SQL零阶入门学习笔记（基础篇）
临时抱佛脚学SQL，在这边做一些整理。部分实例摘抄自W3School.由于是有PYTHON pandas的基础上看SQL，感觉两者胡同的地方是很多的。
NOTE:关于SQL的函数应用，可以参考博文SQL函数学习笔记；关于SQL语句的执行顺序，可以参考博文SQL语句执行顺序。
1 基本结构
可以把 SQL 分为两个部分：数据操作语言 (DML) 和 数据定义语言 (DDL)。
SQL (结构化查询语言)是用于执行查询的语法。但是 SQL 语言也包含用于更新、插入和删除记录的语法。查询和更新指令构成了 SQL 的 DML 部分：
- SELECT - 从数据库表中获取数据
- UPDATE - 更新数据库表中的数据
- DELETE - 从数据库表中删除数据
- INSERT INTO - 向数据库表中插入数据
SQL 的数据定义语言 (DDL) 部分使我们有能力创建或删除表格。我们也可以定义索引（键），规定表之间的链接，以及施加表间的约束。SQL 中最重要的 DDL 语句:
- CREATE DATABASE - 创建新数据库
- ALTER DATABASE - 修改数据库
- CREATE TABLE - 创建新表
- ALTER TABLE - 变更（改变）数据库表
- DROP TABLE - 删除表
- CREATE INDEX - 创建索引（搜索键）
- DROP INDEX - 删除索引
NOTE:SQL 对大小写不敏感！
2 基本SQL语句
2.1 SELECT语句
SELECT 列名称 FROM 表名称2.2 SELECT DISTINCT语句
找出表中唯一不同的值并返回。
SELECT DISTINCT 列名称 FROM 表名称2.3 SQL WHERE
WHERE有条件地从表中取出数据。
SELECT 列名称 FROM 表名称 WHERE 列 运算符 值| 操作符 | 描述 |
|---|---|
| = | 等于 |
| <> | 不等于 |
| > | 大于 |
| < | 小于 |
| >= | 大于等于 |
| <= | 小于等于 |
| BETWEEN | 在某个范围内 |
| LIKE | 搜索某种模式 |
NOTE:SQL 使用单引号来环绕文本值（大部分数据库系统也接受双引号）。如果是数值，请不要使用引号。
2.3.1 LIKE操作符
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name LIKE pattern在搜索数据库中的数据时，SQL 通配符可以替代一个或多个字符。在 SQL 中，可使用以下通配符：
| 通配符 | 描述 |
|---|---|
| % | 替代一个或多个字符 |
| _ | 仅替代一个字符 |
| [charlist] | 字符列中的任何单一字符 |
| [^charlist]或者[!charlist] |
不在字符列中的任何单一字符 |
% NOTES:(_相似)
- pattern中以xx开始：LIKE 'xx%'
- 以xx结束：LIKE '%xx'
- 带有xx:LIKE '%xx%'
- 不带xx:NOT LIKE '%xx%'
例：表Person
| Id | LastName | FirstName | Address | City |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Adams | John | Oxford Street | London |
| 2 | Bush | George | Fifth Avenue | New York |
| 3 | Carter | Thomas | Changan Street | Beijing |
从 "Persons" 表中选取居住在包含 "lon" 的城市里的人：
SELECT * FROM Persons
WHERE City LIKE '%lon%'从 "Persons" 表中选取居住在不包含 "lon" 的城市里的人：
SELECT * FROM Persons
WHERE City NOT LIKE '%lon%'[charlist] 通配符:
例：
从 "Persons" 表中选取居住的城市以 "A" 或 "L" 或 "N" 开头的人：
SELECT * FROM Persons
WHERE City LIKE '[ALN]%'结果：
| Id | LastName | FirstName | Address | City |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Adams | John | Oxford Street | London |
| 2 | Bush | George | Fifth Avenue | New York |
2.3.2 IN操作符
IN 操作符允许我们在 WHERE 子句中规定多个值。
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name IN (value1,value2,...)2.3.3 BETWEEN操作符
操作符 BETWEEN ... AND 会选取介于两个值之间的数据范围。这些值可以是数值、文本或者日期。
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name
