SQL：快速入门

本文是2016年的学习笔记，最近工作用到了SQL，顺手调整了下格式分享出来。

SQL简介

结构化查询语言SQL（structured query language），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、更新和管理关系型数据库，遵循ANSI SQL标准。结构化查询语言sql是高级的非过程化的编程语言，允许用户在高层数据结构工作。不要求用户指定对数据的存放方法，也不要求用户了解具体的数据存放方式，所以具有完全不同底层结构的数据库系统可以使用相同的sql作为数据输入和管理的接口。

SQL语言的4个部分：

1. 数据定义语言DDL：例如CREATE（创建库表）,DROP（销毁库表）,ALTER（改变表结构）
2. 数据操作语言DML：例如INSERT（插入）,UPDATE（修改）,DELETE,
3. 数据查询语言DQL：例如SELECT（查询）
4. 数据控制语言DCL：分配GRANT，回收REVOKE，COMMIT，ROLLBACK，拒绝deny等权限相关语句

数据类型type

大多数数据库表的字段都指定了相关的数据类型，相当于Java语言编程中变量的数据类型。SQLite采用动态数据类型，可以对字段不指定任何数据类型，SQLite会根据存入值自动判断。

sqlite的5种常用数据类型

1. NULL空值，相当于Java中的null；
2. INTEGER带符号的整型，相当于Java中的int；
3. REAL浮点数字，相当于Java中的float/double型；
4. TEXT/VARCHAR字符串，相当于Java中的string类，一个字符2个字节。text很长（比如文章），varchar比如姓名等字段，char(10)不能超过指定的长度；
5. BLOB二进制对象，相当于Java中的byte数组，用于存储声音、视频、图片等；

mysql的常用数据类型

1. 整数：
   1. tinyint（1个字节，-128~127）
   2. smallint（2个字节）
   3. int（4个字节）
   4. bigint（8个字节）
2. 小数
   1. 定点数：decimal（p，s），p是总位数，s是小数部分的位数，其实际占空间大小为p+2个字节；
   2. 浮点数：float（p，s）4个字节、double（p，s）8个字节
3. 日期
   1. date：年月日
   2. time：时分秒，[-89小时59分59秒，89小时59分59秒]
   3. datetime：年月日时分秒
4. 文本
   1. char：长度固定的字符串
   2. varchar：长度可变的字符串
   3. text：长文本，text字段不能作为查询的条件
5. 二进制bit

约束contraint

CREATE TABLE创建表时，应该将每个字段的约束条件进行说明，以后往表里输入数据的时候，系统会自动检查是否满足约束条件，如不满足会报错。主要有以下5种约束：

约束	关键词	示例
条件检查	CHECK(condition)	年龄–至少大于20岁小于80:age int check(age >20 and age<80)
默认	DEFAULT (XXX)	国籍–默认中国:nationality varchar(10) default(‘china’)
非空	NOT NULL	姓名—不能为空:name varchar(10) not null
主键	PRIMARY KEY	员工号—主键:id int primary key autoincrement
外键	FOREIGN KEY	员工饭卡号—根据员工号得来:card_id int references workers.id
唯一	unique	-
自增列	mysql:auto_increment sqlite:autoincrement	-

注意：

• sqlite主键的类型要用integer，不然不会自增长，
• MySQL必须显示声明auto-increment才能自增长；主键不一定是整型，可以是任意的数据类型；

基本操作

数据库操作（DDL）

创建数据库

• sqlite：

# 创建数据库，命令：sqlite3 
sqlite3 stu.db

安卓不用管数据库的创建，sqliteOpenHelper对象new出来时就自动创建了

• mysql：

# 创建
create database <db_name>
# 删除
drop database <db_name>
# 打开数据库
use <db_name>

数据库的模式控制

• sqlite：

# 输出列头
.header on 
# 列表显示
.mode column 
# 以列的形式显示
.mode line   

• mysql：待补充

查看当前库

.database

查看表信息

• sqlite终端

# 查看所有表
.table
# 查看当前数据库指定表
.tables <table_name>

• 使用SQL

# 查看所有表结构及索引信息
select * from sqlite_master
# 查看所有表结构信息
select * from sqlite_master where type = "table"
# 查看所有表名
select name from sqlite_master where type = "table"
# 查看指定表结构
select * from sqlite_master where type = "table" and name = ""
# 查看所有表索引信息
select * from sqlite_master where type = "index"
# 查看指定表索引信息
select * from sqlite_master where tyoe = "index" and name = ""

查看表所有字段

• sqlite：

pragma table_info('')

• mysql：

desc <table_name>

代码获取：

openHelper.writableDatabase.query("pragma table_info(`$table`)").use {
    while (it.moveToNext()) {
        it.columnNames.forEach {col->
            val index = it.getColumnIndex(col)
            if (index != -1) {
                Log.d("test", "[$table] - $col: ${it.getString(index)}")
            }
        }
    }
}

