DB2 10.1 基础认证考试 610 备考教程,第 3 部分: 使用数据库和数据库对象

本教程将向您展示在 DB2® 10.1 中创建和连接到一个数据库的基本步骤和要求。此外,本教程还将向您介绍组成一个 DB2 数据库的对象,以及如何创建和操作它们。本教程是由 6 本 “DB2 10.1 基础认证考试 610 准备教程” 组成的教程系列的第 3 部分,帮助您为 DB2 10.1 基础认证考试 610 做好准备。

Gerald Kupris, 解决方案迁移专家, IBM

Gerald KuprisGerald A. Kupris 是 IBM Information Management Technology Ecosystems 团队的一名 DB2 迁移专家,它自 2010 年加入该团队。他与众多合作伙伴和客户打过交道,提供 DB2 知识转移、实施指导,并协助从有竞争力的数据库迁移到 DB2。



2013 年 8 月 08 日

开始之前

关于本系列

是否希望成为一名 IBM 认证的数据库管理员(DB2 10.1 基础认证)?如果是,那么您来对了地方。这个 DB2 10.1 认证准备教程 系列旨在探讨您参加 DB2 10.1 基础认证考试(考试 610)之前 需要了解的所有主题。即使您不打算马上参加认证考试,这个教程系列也可以帮助您了解 DB2 10 for z/OS® 和 DB2 10.1 for Linux®, UNIX®, and Windows® 中的许多新特性和功能。

还未看到您要找的教程?您可以回顾 DB2 9 基础认证 730 备考系列 中的 DB2 9 教程。

关于本教程

这是由 6 个教程组成的一个系列教程的第 3 部分,可帮助您为 DB2 10.1 基础认证(考试 000-610)做好准备。本教程主要介绍考试第 3 部分的目标。

本教程概述 DB2 数据库中存在的主要对象。然后主要使用 IBM Data Studio 分步指导您创建、连接和删除一个数据库。最后,您将使用 Data Studio 创建、更新和删除数据库对象。

此处没有 介绍 DB2 和 IBM Data Studio 的安装。我们强烈推荐您下载并安装 IBM DB2 Express-C 和 IBM Data Studio 3.1.1。安装 DB2 和 Data Studio 并根据指导进行操作,这有助于您理解认证考试要考察的许多概念。

目标

在完成本教程之后,您应当能够:

  • 识别 DB2 数据库中存在的数据库对象,包括其基本特征和属性
  • 使用 IBM Data Studio:
    • 创建、连接和删除一个数据库
    • 创建并修改数据库中存在的对象

先决条件

对关系型数据库有大致了解的人都将能够完成本教程的目标。

由于完成本教程不需要 DB2 和 IBM Data Studio,所以此处不打算介绍安装这些产品的过程。建议您下载这两个产品(参见 参考资料)。

系统要求

完成本教程既不需要 DB2 副本也不需要 IBM Data Studio。再次建议您下载并安装这两个产品,是因为如果您跟随着每一步进行操作,就会从本教程中学到更多知识,参见 参考资料,下载这两个产品。


DB2 数据库和数据库对象简介

基本 DB2 组织

在向您展示如何创建、连接和修改数据库中的对象之前,需要大致了解一下 DB2 使用的组织和术语。类似于使用文件夹层次结构组织文件的文件系统,DB2 使用了对象层次结构组织数据。

在该层次结构最顶部是加载 DB2 的服务器 或计算机。下面是数据库实例一级。一个实例 便可控制其下面的数据库并管理系统资源。服务器上必须至少有一个实例,而且可以有很多实例。每个实例充当其自己独立的 DB2 安装,控制对其中的数据库的访问。

数据库是数据库对象层次结构的第三层,在这一层,您将开始学习基本命令和创建过程。一个数据库 是一个数据集合。作为一个关系型数据库,DB2 包含相互之间存在关系的表,这些表使用这些关系组织数据,同时将对该数据的复制保持在最低限度。

紧接着的所有对象都可视作我们的数据库层次结构中第 4 层的一部分,因为它们都是 DB2 数据库的一部分。

数据库中的对象

本教程不介绍数据库对象的 CREATE 语句的语法,不过,为了考试,您应当熟悉该语法。在其他教程中可能会更多地介绍这些对象(例如:表、索引和视图),CREATE 语句在 DB2 10.1 Information Center 中有详细的说明。关于每个对象的 CREATE 语句的直接链接,请参见本教程的 参考资料 部分。另外,在查看 “在 Data Studio 中创建、修改和删除对象” 中的示例后,您可以通过一个动手流程生成自己的 CREATE 语句。

