Java数据库学习:SQL语言(一)

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前言

1. 本篇内容基于Oracle数据库的内容,其中Sql语言的编写运行都在基于Oracle数据库,所以小伙伴如果需要的话,可以先了解这一篇

一丶SQL语言基础

1 什么是SQL

1. 结构化查询语言(Structured Query Language)简称 SQL，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统；同时也是数据库脚本文件的扩展名(.sql)。

2 SQL能做什么

1. SQL 面向数据库执行查询
2. SQL 可从数据库取回数据
3. SQL 可在数据库中插入新的记录SQL
4. 可更新数据库中的数据SQL
5. 可从数据库删除记录
6. SQL 可创建新数据库
7. SQL 可在数据库中创建新表SQL
8. 可在数据库中创建存储过程SQL
9. 可在数据库中创建视图
10. SQL 可以设置表、存储过程和视图的权限
11. 以及等等…

3 SQL标准

1. SQL 是 1986 年 10 月由美国国家标准局（ANSI）通过的数据库语言美国标准，接着， 国际标准化组织（ISO）颁布了 SQL 正式国际标准。1989 年 4 月，ISO 提出了具有完整性特征的 SQL89 标准，1992 年 11 月又公布了 SQL92 标准，在此标准中，把数据库分为三个级别：基本集、标准集和完全集。在 1999 年推出 99 版标准。最新版本为 SQL2016 版。
2. 比较有代表性的几个版本：SQL86、SQL92、SQL99。版本之间是可以实现向下兼容的,比如你使用的数据库支持SQL99标准,那么92,86这些都可以兼容,后面示例中使用的是Oracle11g,支持SQL99标准
3. 除了 SQL 标准之外，大部分 SQL 数据库程序都拥有它们自己的私有扩展.比如使用Oracle编写的含有私有扩展的语句移植到MySQL中就无法执行

4 SQL语言结构

1. 数据查询语言（DQL：Data Query Language）
    其语句，也称为“数据检索语句”，用以从表中获得数据，确定数据怎样在应用程序给出。 关键字 SELECT是 DQL（也是所有 SQL）用得最多的动词，其他 DQL 常用的关键字有WHERE，ORDER BY，GROUP BY 和 HAVING。这些 DQL 关键字常与其他类型的 SQL 语句一起使用。
    比如:select…from…where 查询数据
2. 数据操作语言（DML：Data Manipulation Language）
    其语句包括动词INSERT，UPDATE 和 DELETE。它们分别用于添加，修改和删除表中的行。
    insert…插入一条数据
    update…更新一条数据
    delete…删除一条数据
3. 事务处理语言（TCL：Transaction Control Language）
    事务非常重要,它的语句能确保被DML 语句影响的表的所有行及时得以更新
    最容易理解的就是转账案例:A要向B转1000元,那么A的账户中需要减少1000元,B的账户需要增加1000元,这两个动作必须是要么都成功,要么都失败,也就是说比如A账户余额多于1000,B账户存在,那么这两个动作不出意外都可以完成.但是当A账户余额小于1000,那么两个动作都不能执行成功.
    commit…事务提交
    rollback…事务回滚
    savepoint…设置回滚点
4. 数据控制语言（DCL：Data Control Language）
    它的语句通过GRANT 或 REVOKE获得许可，确定单个用户和用户组对数据库对象的访问。
    grant…授予用户权限
    revork…撤销用户权限
5. 数据定义语言（DDL：Data Definition Language）
    定义数据库对象(表,视图,序列,索引等等)语言，其语句包括动词 CREATE 和 DROP 等。
    create…创建数据库对象
    drop…删除数据库对象
    arter…修改数据库对象
    rename…修改数据库对象名称

二丶Oracle中的HR用户介绍

1 HR用户介绍

1. HR 用户是 Oracle 自带的一个示例用户。在该用户下提供了可供我们练习数据库操作时所使用的表与数据。

2 使用HR用户步骤

1. 通过sys或者system用户登录(这里用到了PL/SQL Developer工具,不熟悉的建议先看一下Oracle这篇文章有谈到Oracle中的用户)
    