BETWEEN value1 AND value2NOTE：不同的数据库对 BETWEEN...AND 操作符的处理方式是有差异的。某些数据库会列出介于 VALUE1 和 VALUE2 之间的人，但不包括 VALUE1 和 VALUE2 ；某些数据库会列出介于 VALUE1 和 VALUE2之间并包括 VALUE1和VALUE2的人；而另一些数据库会列出介于 VALUE1 和 VALUE2之间的人，包括 VALUE1 ，但不包括VALUE2。所以，需要数据库是如何处理 BETWEEN....AND 操作符的！
2.4 AND$OR运算符
如果第一个条件和第二个条件都成立，则 AND 运算符显示一条记录。
如果第一个条件和第二个条件中只要有一个成立，则 OR 运算符显示一条记录。
例：表Person如下
执行语句：
SELECT * FROM Persons WHERE (FirstName='Thomas' OR FirstName='William')
AND LastName='Carter'结果：
| LastName | FirstName | Address | City |
|---|---|---|---|
| Carter | Thomas | Changan Street | Beijing |
| Carter | William | Xuanwumen10 | Beijing |
2.5 ORDER BY子句
ORDER BY 语句用于根据指定的列对结果集进行排序，默认按照升序对记录进行排序。如果希望按照降序对记录进行排序，可以使用 DESC 关键字。
例：表Orders
| Company | OrderNumber |
|---|---|
| IBM | 3532 |
| W3School | 2356 |
| Apple | 4698 |
| W3School | 6953 |
执行语句：
SELECT Company, OrderNumber FROM Orders ORDER BY Company DESC, OrderNumber ASC结果：
| Company | OrderNumber |
|---|---|
| W3School | 2356 |
| W3School | 6953 |
| IBM | 3532 |
| Apple | 4698 |
2.6 INSERT INTO语句（表中插入数据）
INSERT INTO 表名称 VALUES (值1, 值2,....)也可以指定所要插入数据的列：
INSERT INTO table_name (列1, 列2,...) VALUES (值1, 值2,....)2.7 UPDATE语句（修改表中数据）
UPDATE 表名称 SET 列名称 = 新值 WHERE 列名称 = 某值修改若干列的例子：表Person
| LastName | FirstName | Address | City |
|---|---|---|---|
| Gates | Bill | Xuanwumen 10 | Beijing |
| Wilson | Champs-Elysees |
执行语句：
UPDATE Person SET FirstName='Fred',Address = 'Zhongshan 23', City = 'Nanjing'
WHERE LastName = 'Wilson'结果：
| LastName | FirstName | Address | City |
|---|---|---|---|
| Gates | Bill | Xuanwumen 10 | Beijing |
| Wilson | Fred | Zhongshan23 | Nanjing |
2.8 DELETE语句（删除整个表内的行）
DELETE FROM 表名称 WHERE 列名称 = 值删除所有行：
DELETE FROM 表名或者
DELETE * FROM 表名3 SQL高级用法
3.1 TOP子句
TOP 子句用于规定要返回的记录的数目。
3.1.1 SQL Server 的语法
SELECT TOP number|percent column_name(s)
FROM table_name3.1.2 MySQL 语法
SELECT column_name(s)
FROM table_name
LIMIT number3.1.3 Oracle语法
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE ROWNUM <= number3.2 SQL Alias（别名）
通过使用 SQL，可以为列名称和表名称指定别名（Alias）。
表的 SQL Alias 语法：
SELECT column_name(s)
FROM table_name
AS alias_name列的 SQL Alias 语法：
SELECT column_name AS alias_name
FROM table_name例：假设我们有两个表分别是："Persons" 和 "Product_Orders"。我们分别为它们指定别名 "p" 和 "po"。
现在，我们希望列出 "John Adams" 的所有定单。我们可以使用下面的 SELECT 语句：
SELECT po.OrderID, p.LastName, p.FirstName
FROM Persons AS p, Product_Orders AS po
WHERE p.LastName='Adams' AND p.FirstName='John'3.3 SQL JOIN