表空间

表空间 是一个存储结构,DB2 用它对数据和数据库对象分组,以便将这些对象存储在系统中。表空间被用作数据库和容器对象之间的一个存储实际数据的层。一个表空间可包含多个表。首次创建一个数据库时,DB2 会自动创建 SYSCATSPACE、USERSPACE1 和 TEMPSPACE1 表空间。创建一个表空间时,必须将它与缓冲池关联起来。

缓冲池

如前所述,必须为 DB2 中的每个表空间分配一个缓冲池。缓冲池 缓存从磁盘读取的表和索引信息。创建一个表空间时,必须将它与缓冲池关联起来,而且缓冲池的页面大小必须匹配表空间的页面大小。在创建一个数据库时,DB2 创建了 IBMDEFAULTBP 缓冲池,所有默认的表空间都使用它。

架构

架构 是数据库对象的一个逻辑分组。它还用于名称限定符,帮助根据名称自然地组织数据库对象。相关约定是 <SCHEMA-NAME>.<OBJECT-NAME>。这也支持多个对象有相同的对象名称,只要每个对象在不同的架构中。

例如,如果您出售了硬件和软件,那么您可以有一个 HARDWARE 和 SOFTWARE 架构。在每个架构中,您可以有一个 ORDERS 表,用以区分硬件和软件订单(HARDWARE.ORDERS 和 SOFTWARE.ORDERS)。

如果在创建对象时不限定或显式声明一个架构,那么架构名称就是创建了该对象的用户的用户 ID。如果我以 db2user 身份登录进来,并创建一个名为 TEMP1 的表,该表的全名就是 DB2USER.TEMP1。

是存储数据的地方,出于这个原因,它们是 DB2 的核心。表由行和列组成。每个行称为一个记录,行和列交叉处的数据称为。由于可能需要采用不同的方式来描述、访问和组织数据,因此有不同类型的表。在本系列的其他教程中会更详细地介绍表,这里只指出表的类型有:

  • 基表:这些表保存持久数据或者您希望在多个数据库连接/断开中自始至终保留的数据。该组包括:
    • 常规表:最常用的表类型;被视为是通用的。
    • 蔟表:简单来说,这些表将其数据聚集在一起来提供访问优势,这主要见于非常大型的数据库环境中。蔟表的类型包括:
      • Insert Time Clustering (ITC) Tables
      • Range Clustering Tables (RCT)
      • Multidimensional Clustering (MDC) Tables
    • 时态表:DB2 10.1 的新特性:
      • 系统周期时态表:这种时态表使用一个相关的历史表来保存更新或删除的主表的每一行的历史版本。两个表使用 SYSTEM_TIME 列来确定何时行是最新的。然后在更改某个行之后,原始行和更新的 SYSTEM_TIMEs 被插入历史表。数据库生成这两个列并维护历史表。
      • 应用程序周期时态表:这种表使用两个 BUSINESS_TIME 周期列基于数据有效的时间存储数据。这些列提供的范围表明行何时有效。由于没有历史表,所有事件周期(过去、现在和未来的)都用同一表的不同记录来表示,有效日期及其相关的数据都在一个表中加以维护。
      • 双时态表:这种时态表是应用程序周期时态表和系统周期时态表的结合:历史表和有效时间周期。
  • 临时表:顾名思义,这些表用于临时工作:
    • 已声明的临时表:这些表仅适用于一个数据库会话。当您的数据库连接终止时,表和其中的所有数据都被删除。
    • 已创建的临时表:不同于已声明的临时表,这些表在每个会话后仍然存在,不过其中的数据已不存在。
  • 物化查询表:这些表通过 SELECT 语句创建,用于提高查询性能。

索引

在大部分情况下,不能保证您表中的数据以任何顺序排列,因为将数据添加到表中时,它附加在表的结尾。这意味着,在大部分情况下,表中的每一行都需要扫描,以确定该表是否包含所需的信息。当表变得很大时,这会显著影响访问您的数据所需的时间。