2. 在Users文件夹下找到HR并设置登录密码,右键Edit编辑
    
    
3. 切换到HR用户登录
    
4. 查看该目录下表结构
    
5. 新建一个Sql程序窗口查询一下看看效果,通过选中表,右键编辑或者查询就可以了解表结构和表数据了
    
    
    

三丶DQL语言

1 编写基本select语句

1. select语句作用:从数据库中查询信息。我们可以设定条件来进行查询,最终查询到的结果集并不会影响实际存储的数据
    1) 列选择(投影操作)
     以查询一张表为例,一张表中可以有很多列,但是我们可能只关心其中某几列的数据,在select语句中我们可以自己指定要查询的是哪几列,并在执行查询时只返回我们指定的列
    2) 行选择(选择操作)
     以一张表为例,一行就是一条完整的数据,当数据非常大时,我们关注的可能就不是每一条数据了,比如我们可能只需要从10W条数据中拿出100条来分析,这就可以通过select语句的行选择功能来实现
    3) 连接(多表操作)
     能够使用 SELECT 语句的连接功能来集合数据，这些数据虽然被存储在不同的表中， 但是我们可以通过连接查询到该数据。
2. 语句基本结构(基本的,后面还会集合where,group by等增加内容)
    
    说明:
     1) SELECT 是一个或多个字段的列表
     2) * 选择所有的列
     3) DISTINCT 关键字表示禁止重复
     4) column|expression 选择指定的字段或表达式
     5) alias 给所选择的列不同的标题
     6) FROM table 指定包含列的表
    在最简单的形式中，SELECT 语句必须包含下面的内容：一个 SELECT 子句，指定被显示的列,一个 FROM 子句，指定表，该表包含 SELECT 子句中的字段列表
3. 选择操作(投影操作)
    1) 选择表中所有列
     select * from 表名;
     
    2) 选择表中指定列
      select 列名1,列名2,… from 表名;
     
4. SQL语句语法要求
    •SQL 语句对大小写不敏感
    •SQL 语句可以写成一行或多行(规范的写成多行可以增加可读性)
    •关键字不能简写或分开折行
    •子句通常放在不同的行
    •缩进用于增强可读性
5. select语句中算术表达式
    1) 作用:用算术运算符创建数字和日期数据的表达式.(加减乘除),如果对日期进行计算,只能对Date和timestamp数据类型使用+和-操作
    2) 优先级
     乘除大于加减 同等优先级从左向右计算 括号可以用于强制计算,并且使语句更加清晰
    3) 使用counties表做演示
     a. countries原数据
     
     b. 让region_id增加100后数据,额外发现:查询到的第二列的列名是我们算术表达式的名字,后面我们会使用给列起别名的方式让它显示的更直观一些,比如某个表有个列为月薪,我们使用算术表达式:月薪乘以12 来表示年薪,如果不起别名的话,最终显示的列名是(月薪乘以12),我们可以通过别名来改变对列的称呼
     
6. 定义空值
    1) 空值是一个未分配的,未知的或者不适用的值,空值不是0也不是空格,当我们创建表时,如果一个字段设置为可以为空,当向表中插入数据时,如果未指定该字段的值,默认就是空
    2) 如果一行中的某个列缺少数据值，该值被置为空值。空值和 0 或者空格不相同。0 是一个数字，而空格是一个字符。任何数据类型的列都可以包含空值。可是，某些约束，如，NOT NULL 和 PRIMARY KEY，防止在列中使用空。
    3) 算术表达式中的空值
     包含空值的算术表达式计算结果为空
    4) 示例
     先查看一下employees表,发现里面的commission_pct一列都是空值,我们拿它来进行计算
     