查看建表语句

-sqlite：

# 所有表的建表语句
.schema
# 查看指定数据表的建表语句
.schema requires

• mysql：

show create table tableName \G

查询记录数目

select count(*) from requires

表操作（DDL）

创建表

create table [if not exists] tableName(
col1 type1 [not null] [primary key],
col2 type2 [not null],
...
)

SQLite 中的表和列名称不区分大小写

示例 ：创建一个表，字段如下：

字段名	类型	约束	说明
id	integer	主键，自增长	编号
name	varchar	长度20，非空	姓名
cid	integer	-	所在班级
age	integer	大于10且小于60	年龄
gender	bit	默认1，表示男	性别
score	real	-	成绩

相应的语句为：分号表示一条语句结束

create table student(
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name VARCHAR(20) NOT NULL,
cid INTEGER,
age INTEGER CHECK(age>18 and age<60),
gender BIT DEFAULT(1),
score REAL);

向表中添加字段

• Sqlite：

alter table tableName add 字段名 字段类型（此处不能加约束）

• MySQL：

# 连续添加：
alter table 表名
add 字段1 字段类型 限制，
add 字段2 字段类型 限制； 	

# 直接添加：
alter table 表名 add(
字段1 字段类型 限制，
字段2 字段类型 限制
)；

查看表字段类型

# 括号内可不输引号
select typeof('') from <table_name>

修改字段类型

• Sqlite：

alter table tableName modify 字段名 字段类型

• MySQL：可以通过逗号连续修改

删除一个字段

alter table tableName drop 字段名

重命名表

alter table tableName rename to 新表名

重命名列

alter table tableName change 旧字段名 新字段名 字段类型

添加约束

约束名规范：约束简称+表明+字段名

• mysql：

# 主键约束：
alter table tableName add constraint 约束名 primary key (字段名); 
# 外键约束：
alter table tableName add constraint 约束名 foreign key (字段名) references 表名(字段名)
# 检查约束：
alter table tableName add constraint 约束名 check(表达式)
# 默认约束
alter table tableName alter 字段名 set default 值
# 自增列约束
alter table tableName modify column 字段名 类型 其他约束 auto_increment

Insert语句（DML）

插入一条记录

• 语法

# 所有字段插入数据：
insert [into] tableName values(v1,v2…)
# 为部分字段插入数据：
insert [into] 表名(字段1，字段2，字段3...) values（值1，值2，值3...）

• 示例

insert into student(name, cid, gender, age, score)values(‘宋江’,1,1,45,46.5);

插入多条记录

insert into tableName(field1,field2…) values(value1,value2…), (value1,value2…), (value1,value2…)…

从其他表格复制数据

insert into 表名（a，b，c，...） select a1，b1，c1，... from 表名

上面的语句要求两张表都已存在，还有一种要求新表不存在，会自动创建新表：

select a，b insert into table_not_exist from table_name

replace语法

replace into 表名(字段1，字段2，字段3...) values（值1，值2，值3...）

在使用replace的时候，处理唯一值的时候，先去表中找这个值存不存在，如果不存在插入数据，如果存在，先删除原来的数据，再插入自己的数据。

注意：

1. MySQL可以一次插入多条数据，sqlite不行；
2. 由于主键id已经设为autoincrement，因此不必手动赋值；
3. 数据值涉及到字符串和日期需要使用单引号；

Update语句（DML）

语法：

update 表名 set 字段1 = 新值, 字段2= 新值where 条件
# 新值与旧值相关：
update tableName set 字段1=f(字段1) where 条件

示例:

# 将学生中姓名叫“小明”的改为“小刚”
update student set name=’小刚’ where name=’小明’;

注意 ：

1. MySQL和sqlite都可以一次更新多个字段；
2. 不加Where条件是全部更新；

Delete语句（DML）

删除表

• 删除没有关联关系的表

drop table [if exists] tableName1, tableName2…

• 表之间有引用关系：先解除引用关系，再删表格

alter table 从表名 drop foreign key 外键字段名;
drop table 从表名 主表名;

• 删除所有数据，保留表结构，不能撤销还原

truncate table tableName;

删除记录

# 会把整个表数据都删掉
delete from 表名
# 删除符合条件的记录
delete from 表名 where 列名="value"

示例

# 删除成绩低于60分的学生信息: 
delete from students where score<60;

Select语句（DQL）

格式

# 查询全部：
select * from tableName

# 通用格式
select col1,col2,... 
from table1,table2,...
[where <condition>]
[group by <group_by_list>]
[having <condition>]
[order by <order_list> [asc|desc]]

Select语句的执行顺序：

• from指定数据源；
• where利用指定的条件对记录进行筛选；
• group by将粗筛后数据划分为多个分组；
• 聚合函数计算统计数据；
• having子句对分组后的结果进行细筛；
• order by子句对最终结果进行排序。