如同书中的索引组织书中的主题并将您指引到一个页面,协助您查找您希望尽快用到的信息,DB2 中的索引 提高数据库检索数据的性能。一本书的索引根据主题按字母顺序组织书中的信息,而作为 DBA,您可以决定 DB2 使用什么来组织数据。大部分时候,您会选择一个或多个列,不过索引甚至可用于指向 XML 数据或数据块。

通过查找系统目录中的元数据,您总是可以看到您的数据库上启用了什么索引。在本系列的后续教程中会更详细地介绍索引。

视图

一个视图 是观察一个或多个表和/或一个或多个视图中的数据的一种有效方式。可以像使用表那样使用视图,视图可以包含列和行,不过它们不需要任何永久存储。

一个视图使用结合这些来源的 SELECT SQL 语句(后面的教程中会详述)。由于数据库用户往往需要不断提取来自多个表的数据,视图是一种有效而又简单的数据检索方法。而且,一些表可能包含敏感数据,比如雇员薪资。使用 SELECT 语句创建排除该列的视图可以确保数据的安全性。在本系列的后续教程中会更详细地介绍视图。

触发器

一个触发器 包含在指定表上发生插入、更新或删除操作时会执行的一个操作或一组操作,也称为触发事件。主要有三种类型的触发器:

  • Before:触发器的操作在触发事件发生之前执行。
  • After:触发器的操作在触发事件发生之后立即执行。
  • Instead of:用于定义针对复杂视图执行的插入、更新或删除操作。

序列

序列 用于独立于所有其他数据库对象自动生成数值。它们常用于生成惟一值。相邻值使用 NEXT VALUEPREVIOUS VALUE 表达式进行检索。如果需要快速连续地生成许多数字,可以对它们进行缓存,以帮助加速 I/O 操作。

别名

顾名思义,别名 就是数据库与序列、表、视图或另一个别名关联的另一个名称。它们通常用于在无需指定架构名称的情况下引用一个对象,而且可有效地表达对象的简短俗语。


创建数据库

准备创建数据库

在本节中,您将了解创建和连接数据库的基本步骤。本教程将向您展示如何使用 IBM Data Studio 3.1.1 完成这些步骤,并且以您已经安装了它并且首次使用它为前提。DB2 还允许您从命令行创建和管理数据库对象。如果您希望使用命令行与 DB2 交互,我们会向您展示 Data Studio 在每一步中生成的命令。

安装 DB2 之后,您就可以轻松访问 DB2 命令窗口,只需打开 Windows 命令提示符并键入 db2cmd 即可。在 Linux 中,您可以运行某个终端中随之出现的命令。如果您以这种方式打开并使用命令行,下面的命令前面必须加上 db2、一个空格,然后是显示的命令。

要创建数据库,则必须拥有 SYSADM 或 SYSCTRL 权限。有关这些权限的更多信息,请参阅本系列的第 2 部分(参见 参考资料)。如果已经安装了 DB2 副本来完成本教程,那么您就已经拥有了 SYSADM 权限。

IBM Data Studio 是一个基于 Eclipse 的环境。如果您使用过 Eclipse 或其他基于 Eclipse 的环境,您应当感到很舒适。作为创建数据库的准备工作,打开 IBM Data Studio。在打开它时,会看到一个要求您选择工作区的窗口。

图 1. 图 1. 选择工作区的窗口
屏幕截图显示了选择工作区的窗口

该位置标识您在 Data Studio 中创建的所有文件的默认位置。另外它创建了一个 .metadata 文件夹,其中包含有关您的所有首选项和数据库连接的信息。如果您在使用一段时间之后重新启动 Data Studio,并为工作区选择不同的位置,您就不会再看到任何数据库连接。

在单击 Ok 之后,Data Studio 应当在 Database Administration 透视图中打开。可以查看窗口右上角菜单栏下面的选项卡来确认这一点。环顾整个窗口,在左边和底部有很多窗格。在 Data Studio 中,这些窗格称为视图。您主要会用到位于窗口左边的 Administration Explorer 视图,以及 Properties 和 SQL Results 视图,它们是窗口最底部窗格上的选项卡。