     
     从上面结果可以清晰看出,对于含空值的数据进行算术运算,不论加减乘除结果都为空
7. 定义列别名
    1) 列别名介绍
     a. 改变列标题的名字
     b. 定义时需要紧跟在列名后面(或者使用as关键字来声明)
     c. 如果别名中有空格,特殊字符或者大小写敏感,必须使用双引号
     d. 如果多个列需要起别名,相互之间用逗号隔开就可以
    2) 在 SELECT 列表中的列名后面指定别名，列名和别名之间用空格分开。默认情况下， 别名标题用大写字母显示。如果别名中包含空格或者特殊字符（例如 # 或 &），或者大小写敏感，将别名放在双引号 (“”) 中。
    3) 演示
     
     
8. 连字运算符
    1) 介绍
     •连接列或者字符串到其它的列
     •用两个竖线表示 ||
     •构造一个字符表达式的合成列
     我们能够用连字运算符 (||) ，进行列与列之间、列与算术表达式之间或者列与常数值之间的连接，来创建一个字符表达式。连字运算符两边的列被合并成一个单个的输出列
    2) 演示
    
    
9. 文字字符串
    1) 介绍
     •文字字符串是包含在 SELECT 列表中的一个字符串，一个数字或者一个日期
     •日期和字符的文字字符串值必须用单引号括起来
     •每个文字字符串在每行输出一次
    2) 文字字符串不是列名或别名。对每个返回行打印一次。任意格式文本的文字字符串能够被包含在查询结果中，并且作为 SELECT 列表中的列处理。日期和字符文字 必须 放在单但引号 (’ ') 中；数字不需要。
    3) 示例
     
10. 去除重复行
     1) 介绍
      在 SELECT 语句中用DISTINCT 关键字除去相同的行。为了在结果中除去相同的行， 在 SELECT 子句中的 SELECT 关键字后面紧跟 DISTINCT 关键字。可以指定特定的列去重
     2) 示例
      
      

2 使用where子句约束数据

1. 用选择限制行(使用where子句)
    1) 格式:
     
    2)说明:
     a. where子句是紧跟着from子句的
     b. where限制查询满足条件的行
     c. condition表示某个条件,只有符合该条件的行才能够被返回到结果集中显示,不满足条件的数据将不会被查出,通常由3部分组成:列名,比较条件,(列名,常量或值列表)
    3) 示例
     

2. 关于查询条件中的字符串和日期
    1) 使用where子句设置查询条件时难免会遇到字符串或者日期作为条件,比如查询一个表中部门为xxx的员工编号,而这个部门名称xxx通常由字符串保存
     a. 字符串和日期的值要放在单引号内
     b. 字符值区分大小写，日期值是格式敏感的
     c. 日期的默认格式是 DD-MON-RR(日-月-年,如11-10-05表示2005年10月11日)
     d. 中文版 Oracle 与英文版 Oracle 对于日期的月份格式有区别。中文版的用 1 月 英文版为月份的简写如：January Jan.
    2) 在 WHERE 子句中字符串和日期必须包含在单引号 (‘ ’) 中。但是，数字常数不应该包含在单引号中。所有的字符搜索是大小写敏感的。
    3) 示例
     

3. 比较条件—条件运算符
    1) 条件运算符符号表 (不等于也可使用 != 和 ^= 来表示)
     
    2) 示例
     

4. 比较条件—其他比较条件
    1) 符号表
     
    2) 使用between条件
     a. BETWEEN 条件：可以用 BETWEEN 范围条件显示基于指定范围的行。指定的范围包含一个下限和一个上限。BETWEEN … AND …实际上是由 Oracle 服务器转变为 AND 条件：(a >= 下限) AND (a <= 上限)，所以使用 BETWEEN … AND … 并没有性能的提高，只是逻辑上简单。
     b. 示例
     
    3) 使用in条件
     a. IN 条件：用 IN 条件在指定的一组值中进行选择。IN ( … ) 实际上是由 Oracle 服务器转变为一组 OR 条件：a = value1 OR a = value2 OR a = value3，所以使用 IN ( … ) 并没有得到性能的提高，只是逻辑上简单。
     b. 示例
     
