校招面试数据库原理知识复习总结三之SQL语句

SQL语句知识总结

1. 数据库分页

1.1 MySQL的分页语法：
在MySQL中，SELECT语句默认返回所有匹配的行，它们可能是指定表中的每个行。为了返回第一行或前几行，可使用LIMIT子句，以实现分页查询。

-- 在所有的查询结果中，返回前5行记录。
SELECT prod_name FROM products LIMIT 5;
-- 在所有的查询结果中，从第5行开始，返回5行记录。
SELECT prod_name FROM products LIMIT 5,5;

分页查询优化：

SELECT film.film_id,film.description
FROM sakila.film
INNER JOIN (
SELECT film_id FROM sakila.film ORDER BY title LIMIT 50,5
) AS lim USING(film_id);

这里的“延迟关联”将大大提升查询效率，它让MySQL扫描尽可能少的页面，获取需要访问的记录后再根据关联列回原表查询需要的所有列。这个技术也可以用于优化关联查询中的LIMIT子句。

1.2 分页查询按记录继续查询：

LIMIT和OFFSET的问题，其实是OFFSET的问题，它会导致MySQL扫描大量不需要的行然后再抛弃掉。如果可以使用书签记录上次取数的位置，那么下次就可以直接从该书签记录的位置开始扫描，这样就可以避免使用OFFSET。例如，若需要按照租赁记录做翻页，那么可以根据最新一条租赁记录向后追溯，这种做法可行是因为租赁记录的主键是单调增长的。首先使用下面的查询获得第一组结果：

SELECT * FROM sakila.rental ORDER BY rental_id DESC LIMIT 20;

假设上面的查询返回的是主键16049到16030的租赁记录，那么下一页查询就可以从16030这个点开始：

SELECT * FROM sakila.rental
WHERE rental_id < 16030 ORDER BY rental_id DESC LIMIT 20;

该技术的好处是无论翻页到多么后面，其性能都会很好。

2. 聚合函数

常用的聚合函数有COUNT()、AVG()、SUM()、MAX()、MIN()，下面以MySQL为例，说明这些函数的作用。

• COUNT()函数：
  COUNT()函数统计数据表中包含的记录行的总数，或者根据查询结果返回列中包含的数据行数，它有两种用法：
  COUNT(*)计算表中总的行数，不管某列是否有数值或者为空值。
  COUNT(字段名)计算指定列下总的行数，计算时将忽略空值的行。
  COUNT()函数可以与GROUP BY一起使用来计算每个分组的总和。

• AVG()函数()：
  AVG()函数通过计算返回的行数和每一行数据的和，求得指定列数据的平均值。
  AVG()函数可以与GROUP BY一起使用，来计算每个分组的平均值。

• SUM()函数：
  SUM()是一个求总和的函数，返回指定列值的总和。
  SUM()可以与GROUP BY一起使用，来计算每个分组的总和。

• MAX()函数：
  MAX()返回指定列中的最大值。
  MAX()也可以和GROUP BY关键字一起使用，求每个分组中的最大值。
  MAX()函数不仅适用于查找数值类型，也可应用于字符类型。

• MIN()函数：
  MIN()返回查询列中的最小值。
  MIN()也可以和GROUP BY关键字一起使用，求出每个分组中的最小值。
  MIN()函数与MAX()函数类似，不仅适用于查找数值类型，也可应用于字符类型。

2.1 聚合函数规则

1. having 必须和group by一起用， 且在group by后，

2. 不允许使用双重聚合函数，可以用order by排序，用limit找到极值

3. where 先过滤再分组，where后不可用聚合函数过滤行信息

4. having先group by分组后，先分组,后过滤，可用聚合函数，过滤组(列)信息

5. 使用顺序：

SELECT * (aS[别名]）
FROM 表名
--where在前，过滤行信息
WHERE age > 10
--group by 在having前
GROUP BY score
HAVING SUM(store)>500
--排序DESC降序 ASC升序
ORDER BY id DESC
--分页从第10行开始，返回5行记录。
LIMIT 10,5

6. GROUP BY 列名

   搜素列名为 cname的信息。

3.数据库表关联

表与表之间常用的关联方式有两种：内连接、外连接 。

内连接：
内连接通过INNER JOIN来实现，它将返回两张表中满足连接条件的数据，不满足条件的数据不会查询出来。

SELECT film.film_id,film.description
FROM sakila.film
INNER JOIN (
SELECT film_id FROM sakila.film ORDER BY title LIMIT 50,5
) AS lim USING(film_id);