图 2. 图 2. 打开的 IBM Data Studio
屏幕截图显示了首次打开时的 IBM Data Studio

Data Studio 中的透视图根据您要完成的任务提供工具组和其他功能。对于我们来说,使用的是 Database Administration 透视图。有关使用 Data Studio 及其特性的详细信息,请参见 “参考资料” 部分提供的 Data Studio Information Roadmap。

创建数据库

要创建一个数据库,需要定位 Administration Explorer 视图。在顶部该视图的中间有一个 New 按钮。单击其右侧的下拉箭头并选择 New Database

图 3. 图 3. 下拉列表中的 New Database 选项
屏幕截图显示了 New 按钮下拉列表中的 New Database 选项

新的数据库窗口会打开,要求您指定数据库所在的实例。假设您在您的计算机上运行 DB2,主机名和端口的默认值应当分别为 localhost 和 50000。实例名、用户名和密码在安装 DB2 时已经设置。在 Windows 中,默认的实例名是 DB2,而在 Linux/UNIX 中,实例名是 db2inst1。您应当在单击 Finish 之前测试连接,确保您正确地输入了相关信息。

图 4. 图 4. Specify Instance 窗口
图中显示了窗口要求您指定希望数据库位于其中的实例

在 Administration Explorer 视图中,实例的主机名显示为 “All Databases” 文件夹下的一个服务器。另外,一个新的选项卡会在您的主工作区打开,供您输入有关新数据库的信息。

图 5. 图 5. 工作区中的 Create Database 选项卡
屏幕截图显示了用于创建数据库的可编辑窗口

要创建一个新的数据库,至少要输入您喜欢的数据库名称。在本例中,输入的是 MYNEWDB

要查看 Data Studio 发出的命令,请单击 Run 按钮旁边的 Preview Command。这会扩展选项卡的 Command 部分。如果您一直在跟随指示进行操作,这部分应当有以下命令:

CREATE DATABASE MYNEWDB AUTOMATIC STORAGE YES;

这也是您可以在命令行执行的、用来创建 MYNEWDB 数据库的命令。在运行命令之前,您做的任何更改都会自动更新该部分。例如:如果您要将默认的缓冲池和表空间页面大小从其默认的 4 KB 改为 8 KB,您会看到命令变为:CREATE DATABASE MYNEWDB AUTOMATIC STORAGE YES PAGESIZE 8 K;

还有很多选项可用来创建数据库。要了解所有这些选项,参见 DB2 10.1 Information Center 的 CREATE DATABASE 命令页面。

要创建数据库,请单击 Run

命令运行时,应当可以看见窗口底部窗格上的 SQL Results 视图。假设所有信息都输入正确,状态列应当有一个蓝色对勾,并显示 Success。此外,数据库名称现在应当出现在窗口右边的 Administration Explorer 视图中。

图 6. 图 6. SQL Results 视图中的 Success
屏幕截图显示了 SQL Results 视图中的对勾,这表明命令成功运行
图 7. 图 7. 新创建的 MYNEWDB 数据库
屏幕截图显示了 Administration Explorer 视图的特写

祝贺您!您刚刚在 DB2 10.1 中创建了一个数据库。要创建更多数据库,可以继续修改 New Database 选项卡下的信息,并再次单击 Run 按钮。每个数据库必须拥有惟一的名称。


连接和删除数据库

创建好一个数据库之后,我们接下来会看看连接到现有数据库的过程。在我们的示例中,我们将连接到安装 DB2 时创建的 Sample 数据库。

连接数据库

如果这是您第一次使用 Data Studio,Sample 数据库应当不会在 Administration Explorer 视图中。就像我们创建新数据库时所做的那样,单击 New 按钮右侧的下拉箭头。这一次,应该选择到某个数据库的 New Connection。这会调出 New Connection 窗口。

在窗口左侧,您可以看到 Data Studio 可以连接到的各种类型的数据库。这是因为 DB2 Connect 现在封装在 IBM Data Studio 中。

从列表中选择 DB2 for Linux, UNIX, and Windows。在数据库字段中输入 SAMPLE,而且与上一节创建数据库时一样,主机名和端口的默认值分别为 localhost 和 50000。务必在输入用户名和密码之后测试您的连接。如果您不希望再次输入您的密码,可以让 Data Studio 保存它。输入所有数据库连接信息之后,可以发送 ping 测试连接是否成功,然后单击 Finish。正如我们创建 MYNEWDB 数据库时一样,SAMPLE 数据库应当显示在 Administration Explorer 视图中。

