数据库-SQL

引言

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）可以用于数据库创建和数据库查询，实现数据库结构的增删改查和数据库记录的增删改查。

命令综述

SQL命令根据功能可以分为四个种类：

• 数据定义语言（Data Definition Language，DDL）
• 数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML）
• 数据控制语言（Data Control Language，DCL）
• 事务控制语言（Transaction Control Language，TCL）

数据定义语言（DDL）

DDL用于创建和修改数据库结构。
DDL的目的在于实现关系模式（以及一些额外结构，如索引等约束），并得到一个实际的关系数据库。
常用的命令有：CREATE、ALTER、DROP

数据操纵语言（DML）

DML用于操作数据库中的数据，包括对数据的插入、修改、删除及检索等操作。
在数据库的生命周期中，允许有新数据的插入，并允许已有数据的修改和删除。
常用命令有：INSERT INTO、UPDATE、DELETE、SELECT

数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL）

DCL和TCL语句可用于与数据库维护及管理相关的多种过程。
DCL命令帮助实现数据的存取控制。
TCL用于数据库中的事务管理。

SQL数据类型

数据类型	释义
CHAR（n）	n个字符的固定长度字符串
VARCHAR（n）	最大长度为n个字符的可变长度字符串
INT	整型
NUMERIC（x，y）	x位数字，小数点后的位数为y
DATE	日期值（年，月，日）

SQL语法简要说明

• 分号
  紧跟在每一条SQL语句后面，表示一个SQL命令的结束。一系列SQL语句里，分号表示每条SQL语句何时结束。
• SQL关键字
  即SQL命令中所使用的表和列的名字，不区分大小写。
  考虑到可读性，SQL关键字通常使用大写，表名和列名使用小写。

CREATE TABLE

SQL命令CREATE TABLE用于关系表的创建和连接。
使用方法：
CREATE TABLE <表名> ( 列名 数据类型 [列约束] ，...，[PRIMARY KEY (主码列，...)] [REFERENCES 表名(外码列)])
圆括号中的后半部分是关系表的描述。
下面介绍具体用法：

// 单主码列
CREATE TABLE team (
        team_id INT NOT NULL,
        team_name VARCHAR(20) NOT NULL,
        PRIMARY KEY (team_id)
);
// 单一外键
CREATE TABLE player (
        player_id INT NOT NULL,
        player_name VARCHAR(15) NOT NULL,
        rank INT,
        career_start_date DATE NOT NULL,
        PRIMARY KEY (player_id),
        FOREIGN KEY (team_id) REFERENCES team(team_id),
        // FOREIGN KEY (team_id) REFERENCES team  后面表的主码可以被省略
);
// 复合主码，多个外键
CREATE TABLE solo_point (
        team_id INT NOT NULL,
        player_id INT NOT NULL,
        point INT NOT NULL,
        PRIMARY KEY (team_id, player_id),
        FOREIGN KEY (team_id) REFERENCES team,
        FOREIGN KEY (player_id) REFERENCES player
);

DROP TABLE

命令DROP TABLE用于从数据库移除关系表
DROP TABLE team
当关系表中存在依赖关系时，不能优先删除被依赖的关系表，要按照顺序，从最外层开始删除。

INSERT INTO

INSERT INTO语句用于向已创建好的关系表中填入数据
INSERT INTO VALUES(value1,value2,...)
value按照顺序对应table中的列
如果想仅插入table表中的指定列，可以按照下面的写法：
INSERT INTO (col1,col3,col5,...) VALUES(value1,value3,value5,...)