SQL join 用于根据两个或多个表中的列之间的关系，从这些表中查询数据。这里感觉和pandas的merge()功能高度相似。类比着理解可以轻松很多。
3.3.1 法一：通过主键
数据库中的表可通过键将彼此联系起来。主键（Primary Key）是一个列，在这个列中的每一行的值都是唯一的。在表中，每个主键的值都是唯一的。这样做的目的是在不重复每个表中的所有数据的情况下，把表间的数据交叉捆绑在一起。
例：表Person
| Id_P | LastName | FirstName | Address | City |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Adams | John | Oxford Street | London |
| 2 | Bush | George | Fifth Avenue | New York |
| 3 | Carter | Thomas | Changan Street | Beijing |
"Id_P" 列是 Persons 表中的的主键。这意味着没有两行能够拥有相同的 Id_P。即使两个人的姓名完全相同，Id_P 也可以区分他们。
表Orders
| Id_O | OrderNo | Id_P |
|---|---|---|
| 1 | 77895 | 3 |
| 2 | 44678 | 3 |
| 3 | 22456 | 1 |
| 4 | 24562 | 1 |
| 5 | 34764 | 65 |
"Id_O" 列是 Orders 表中的的主键，同时，"Orders" 表中的 "Id_P" 列用于引用 "Persons" 表中的人，而无需使用他们的确切姓名。"Id_P" 列把上面的两个表联系了起来。
执行语句：
SELECT Persons.LastName, Persons.FirstName, Orders.OrderNo
FROM Persons, Orders
WHERE Persons.Id_P = Orders.Id_P 结果：
| LastName | FirstName | OrderNo |
|---|---|---|
| Adams | John | 22456 |
| Adams | John | 24562 |
| Carter | Thomas | 77895 |
| Carter | Thomas | 44678 |
3.3.2 法二：使用Join
如果我们希望列出所有人的定购，可以使用下面的 SELECT 语句：
SELECT Persons.LastName, Persons.FirstName, Orders.OrderNo
FROM Persons
INNER JOIN Orders
ON Persons.Id_P = Orders.Id_P
ORDER BY Persons.LastName结果同上。
NOTE:INNER JOIN 与 JOIN 是相同的。
3.3.3 不同的 SQL JOIN
除了我们在上面的例子中使用的 INNER JOIN（内连接），我们还可以使用其他几种连接。
下面列出了您可以使用的 JOIN 类型，以及它们之间的差异。这里和pandas的merge()函数里面，how='(inner/outer/left/right)'参数用法基本上是一致的。
- JOIN: 如果表中有至少一个匹配，则返回行
- LEFT JOIN: 即使右表中没有匹配，也从左表返回所有的行
SELECT column_name(s)
FROM table_name1 --左连接的表，以它为准
LEFT JOIN table_name2 --被连接的表
ON table_name1.column_name=table_name2.column_name- RIGHT JOIN: 即使左表中没有匹配，也从右表返回所有的行
- FULL JOIN: 只要其中一个表中存在匹配，就返回行
3.4 SQL UNION 和 UNION ALL 操作符
UNION 操作符用于合并两个或多个 SELECT 语句的结果集。
NOTE:UNION 内部的 SELECT 语句必须拥有相同数量的列。列也必须拥有相似的数据类型。同时，每条 SELECT 语句中的列的顺序必须相同。
SQL UNION 语法
SELECT column_name(s) FROM table_name1
UNION
SELECT column_name(s) FROM table_name2NOTE:默认地，UNION 操作符选取不同的值。如果允许重复的值，请使用 UNION ALL。
SQL UNION ALL 语法
SELECT column_name(s) FROM table_name1
UNION ALL
SELECT column_name(s) FROM table_name23.5 SELECT INTO语句
SELECT INTO 语句从一个表中选取数据，然后把数据插入另一个表中，常用于创建表的备份复件或者用于对记录进行存档。
SELECT */column_name(s)
INTO new_table_name [IN externaldatabase]
FROM old_tablename
--后面可以接WHERE、JOIN等3.6 CREATE语句
3.6.1 CREATE DATABASE 语句（创建数据库）
CREATE DATABASE database_name3.6.2 CREATE TABLE 语句（创建数据库中的表）
CREATE TABLE 表名称
(
列名称1 数据类型,
列名称2 数据类型,
列名称3 数据类型,
....