    4) 使用like条件
     a. 使用 LIKE 条件执行有效搜索串值的通配符搜索,换句话说就是模糊搜索,搜索条件既可以包含文字也可以包含数字：% 表示零个或多个字符, _ 表示一个占位符
     b. 示例
     
     
     c. 此外,%和_这两个符号也有可能出现在数据库中的字段中,如果我们要查询的字段中确实包含这两个字符,并且我们不能让数据库将这两个符号识别为通配符该怎么做呢?使用escape标识符来解决,escape标识符可以让我们搜索实际的%和_符号,我们只需要指定换码符是什么就可以了,换码符可以是任意符号,比如你要搜索"ab_c",正常使用like的话,他可以匹配到"abcc","ab3c"等等,如果用\表示换码符再加上escape指定后变成了: ‘ab_c’ escape ‘’ ,那么该字符串就只能匹配"ab_c"了
     
    5) 使用null条件
     a. NULL 条件：NULL 条件中包括IS NULL 条件和 IS NOT NULL 条件。IS NULL 条件用于空值测试。空值的意思是难以获得的、未指定的、未知的或者不适用的。因此，不能用 = 判断，因为 null 不能等于或不等于任何值。IS NOT NULL 测试不是空值。
     b. 示例
     
     

5. 逻辑条件
    1) 符号表
     
    2) 使用and逻辑条件
     a. AND：AND 要求两个条件同时为真。
     b. 示例
     
    3) 使用or逻辑条件
     a. OR：OR 操作要求两者之一为真即可。
     b. 示例
     
    4) 使用not逻辑条件
     a. NOT：取反。NOT 运算符也可以用于另一个 SQL 运算符，例如，BETWEEN、LIKE、IN 和 NULL 。
     b. 示例
     

6. 条件优先规则
    1) 优先顺序表
     
    2) 优先规则：优先规则定义表达式求值和计算的顺序，表中列出了默认的优先顺序。你可以用圆括号括住你想要先计算的表达式来覆盖默认的优先顺序
    3) 示例
     
     

3 使用order by子句排序数据

1. 作用
    使用order by子句可以指定查询到的结果集按照一定的顺序显示,比如按照某个字段升序或者降序等等
    ASC: 升序排序，默认;DESC: 降序排序
    ORDER BY 子句：用于对结果集进行排序处理，提供了升序排序(ASC)与降序排序(DESC)如果不指定排序规则默认为升序排序。在排序中也可以使用没有包括在 SELECT 子句中的列进行排序。如果未使用 ORDER BY 子句，排序次序就未定义，并且 Oracle 服务器可能对于相同查询的两次执行取回行的顺序不同。
2. 语法
    ORDER BY 子句在 SELECT 语句的最后
    ORDER BY 后侧指定需要排序列,列可以指定多个
3. 升序规则
    1) 对于数字值，小的值在前面显示—例如，1–999。
    2) 对于日期，早的日期在前面显示—例如，01-1-92 在 01-1-95 前面
    3) 对于字符值，依字母顺序显示—例如，A 第一，Z 最后。
    4) 对于空值，升序排序时显示在最后，降序排序时显示在最前面
4. 示例
    1) 指定单个列排序
     
    2) 指定多个列排序
     多列排序：可以用多列排序查询结果。在 ORDER BY 子句中，多个指定的列名之间用逗号分开。如果想要对某个列倒序排序需则在该列名后面指定 DESC。比如order by(列1,列2),此时就会先按照列1进行排序,对于列1相同的行,再依据列2的排序结果显示最终结果
     
5. 到现在为止,select语句执行顺序
     from子句–>where子句—>select子句—>order by子句

4 Oracle函数

1. 函数介绍
    1) 什么是函数
     函数：是数据库产品中提供的能够处理查询结果的方法。
     函数能够用于下面的目的：
      a. 执行数据计算(常见)
      b. 修改单个数据项
      c. 格式化显示的日期和数字(常见)
      d. 转换列数据类型
      e. 函数有输入参数，并且总有一个返回值。
     