SELECT

SELECT语句用于从数据库关系中检索数据，是最常用的SQL语句

//检索player表中的所有内容 * 号代表所有列
SELECT * FROM player;
// 检索player表中的player_id和player_name列
SELECT player_id,player_name FROM player;
// 检索派生属性
SELECT rank * 10 FROM player

SELECT还可以与一下关键字组合使用：WHERE、GROUP BY、HAVING、ORDER BY等

WHERE

SELECT语句可以包含WHERE条件，WHERE条件决定了应该检索哪些列、不检索哪些列

• 基础用法

//检索天梯积分大于8000的选手
SELECT * FROM player WHERE rank > 8000;
// = 等于
// < 小于
// > 大于
// <= 小于等于
// >= 大于等于
// != 不等于
// <> 不等于（可选标识）

• 一个WHERE子句中可以使用多个比较表达式，用布尔型逻辑操作符AND或OR进行连接

// 检索1队中积分大于8000的选手
SELECT * FROM player WHERE team_id = 1 AND rank > 8000;
// 检索所有选手中名叫“张三”和“李四”的
SELECT * FROM player WHERE player_name = '张三' OR player_name = '李四';

DISTINCT

DISTINCT关键字的作用是在SELECT语句执行后队结果进行去重

// 检索所有选手所在的省份
SELECT DISTINCT province FROM player;

ORDER BY

ORDER BY关键字的作用是对SELECT查询结果的某一列或多个列进行排序

// 对所有选手的rank积分进行排序  默认为升序排列
SELECT * FROM player ORDER BY rank;
// 降序排列
SELECT * FROM player ORDER BY rank DESC;
// 对多列排序 对积分降序  对年龄升序
SELECT * FROM player ORDER BY rank DESC,age;

LIKE

在WHERE子句中使用LIKE关键字检索某列的值与给定的条件匹配的记录

// %是一个通配符，表示一个空串或任意字符串
// 检索所有李姓选手  李为第一个字符  后面为任意字符%
SELECT * FROM player WHERE name LIKE '李%';
// _是另一个通配符，表示任意的一个字符
// 检索所有李姓单名的选手
SELECT * FROM player WHERE name LIKE '李_';

聚合函数

为了计算和统计查询结果，SQL提供了如下几个聚合函数（aggregate functions）：COUNT、SUM、AVG、MIN以及MAX

// 统计所有选手的数量
SELECT COUNT(*) FROM player;
// 统计1队中所有选手获得的MVP总数
SELECT SUM(mvp) FROM player WHERE team_id = 1;
// 统计1队中所有选手rank平均分
SELECT AVG(rank) FROM player WHERE team_id = 1;
// 检索1队中rank分最低的选手的分数
SELECT MIN(rank) FROM player WHERE team_id = 1;
// 检索1队中rank分最高的选手的分数
SELECT MAX(rank) FROM player WHERE team_id = 1;

COUNT函数可以用*也可以指定列名，通常情况下检索结果是相同的。当指定列名中存在空值时，指定列名会跳过该记录，而*不会，此时会得到不同的统计结果。

GROUP BY

聚合函数通常和GROUP BY关键字一起使用，这样就可以实现对组的聚合操作，组是一系列相关联的数据记录构成的集合

// 统计每个队伍的mvp总数以及rank平均分
SELECT team_id, SUM(mvp), AVG(rank) FROM player GROUP BY team_id;
// 还可以对多个列同时进行分组
SELECT team_id, SUM(mvp), AVG(rank) FROM player GROUP BY team_id, sex;

HAVING

HAVING子句决定GROUP BY的查询结果哪些展示哪些不展示，HAVING子句必须同时包含GROUP BY子句

// 查询队伍的mvp总数大于等于10个且rank平均分在7000之上的队伍
SELECT team_id, SUM(mvp), AVG(rank) FROM player GROUP BY team_id HAVING SUM(mvp) >= 10 AND AVG(rank) > 7000;

嵌套查询

嵌套查询也称为内部查询，包含了嵌套查询的查询称为外部查询

// 查询1队中rank分数低于平均值的选手
SELECT * FROM player WHERE team_id = 1 AND rank < (SELECT AVG(rank) FROM player);

IN

IN关键字用于单个值与多个值组合而成的集合之间的比较

// 查询rank分数为7000、7500、8000整的玩家
SELECT * FROM player WHERE rank IN (7000,7500,8000);
// 查询队伍冠军数量大于5个的所有选手
SELECT * FROM player WHERE team_id IN(SELECT team_id FROM team WHERE champion > 5)

JOIN

使用JOIN操作符可以实现多个表的查询

// 查询所有选手的姓名以及队名
// 相同的列名需要用 表名.列名 区分
SELECT player.name, team.name FROM player, team WHERE player.team_id = team.team_id;