)| 数据类型 | 描述 |
|---|---|
|
仅容纳整数。在括号内规定数字的最大位数。 |
|
容纳带有小数的数字。 "size" 规定数字的最大位数。"d" 规定小数点右侧的最大位数。 |
| char(size) | 容纳固定长度的字符串（可容纳字母、数字以及特殊字符）。 在括号中规定字符串的长度。 |
| varchar(size) | 容纳可变长度的字符串（可容纳字母、数字以及特殊的字符）。 在括号中规定字符串的最大长度。 |
| date(yyyymmdd) | 容纳日期。 |
- SQL约束
约束用于限制加入表的数据的类型。可以在创建表时规定约束（通过 CREATE TABLE 语句），或者在表创建之后也可以（通过 ALTER TABLE 语句）。
SQL约束主要包括以下几种约束：
- NOT NULL：约束强制列不接受 NULL 值。
例：
CREATE TABLE Persons
(
Id_P int NOT NULL,
LastName varchar(255) NOT NULL,
FirstName varchar(255),
Address varchar(255),
City varchar(255)
)- UNIQUE：约束唯一标识数据库表中的每条记录。UNIQUE 和 PRIMARY KEY 约束均为列或列集合提供了唯一性的保证。PRIMARY KEY 拥有自动定义的 UNIQUE 约束。NOET:每个表可以有多个 UNIQUE 约束，但是每个表只能有一个 PRIMARY KEY 约束。
例：需要命名 UNIQUE 约束，以及为多个列定义 UNIQUE 约束（MySQL / SQL Server / Oracle / MS Access:）：
CREATE TABLE Persons
(
Id_P int NOT NULL,
LastName varchar(255) NOT NULL,
FirstName varchar(255),
Address varchar(255),
City varchar(255),
CONSTRAINT uc_PersonID UNIQUE (Id_P,LastName)
)例：UNIQUE Constraint on ALTER TABLE
- 当表已被创建时，如需在 "Id_P" 列创建 UNIQUE 约束（MySQL / SQL Server / Oracle / MS Access:）：
ALTER TABLE Persons
ADD UNIQUE (Id_P)2.需命名 UNIQUE 约束，并定义多个列的 UNIQUE 约束（MySQL / SQL Server / Oracle / MS Access:）：
ALTER TABLE Persons
ADD CONSTRAINT uc_PersonID UNIQUE (Id_P,LastName)例：撤销UNIQUE 约束
MySQL:
ALTER TABLE Persons
DROP INDEX uc_PersonIDSQL Server / Oracle / MS Access:
ALTER TABLE Persons
DROP CONSTRAINT uc_PersonID
- PRIMARY KEY：PRIMARY KEY 约束唯一标识数据库表中的每条记录。主键必须包含唯一的值。主键列不能包含 NULL 值。每个表都应该有一个主键，并且每个表只能有一个主键。
- FOREIGN KEY：一个表中的 FOREIGN KEY 指向另一个表中的 PRIMARY KEY。FOREIGN KEY 约束用于预防破坏表之间连接的动作。FOREIGN KEY 约束也能防止非法数据插入外键列，因为它必须是它指向的那个表中的值之一。
- CHECK：CHECK 约束用于限制列中的值的范围。如果对单个列定义 CHECK 约束，那么该列只允许特定的值。如果对一个表定义 CHECK 约束，那么此约束会在特定的列中对值进行限制。
- DEFAULT：DEFAULT 约束用于向列中插入默认值。如果没有规定其他的值，那么会将默认值添加到所有的新记录。
3.6.3 CREATE INDEX 语句
CREATE INDEX 语句用于在表中创建索引。在不读取整个表的情况下，索引使数据库应用程序可以更快地查找数据。
SQL CREATE INDEX 语法
CREATE INDEX index_name
ON table_name (column_name)SQL CREATE UNIQUE INDEX 语法
CREATE UNIQUE INDEX index_name
ON table_name (column_name)3.7 DROP语句
3.7.1 DROP TABLE语句（删除整个表）
DROP TABLE 表名称3.7.2 DROP DATABASE
DROP DATABASE 数据库名称3.7.3 TRUNCATE TABLE 语句（删除表内数据）
TRUNCATE TABLE 表名称3.7.4 DROP INDEX语句
不同数据库用法不同。
3.8 ALTER TABLE语句
在表中添加列：
ALTER TABLE table_name
ADD column_name datatype删除表中的列：
ALTER TABLE table_name
DROP COLUMN column_name改变表中列的数据类型：
ALTER TABLE table_name
ALTER COLUMN column_name datatype3.9 AUTO INCREMENT 字段
Auto-increment 会在新记录插入表中时生成一个唯一的数字。
3.10 CREATE VIEW语句
CREATE VIEW语句：
CREATE VIEW view_name AS
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE condition更新视图：
SQL CREATE OR REPLACE VIEW Syntax
CREATE OR REPLACE VIEW view_name AS
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE condition删除视图：
SQL DROP VIEW Syntax
DROP VIEW view_name3.11 NULL
NOTE：
- 无法比较 NULL 和 0；它们是不等价的。
- 无法使用比较运算符来测试 NULL 值，比如 =, <, 或者 <>。
- 我们必须使用 IS NULL 和 IS NOT NULL 操作符。