    2) 函数类型
     a. 单行函数：这些函数仅对单个行进行运算，并且每行返回一个结果。
     b. 多行函数(聚合函数)：这些函数能够操纵成组的行，每个行组给出一个结果，这些函数也被称为组函数。(本篇没有做介绍,后续会更新SQL后续篇章)
     
    3) 函数语法
     function_name(arg1,arg2, )
     a. function_name：是函数的名字。
     b. arg1, arg2：是由函数使用的任意参数。参数可以是一个列名、用户提供的常数、变量值、或者一个表达式。
2. 单行函数
    1) 特性
     •作用于每一个返回行，每行返回一个结果
     •可能需要一个或多个参数
     •可以修改结果集的数据类型
     •可以嵌套
     •可能返回一个与参数不同类型的数据值
     •能够用在 SELECT、WHERE 和 ORDER BY 子句中
    2) 分类
     
    3) 分类说明
     字符函数：接受字符输入，可以返回字符或者数字值
     数字函数：接受数字输入，返回数字值
     日期函数：对 DATE 数据类型的值进行运算 (除了 MONTHS_BETWEEN 函数返回一个数字，所有日期函数都返回一个 DATE 数据类型的值。)
     转换函数：从一个数据类型到另一个数据类型转换一个值
     通用函数：NVL,NVL2,NULLIF,COALSECE,CASE,DECODE
3. 单行函数--->字符函数
    1) 介绍:单行字符函数接受字符数据作为输入，既可以返回字符值也可以返回数字值。
    2) 分类
     
    3) 大小写处理函数
     
     a. LOWER：转换大小写混合的字符串为小写字符串。
     b. UPPER：转换大小写混合的字符串为大写字符串。
     c. INITCAP：将每个单词的首字母转换为大写，其他字母为小写。
     大小写处理函数需要一个参数，参数类型为字符串类型，返回一个字符串。
     示例:
     
    4) 字符处理函数
     
     
     
     
     
4. 单行函数--->数字函数
    
    
5. 单行函数--->日期处理函数
    1) 日期的使用
     a. sysdate函数:SYSDATE 是一个日期函数，它返回当前数据库服务器的日期和时间。
     b. 用日期计算
     
     c. 算术运算
     
    2) 日期函数
     
     
6. 单行函数--->数据类型转换函数
    
    1) 隐式数据类型转换
     a. 当源数据的类型和目标数据的类型不同的时候，如果没有转换函数，就会发生隐式转换，也称自动转换。
     b. 隐式转换的最大问题就是转换时会导致索引的无效，进而可能导致全表扫描。当表的数据量很大的时候，产生会很大的性能问题。比如说，VARCHAR2 和 NVARCHAR2 隐式数据类型转换导致的性能问题。
    2) 显式数据类型转换
      通过数据库中的转换函数完成数据类型的转换。
     
     a. to_char():日期转为字符
     
     
     
     b. to_char():数字转为字符
     
     
     c. to_number():字符转为数字
     
     
     d. to_date():字符转为数字
     
7. 单行函数--->通用函数
    1) 通用函数：可用于任意数据类型，并且适用于空值。
    
    
8. 条件表达式
    1) 在SQL语句中提供了if-them-else逻辑的使用
    2) 两种用法
     1. case表达式
     2. decode函数
    3) case表达式
     a.
     b. CASE 表达式：CASE 表达式可以让你在 SQL 语句中使用 IF-THEN-ELSE 逻辑。如果没有 WHEN … THEN和 ELSE 子句存在，Oracle 返回 else_expr.所有的表达式 ( expr、comparison_expr 和 return_expr) 必须是相同的数据类型，
     c. 示例
     
    4) decode函数
     a.
   
     b. DECODE 函数：DECODE 函数以一种类似于在多种语言中使用的 IF-THEN-ELSE 逻辑的方法判断一个表达式。 DECODE 函数在比较表达式 (expression) 和每个查找 (search) 值后，如果表达式与查找相同，返回结果。如果省略默认值，当没有查找值与表达式相匹配时返回一个空值。
     c. 示例