图 8. 图 8. New Database Connection 窗口
屏幕截图显示了 New Databse Connection 窗口的特写

如果 Sample 数据库已经存在于 Administration Explorer 视图中,您需要做的就是双击数据库。如果您没有保存您的用户名和密码,则需要输入用户名和密码,然后才能完成连接。

为了确认您已经成功连接,您应当会在 Administration Explorer 视图中看到来自数据库的文件夹列表。这些文件夹的名称是组成 DB2 数据库的对象的名称。如果您单击其中一个文件夹,则会在主工作区打开所有该类型对象的一个列表。该列表称为 List Editor。

图 9. 图 9. 连接到 SAMPLE 数据库
屏幕截图显示了 Administration Explorer 视图和可确认您已连接到 SAMPLE 数据库的文件夹

这是 Data Studio 不生成为那些使用命令行的用户发出的命令的少数情况之一。如果连接到 Sample 数据库,则应该使用命令 CONNECT TO SAMPLE USER <USERNAME> USING <PASSWORD>;

以这种方式输入您的密码,您的密码就会打印在命令行窗口。出于安全考虑,不建议这么做。不过,如果您遗漏了 USING 子句,DB2 会立即要求您在以下代码行中提供您的密码。输入的任何字符都不会显示在屏幕上,而且在您按下 Enter 之前光标不会移动。

CONNECT TO SAMPLE USER <USERNAME>;

如果以用户身份登录到操作系统,那么可以将命令进一步缩短为 CONNECT TO SAMPLE;

与数据库断开连接

与数据库断开连接很容易。对于 Data Studio,只需右键单击 Administration Explorer 视图中的数据库并选择 Disconnect。对于命令行,只需输入 TERMINATE;

图 10. 图 10. Disconnect 选项
屏幕截图显示了右键单击 Administration Explorer 视图中的数据库后弹出的菜单的特写

当然,如果您关闭窗口,也会断开您的数据库连接。

删除数据库

我们不会再在任何示例中使用 MYNEWDB 数据库,因此现在我们要删除它。在 Data Studio 中,要删除数据库,首先必须连接到该数据库,然后右键单击 Administration Explorer 视图中的数据库并选择 Drop。

图 11. 图 11. Drop 选项
屏幕截图显示了右键单击 Administration Explorer 视图中的数据库后弹出的菜单的特写

这会在主工作区打开一个选项卡,与用于创建数据库的那个选项卡类似。与之前的窗口不同的是,此处没有您可以调整的选项。如果再次预览命令,则会看到:

CONNECT TO MYNEWDB;
UNQUIESCE DATABASE;
QUIESCE DATABASE IMMEDIATE FORCE CONNECTIONS;
UNQUIESCE DATABASE;
CONNECT RESET;
DROP DATABASE MYNEWDB;

QUIESCE 命令的作用在于确保目前无其他用户连接到数据库。由于刚刚创建了这个数据库,所以我们知道没有其他人在使用它。如果是这样,您需要在命令行中输入 DROP DATABASE MYNEWDB;

单击 Run 命令之后,MYNEWDB 数据库应当不会再出现在 Administration Explorer 视图中。MYNEWDB 已从磁盘彻底删除。


在 Data Studio 中创建、修改和删除对象

以上您了解了如何创建、连接和删除一个数据库,并且概括了 DB2 中的对象类型,接下来我们了解一下如何使用 Data Studio 创建这些对象并与之交互。同样,关于要输入到命令行的详细创建命令,可以使用 参考资料 部分中 Information Center 的链接。

在最新版的 Data Studio 中,不再逐个即时地部署对数据库对象的每个变更,目前的 Data Studio 利用了变更计划,该计划允许您一次部署所有变更。

创建数据库对象

在本例中,我们将在 Sample 数据库中创建一个名为 TEMP 的新架构。一旦连接到 Sample 数据库,通过左键单击 Administration Explorer 视图中的 Schema 文件夹,就可以在 List Editor 中加载所有架构的列表。在 List Editor 顶部,有一个绿色加号 (+),单击该加号,就会创建一个带有默认值的新对象,并打开屏幕底部的 Properties 视图,其中包含可编辑的值。您可以右键单击 Administration Explorer 视图中的 Schema 文件夹并选择 Create Schema。

