTextCodec::setCodecForLocale(QTextCodec::codecForLocale());// 设置显示中文
QSqlDatabase db =QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");      // 访问QSQLITE驱动
db.setHostName("easybook-3313b0");                          // 设置数据库主机名
db.setDatabaseName("qtDB.db");                              // 设置数据库名
db.setUserName("zhouhejun");                                // 设置数据库用户名
db.setPassword("123456");                                   // 设置数据库密码
db.open();                             		            // 打开连接

//创建数据库表
QSqlQuery query;
bool success=query.exec("create table automobil(id int primary key,attribute varchar,type varchar,kind varchar,nation int,carnumber int,elevaltor int,distance int,oil int,temperature int)");
if(success)
    qDebug()<<QObject::tr("数据库表创建成功！\n");
else
    qDebug()<<QObject::tr("数据库表创建失败！\n");

//查询
query.exec("select * from automobil");
QSqlRecord rec = query.record();
qDebug() << QObject::tr("automobil表字段数：" )<< rec.count();

//插入记录
QTime t;
t.start();
query.prepare("insert into automobil values(?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)");

long records=100;
for(int i=0;i<records;i++)
{
    query.bindValue(0,i);
    query.bindValue(1,"四轮");
    query.bindValue(2,"轿车");
    query.bindValue(3,"富康");
    query.bindValue(4,rand()%100);
    query.bindValue(5,rand()%10000);
    query.bindValue(6,rand()%300);
    query.bindValue(7,rand()%200000);
    query.bindValue(8,rand()%52);
    query.bindValue(9,rand()%100);

    success=query.exec();
    if(!success)
    {
        QSqlError lastError=query.lastError();
        qDebug()<<lastError.driverText()<<QString(QObject::tr("插入失败"));
    }
}
qDebug()<<QObject::tr("插入 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(t.elapsed());

//排序
t.restart();
success=query.exec("select * from automobil order by id desc");
if(success)
    qDebug()<<QObject::tr("排序 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(t.elapsed());
else
    qDebug()<<QObject::tr("排序失败！");

//更新记录
t.restart();
for(int i=0;i<records;i++)
{
   query.clear();
   query.prepare(QString("update automobil set attribute=?,type=?,"
                         "kind=?,nation=?,"
                         "carnumber=?,elevaltor=?,"
                         "distance=?,oil=?,"
                         "temperature=? where id=%1").arg(i));

   query.bindValue(0,"四轮");
   query.bindValue(1,"轿车");
   query.bindValue(2,"富康");
   query.bindValue(3,rand()%100);
   query.bindValue(4,rand()%10000);
   query.bindValue(5,rand()%300);
   query.bindValue(6,rand()%200000);
   query.bindValue(7,rand()%52);
   query.bindValue(8,rand()%100);

   success=query.exec();
   if(!success)
   {
       QSqlError lastError=query.lastError();
       qDebug()<<lastError.driverText()<<QString(QObject::tr("更新失败"));
   }
}
qDebug()<<QObject::tr("更新 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(t.elapsed());

//删除
t.restart();
query.exec("delete from automobil where id=15");
qDebug()<<QObject::tr("删除一条记录，耗时：%1 ms").arg(t.elapsed());

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