外连接：
外连接通过OUTER JOIN来实现，它会返回两张表中满足连接条件的数据，同时返回不满足连接条件的数据。

外连接有两种形式：左外连接（LEFT OUTER JOIN）、右外连接（RIGHT OUTER JOIN）。

• 左外连接：可以简称为左连接（LEFT JOIN），它会返回左表中的所有记录和右表中满足连接条件的记录。

  FROM 主表(LEFT JOIN 副表 ***）
  

• 右外连接：可以简称为右连接（RIGHT JOIN），它会返回右表中的所有记录和左表中满足连接条
  件的记录。

  FROM 副表(RIGHT JOIN 主表 ***)
  

除此之外，还有一种常见的连接方式：**等值连接。**这种连接是通过WHERE子句中的条件，将两张表连接在一起，它的实际效果等同于内连接。出于语义清晰的考虑，一般更建议使用内连接，而不是等值连接。

USING用法

正常表关联：

SELECT * 
FROM 表1 (
	INNER JOIN 表2
	ON 表1.相同列=表2.相同列
)

USING,用来简化查询，不用手动选定相同列了

SELECT * 
FROM 表1 (
	INNER JOIN 表2
	--不用再选定查询列
	USING (相同列)   
)

4.sql查询表实现行转列

1. 使用 CASE…WHEN…THEN 语句实现行转列，参考如下代码：

   SELECT userid,
   SUM(CASE `subject` WHEN '语文' THEN score ELSE 0 END) as '语文',
   SUM(CASE `subject` WHEN '数学' THEN score ELSE 0 END) as '数学',
   SUM(CASE `subject` WHEN '英语' THEN score ELSE 0 END) as '英语',
   SUM(CASE `subject` WHEN '政治' THEN score ELSE 0 END) as '政治'
   FROM tb_score
   --根据userid分组，将id相同的合并
   GROUP BY userid
   

   注意，SUM() 是为了能够使用GROUP BY根据userid进行分组，因为每一个userid对应的subject="语文"的记录只有一条，所以SUM() 的值就等于对应那一条记录的score的值。假如userid =‘001’ and subject=‘语文’ 的记录有两条，则此时SUM() 的值将会是这两条记录的和，同理，使用Max()的值将会是这两条记录里面值最大的一个。但是正常情况下，一个user对应一个subject只有一个分数，因此可以使用SUM()、MAX()、MIN()、AVG()等聚合函数都可以达到行转列的效果 。

2. 使用 IF() 函数实现行转列，参考如下代码：

   SELECT userid,
   SUM(IF(`subject`='语文',score,0)) as '语文',
   SUM(IF(`subject`='数学',score,0)) as '数学',
   SUM(IF(`subject`='英语',score,0)) as '英语',
   SUM(IF(`subject`='政治',score,0)) as '政治'
   FROM tb_score
   GROUP BY userid
   

   注意， IF(subject=‘语文’,score,0) 作为条件，即对所有subject='语文’的记录的score字段进行SUM()、MAX()、MIN()、AVG()操作，如果score没有值则默认为0。

5. 防止sql注入

SQL注入的原理是将SQL代码伪装到输入参数中，传递到服务器解析并执行的一种攻击手法。也就是说，在一些对SERVER端发起的请求参数中植入一些SQL代码，SERVER端在执行SQL操作时，会拼接对应参数，同时也将一些SQL注入攻击的“SQL”拼接起来，导致会执行一些预期之外的操作。

举例：

我们的登录功能，其登录界面包括用户名和密码输入框以及提交按钮，登录时需要输入用户名和密码，然后提交假设正确的用户名和密码为ls和123456，输入正确的用户名和密码、提交，相当于调用了以下的SQL语句。

SELECT * FROM user WHERE username = 'ls' AND password = '123456'

SQL中会将#及–以后的字符串当做注释处理，如果我们使用 ’ or 1=1 # 作为用户名参数，那么服务端构建的SQL语句就如下：

select * from user where username='' or 1=1 #' and password='123456'

其实上面的SQL注入只是在参数层面做了些手脚，如果是引入了一些功能性的SQL那就更危险了，比如上面的登录功能，如果用户名使用这个 ’ or 1=1;delete * from users; # ，那么在";"之后相当于是另外一条新的SQL，这个SQL是删除全表，是非常危险的操作，因此SQL注入这种还是需要特别注意的。