WHERE player.team_id = team.team_id 是一个JOIN条件，若没有JOIN条件，得出的结果是两个结果的笛卡尔积，将会有m x n行结果。

别名

查询中任何地方都可以使用短的别名来替代长的关系名

// 用别名重命名表的名称
SELECT p.name, t.name FROM player p, team t WHERE p.team_id = t.team_id;
// 用别名重命名列的名称
SELECT p.name pname, t.name tname FROM player p, team t WHERE p.team_id = t.team_id;
// 同使用AS关键字
SELECT p.name AS pname, t.name AS tname FROM player p, team t WHERE p.team_id = t.team_id;

注意：WHERE子句中的列名不能使用别名

多关系连接

一个查询可以包含多个JOIN来连接多个关系

ALTER TABLE

ALTER TABLE命令用于修改已创建的关系结构

// 增加一列 位置
ALTER TABLE player ADD(position varchar(10));
// 删除一列 位置
// ALTER TABLE player DROP(position);

UPDATE

SQL中UPDATE命令用于修改存于数据关系中大数据

// 修改1队队名为FGNB
UPDATE team SET team_name = 'FGNB' WHERE team_id = 1;

DELETE

SQL中DELETE命令用于删除数据库关系中队数据

// 删除姓名叫 李二狗 的队员数据
DELETE FROM player WHERE player_name = '李二狗';

CREATE VIEW 和 DROP VIEW

视图（View）是SQL中的一种机制，该机制允许查询的结构保存在RDBMS中。视图也称为虚表，因为它没有任何的物理存储的数据。

// 使用方法 
CREATE VIEW view_name_a SELECT ...
// 也可以和实表一样执行查询操作
SELECT * FROM view_name_a;
// 移除视图
DROP VIEW view_name_a;

集合运算

SQL同样支持标准的集合运算（set operator）：并运算（UNION）、交运算（INTERSECT）和差运算（EXCEPT/MINUS）。集合运算用于合并两条或多条能相容的查询结果。
定义两个集合相容，要求这两个集合列的数目相同，且每个列的数据类型相匹配。
使用方法：
SELECT A UNION SELECT B;
SELECT A INTERSECT SELECT B;
SELECT A MINUS SELECT B;

关系与自身的连接（自连接）

若一个关系有一个外码参照其本身的主码，则在查询中这个关系就可以和它自己建立连接。这样的连接也称为自连接（SELF-JOIN）。

OUTER JOIN

当一个关系外码的值和另一个关系主码的值相匹配时，JOIN运算能合并这两个关系记录。

OUTER JOIN (外连接)语句是JOIN(连接)的变体操作，它将保留那些在连接中不能匹配的记录。

有三种形式的外连接：LEFT OUTER JOIN（左外连接）、RIGHT OUTER JOIN（右外连接）和FULL OUTER JOIN（全外连接）。

• 左外连接
  对左外连接来说，所有出现在左外连接运算之前（左边）关系中的记录都会被保留在查询结果中，包括那些没能满足匹配条件的记录。若关系中的记录以这种方式与其他关系的记录建立连接，那些不能匹配的记录将会被设为空值。

• 右外连接
  对于右外连接来说，所有出现在有外连接运算之后（右边）关系中的记录都会被保留在查询结果中，包括那些没能满足匹配条件的记录，并用空值表示。

• 全外连接
  对于全外连接来说，即使两个关系没有相匹配的记录，其所有记录也都会保留在查询结果里。

IS NULL

在某一查询中，包含某一列的值与空值相比较时，就需要在WHERE语句中使用IS NULL。

EXISTS

在查询的内查询（嵌套查询）中，若使用了外查询SELECT部分列出的某关系的某列或某些列，则将这个内查询称为相关子查询。这种情况下，EXISTS操作就可以用来测试内查询的结果是否为空。

SELECT * FROM table1 t1 WHERE EXISTS (SELECT * FROM table2 t2 WHERE t1.id = t2.id)

NOT

NOT操作配合条件比较使用，返回布尔值TRUE或FALSE。