图 12. 图 12. List Editor 中的创建按钮
屏幕截图显示了 List Editor 中创建按钮的特写
图 13. 图 13. 从 Administration Explorer 视图创建一个对象
屏幕截图显示了右键单击 Administration Explorer 视图中的 Schema 文件夹后弹出的菜单的特写

在我们的示例中,List Editor 中会显示一个默认名称为 Schema2 的新架构,在该名称左边出现一个增量符号,表明这是一个未部署的变更。在 Properties 视图中将该名称更改为 TEMP。直到这些变更得到部署之后,我们才可以再次选择未部署的对象并继续修改它。您会看到,List Editor 并没有反映这一名称变更,直至您在 List Editor 中单击它或者单击 Administration Explorer 视图中的 Schema 文件夹。

图 14. 图 14. List Editor 中的新架构
屏幕截图显示了 List Editor 中新创建的架构
图 15. 图 15. 在 Properties 视图中编辑架构名称
屏幕截图显示了 Properties 视图,展示架构名称如何从 Schema2 变为 TEMP

要部署这一变更到数据库中,可以单击 Administration Explorer 视图中的 Change Plans 文件夹,右键单击仍然处于 Pending 状态的变更计划,然后选择 Review and Deploy。此外,您可以单击 Review and Deploy Changes 按钮,不管您在 List Editor 中查看什么对象。这个按钮是 List Editor 右上角第二排按钮中从右边起的第三个按钮。

图 16. 图 16. 查看 List Editor 中的变更计划
屏幕截图显示了 List Editor 中 Change Plans 的特写
图 17. 图 17. Review and Deploy 按钮
屏幕截图显示了 List Editor 中 Review and Deploy 按钮的特写

在部署变更到数据库之前,Data Studio 会打开 Review and Deploy 窗口,该窗口将向您显示它要向数据库发出的命令。如果使用命令行创建架构,则会发送与此处相同的命令。

图 18. 图 18. Review and Deploy 窗口
屏幕截图显示了 Review and Deploy 窗口

虽然我们的示例中创建了一个架构,不过您需要知道的是,您可以使用同样的过程创建 数据库和数据库对象简介 中提到的任何数据库对象,不同之处在于您将需要在 Properties 视图中选择和修改的选项。

修改和删除数据库对象

数据库对象的修改和删除是以类似的方式完成的。首先查看 Administration Explorer 视图中的对象。右键单击您希望修改或删除的对象,然后选择适当的选项。如果选择 Alter,Properties 视图中的值就会变得可编辑,就像在创建新对象时一样。完成您的所有变更之后,您就可以像在创建对象时那样部署这些变更。

修改表数据

Data Studio 还可用于插入、更新和删除表中的数据。为此,请单击 Administration Explorer 视图中的 Tables 文件夹,找到您想在 List Editor 中修改的表。右键单击该表并选择 Edit Data。这会在另一个选项卡中打开表数据编辑器,显示表的行和列中的数据。可以更新各个单元格,创建或删除整个行。

图 19. 图 19. Commit 按钮
屏幕截图显示了 List Editor 中 Commit 按钮的特写

与修改数据库对象时一样,这些变更在提交之前是不会生效的。List Editor 中用于提交变更的按钮与用于部署变更的按钮在类似的位置,即表数据编辑器选项卡右上角从右边起的第三个按钮。如果您不想提交所做的变更,可以单击刷新按钮,即选项卡右上角最右边的按钮。


结束语

现在您了解了如何使用 IBM Data Studio 创建和连接数据库。还学习了如何使用它创建和修改数据库内存在的对象。您在 Data Studio 中执行的大部分操作生成的命令都可以保存,以供在脚本中使用或输入到命令行中,不管使用 Data Studio 是否比键入命令要简单得多。此外,本教程还向您介绍了 DB2 数据库中存在的主要对象及其通用功能。

DB2 10.1 Information Center 是最全面的 DB2 文档来源,包含您可能会问到的大部分问题的答案,包括所有命令和所有命令选项的描述。此外,developerWorks 还有其他许多非常有用的 DB2 文章和教程,专门面向那些对数据库不太熟悉的用户。

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ArticleTitle=DB2 10.1 基础认证考试 610 备考教程,第 3 部分: 使用数据库和数据库对象
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