解决sql注入

1. 严格的参数校验
   参数校验就没得说了，在一些不该有特殊字符的参数中提前进行特殊字符校验即可。
2. SQL预编译
   MySQL有预编译的功能，指的是在服务器启动时，MySQL Client把SQL语句的模板（变量采用占位符进行占位）发送给MySQL服务器，MySQL服务器对SQL语句的模板进行编译，编译之后根据语句的优化分析对相应的索引进行优化，在最终绑定参数时把相应的参数传送给MySQL服务器，直接进行执行，节省了SQL查询时间，以及MySQL服务器的资源，达到一次编译、多次执行的目的，除此之外，还可以防止SQL注入–>当将绑定的参数传到MySQL服务器，MySQL服务器对参数进行编译，即填充到相应的占位符的过程中，做了转义操作。我们常用的JDBC就有预编译功能，不仅提升性能，而且防止SQL注入。

6. 面试题：WHERE和HAVING有什么区别？

参考答案

• WHERE是一个约束声明，使用WHERE约束来自数据库的数据，WHERE是在结果返回之前起作用的，WHERE中不能使用聚合函数。
• HAVING是一个过滤声明，是在查询返回结果集以后对查询结果进行的过滤操作，在HAVING中可以使用聚合函数。另一方面，HAVING子句中不能使用除了分组字段和聚合函数之外的其他字段。从性能的角度来说，HAVING子句中如果使用了分组字段作为过滤条件，应该替换成WHERE子句。因为WHERE可以在执行分组操作和计算聚合函数之前过滤掉不需要的数据，性能会更好。

7.视图

视图是虚拟的表，本身不包含数据，也就不能对其进行索引操作。

对视图的操作和对普通表的操作一样。

• 视图具有如下好处：

  简化复杂的 SQL 操作，比如复杂的连接；
  只使用实际表的一部分数据；
  通过只给用户访问视图的权限，保证数据的安全性；
  更改数据格式和表示。

CREATE VIEW myview AS
SELECT Concat(col1, col2) AS concat_col, col3*col4 AS compute_col
FROM mytable
WHERE col5 = val;

8. 存储过程

存储过程可以看成是对一系列 SQL 操作的批处理。

• 使用存储过程的好处：

  代码封装，保证了一定的安全性；
  代码复用；
  由于是预先编译，因此具有很高的性能。
  命令行中创建存储过程需要自定义分隔符，因为命令行是以 ; 为结束符，而存储过程中也包含了分号，因此会错误把这部分分号当成是结束符，造成语法错误。

包含 in、out 和 inout 三种参数。

给变量赋值都需要用 select into 语句。

每次只能给一个变量赋值，不支持集合的操作。

9. 触发器

触发器会在某个表执行以下语句时而自动执行：DELETE、INSERT、UPDATE。

• DELETE 触发器包含一个名为 OLD 的虚拟表，并且是只读的。
• UPDATE 触发器包含一个名为 NEW 和一个名为 OLD 的虚拟表，其中 NEW 是可以被修改的，而 OLD 是只读的。
• MySQL 不允许在触发器中使用 CALL 语句，也就是不能调用存储过程。

触发器必须指定在语句执行之前还是之后自动执行，之前执行使用 BEFORE 关键字，之后执行使用 AFTER 关键字。BEFORE 用于数据验证和净化，AFTER 用于审计跟踪，将修改记录到另外一张表中。

INSERT 触发器包含一个名为 NEW 的虚拟表。

CREATE TRIGGER mytrigger AFTER INSERT ON mytable
FOR EACH ROW SELECT NEW.col into @result;
SELECT @result; -- 获取结果

10. 事务触发

MySQL 的事务提交默认是隐式提交，每执行一条语句就把这条语句当成一个事务然后进行提交。当出现 START TRANSACTION 语句时，会关闭隐式提交；当 COMMIT 或 ROLLBACK 语句执行后，事务会自动关闭，重新恢复隐式提交。

设置 autocommit 为 0 可以取消自动提交；autocommit 标记是针对每个连接而不是针对服务器的。

如果没有设置保留点，ROLLBACK 会回退到 START TRANSACTION 语句处；如果设置了保留点，并且在 ROLLBACK 中指定该保留点，则会回退到该保留点。

START TRANSACTION
// ...
SAVEPOINT delete1
// ...
ROLLBACK TO delete1
// ...
COMMIT