浅析多关系SQL查询

摘要：多关系SQL查询是SQL查询中一个非常重要的组成部分，它的学习有助于快速有效地建立和实现数据筛选。文章介绍了多关系SQL查询的一般形式，分析了多关系SQL查询实现中的关键问题，通过分析建立起了对多关系SQL查询的进一步认识。

关键词：SQL；多关系；查询；SQL查询优化

0 引言

SQL是结构化查询语言（Structured Query Language）的缩写，它是美国标准组织ANSI规定的标准数据库语言，查询是SOL语言中最重要的组成部分，它提供的Select语句用于检索和显示一个和多个数据库表中数据，使用形式非常灵活。它是迄今为止最重要的关系数据库操作语言，在诸多领域都得到了应用和推广。一直以来，SQL以综合统一的强大功能和特点为人们所熟悉，它不仅能实现数据定义，还能实现数据控制、数据操纵、数据查询等功能。其中最广泛的应用就是数据查询功能，用于实现查询的关键字SELECT也在整个SOL中应用最为频繁，通过SELECT语句的构造和运行，人们实现数据的筛选，从而在关系中获得自己感兴趣的数据。习惯上人们根据查询数据来源的关系数目，将SQL查询分解为单关系查询和多关系查询2类，多关系SQL查询的实现往往相对复杂和困难，却是对查询思维更好的一种锻炼。

1 多关系SQL查询语句一般形式

如果筛选的数据来自于多个基本关系，那么就可以称为多关系查询，最简单也是最基本的多关系SQL查询语句是在FROM子句后面跟上2个或2个以上的关系名称，即：

SELECT *|COLUME1[，COLUME2，…]

FROM TABLE1，TABLE2[，…]

WHERE

EXPRESSION

以最常见的学生一课程数据库为例，数据库中包含STUDENT，COURSE，SC三个基本关系。下面的SQL语句就是一个典型的多关系连接查询，实现找出选修课程的学生的学号、姓名、选修课程编号、成绩的功能。

SELECT

STUDENT.SNO，SNAME，CNO，GRADE

FROM

STUDENT.SC

WHERE

STUDENT.SNO SC.SNO

在实际的应用中，可以根据查询的具体要求添加ORDERBY子句，GROUP BY子句以及HAVING短语，从而实现更灵活的查询以及结果处理。

2 多关系SQL查询实现中的关键问题

2.1 多关系SQL查询的构造

一般根据查询要求构造SQL语句时，（1）要考虑的是数据的来源，数据至少应该来自哪几个关系，关系的数目尽量最少化，这样FROM子句的内容就可以确定；（2）这些关系之间有哪些联系，结合查询的条件可以完成WHERE子句的构造，这里如果有分组的需求和组内的筛选，那么要完成GROUPBY子句以及HAVING短语的添加；（3）希望得到的数据都包含哪些有机的组成部分，结果需不需要进行排序，完成SELECT子句和ORDER BY子句的构造。至此，多关系SQL查询语句构造完成。

尽管这一过程的描述相对简单，但是在具体实现过程中会遇到很多的问题，比如说条件判断不准确，结果集数据组成不准确等多类问题。在常年的数据库教学中很明显的发现，学生对于这部分知识的掌握是不熟练的，一般停留在模仿的阶段，一旦出现和课本或习题不同类型的查询时往往难以顺利实现SQL语句的构造，甚至于多关系中存在同名属性，而结果集中需要这一属性时不写明属性的归属，SQL查询语句貌似正确但执行时却不能成立。因此，如何将理论与实践相结合，准确写出多关系SQL查询语句是最基本的，也是最关键的一个问题。

2.2 多关系SQL查询的转换

就像一个编程的题目，它的解法是不唯一的一样，一个查询要求对应的SOL语句同样可以有多种形式，尤其是在多关系查询中，这显得更加普遍。仍然以前面提到的学生一课程数据库为例，一个非常经典的查询就是查询至少选修1号课程和2号课程学生的学号。这一查询就可以用多条语句来实现。

2.2.1 连接查询（自身连接）

SELECT

X.SNO

FROM

SC X，SC Y

WHERE X.SNO Y.SNO AND O=’1’ O=’2’。

这是连接查询中非常特殊的自身连接，有的同学可能认为这不是一个关系上的查询吗，怎么就归纳到多关系SQL查询里面了？但实际上，人们完成这个查询要访问同一个关系两次，因此，可以得出它实际上是一个多关系SQL查询，但关系本质上是相同的，只不过有不同的别名。

2.2.2 嵌套查询

SELECT X.SNO FROM SC X

WHERE O=’1’ AND X.SNO IN（SELECT

Y SNO

FROM SC Y WHERE

O=’2’）。

这里用到的就是嵌套查询中的不相关子查询，这类查询很好的体现了SQL的结构化。

2.2.3 集合查询

SELECT SNO FROM SC WHERE CNO=’1’

INTERSECT

SELECT SNO FROM SC WHERE

CNO=’2’

这里选择了另外一种思路，分别找出选修1号课程的学生学号和选修2号课程的学生的学号，然后求交集，这样也很容易理解。

综合上面的介绍会发现，多关系查询的确能够解决用户提出的一系列的查询需求，但是它并不一定是唯一的途径和方法。学习者在学习中从思想上理解多关系SQL查询的同时还要掌握它的转换，换句话讲就是要明白它和其他类型查询之间是有关联关系的，是可以相互转化的，这样有助于人们对多关系SQL查询的进一步理解。

2.3 多关系SQL查询的优化

任何一个软件系统都在追求高的效率，数据库系统也不例外，就像程序有时空代价一样，SQL语句也是需要代价的，尤其是多关系SQL查询中不可或缺的连接运算往往就会耗费相对多的执行时间，那么如何来考虑多关系SQL查询的性能优化问题呢？笔者认为可以从以下方面入手。

2.3.1 遵循查询优化的基本规则

查询优化是数据库管理系统能自动完成的一项功能，它有一系列的优化规则，多关系SQL查询的优化也应该按照优化的基本规则进行。

2.3.2 做好相关辅助的工作

尽管优化的工作是由系统自动完成的，但人们从来没有验证过其有效性，当然，这在日常教学中也不容易实现。事实上，要知道优化器不是万能的，对一些复杂的SQL语句，优化器仅仅利用关系代数和数据字典是不够的，仍需要用户利用熟悉的业务知识来帮助优化器找出较好的执行计划。这样一来，为了保证多关系SQL查询的性能优越，可以在设计的阶段添加必要的索引，提高查询的效率；此外，可以再连接关系大于等于3个时想办法强制规定这些关系的连接顺序以帮助系统做出选择。索引的组织形式和关系连接顺序的强制规定在这里不作更深入的介绍。

2.3.3 多关系的物理优化

在最初设计数据库时应该充分的考虑运行阶段的一系列问题，比如一旦出现多关系SQL查询时效率低下怎么办的问题。关系数据库的物理结构、执行引擎和查询优化器是影响数据库查询性能的主要因素。数据库物理结构的改变虽然不会影响应用的查询结果，但会影响数据库性能。在物理设计阶段可以针对存储方式和存取方法进行设计，在后期的多关系SQL查询中有效提高查询的效率。

3 结语

总之，多关系SQL查询的有效构造是数据库系统运行和应用中非常重要的一个部分，它和所有的其它查询一样都发挥着各自的作用。今后如何让学生掌握的更好，运用的更加灵活都是进一步研究多关系SQL查询的目标。