这种执行顺序操作的数据量最小，效率最高。

查询字段

查询的字段（所有/某个/某些）：

# 单个字段：
select id from student where age=18
# 多个字段：
select id, name, score from student
# 所有字段：
select * from student

where条件

单一条件

select * from students where age>18;

多个条件

select * from students where age>18 and gender=1 and score>60.0;

数值条件

# 值在某个区间内
select * from students where age between 10 and 20;
# 列举条件：值是某几个数
select * from students where age in(11,13);	
# 排除条件：值不是某几个数
select * from students where age notin(11,13)

模糊查询

select * from students where name like ‘%mike%’

结果去重

select distinct 字段名 from 表名
select distinct * from students where age>18

限制查询数量

select * from students where age>18 limit 5

聚合函数

查询结果的统计值：

# 结果的数量: 
select count(*) from students where age>18;
# 结果的平均值 
select avg(age) from students where gender=1;
# 结果的总和 
select sum(age) from students where gender=1;
# 结果的最大值 
select max(score) from students where gender=0;
# 结果的最小值 
select min(score) from students where gender=1;

group by结果分组

查询结果按某个字段分组，分组+聚合函数配合使用可以非常灵活对结果进行查询分析。

# 查询每个专业各有多少学生
select major as ‘专业’,count(*) as ‘人数’ from students group by major;
# 根据不同的年龄、性别统计人数 
select age,gender,count(*) from students group by age, gender;

having筛选分组结果

查询分数高于80分的学生姓名、平均分
select sid,name,avg(score) from students group by sid having avg(score)>80

order by结果排序

按某个字段降序/升序

# 分数从高到低排序：
select * from students order by score desc;
年龄从小到大排序：
select * from students order by age asc;
按学号和年龄排序：
select * from students order by id,age;

多表联查

主外键关联

语法：从表字段 references 主表(字段) 约束;
例如：c_id integer references students(s_id) not null;

表格可以分为两种：

• 主表：主表不含外键，比如：student（主键s_id）、course（主键c_id）、teacher（主键t_id）
• 从表：从表含多个外键，比如：课程表schedule（含主键_id，外键c_id、 s_id、t_id），成绩表score（含主键_id，外键s_id，外键c_id）

内连接

连接的两张表地位平等，多张表的数据只有一一对应才会连接。

• 隐式内连接：
  两张表：select col_list from table1,table2 where table1.col=table2.col and 条件;
  三张表：select table1.col,table2.col from table1,table2 where table1.主键 = table2.外键, table3.主键=表2.外键 and 条件1 and 条件2;

示例：查询选修了数据库课程的学号、成绩：

select s_id, grade
from course, score
where course.c_id = score.c_id and c_name = ‘数据库’

• 显式内连接：查询速度快于隐式内连接
  语法：
  select col_list from table1 [inner] join table2 on table1.col=table2.col;
  select col_list from table1 t1 [inner] join table2 t2 on t1.col=t2.col;
  on 自定义名.主键 = 表2.外键

示例：

select students.s_id, student.s_name, score.c_id, grade from students 
inner join score
on student.s_id = score.s_id

外连接

两张表的地位不平等，其中基础表的每条数据必须出现，即使另一张表中没有与之匹配的数据也要用null补齐。
格式：
select col_list from table1 left|right [outer] join table2 on table1.col=table2.col;

示例：查询所有学生的生物成绩（有些人没选这门课）

Select s_name as ‘学生姓名’, course as ‘课程’,score as ‘成绩’ from students s 
Left outter join scores s on s.s_id=c.s_id
And outter join courses c on c.c_id=s.c_id
And c.c_name=’生物’

子查询

把一个查询结果作为另一个查询的条件.

示例：查询选修了1号课程的学生编号和姓名

select s_id,s_name from students
s_id in(select s_id from courses where c_id=1)

使用exists关键字的子查询：子查询有结果外查询才能执行

示例：如何存在姓名为“老张”的学生，则查询其成绩

Select * from scores 
Where exists (select * from students where s_name=’老张’);

联合查询

1）可以把多次查询结果纵向排列；
2）有all关键字才可以显式重复数据；
3）列的数量和类型都要兼容；

示例：查询男生的信息或年龄大于20的学生信息

select * from students where gender=’male’
union [all] -->将信息合并，如果不行合并可以加all
select * from students where age>20
union [all]
select …

示例：实现如下表的查询结果

SELECT user_qq,gno,score FROM scores
WHERE user_qq='12301'
UNION ALL
SELECT '总分',' '，SUM(score) FROM scores 
WHERE user_qq='12301'

常见需求

数据库升级表迁移

sqlite中如果你的数据库设计发生变更，会触发数据库onMigrate或者onUpdate之类的回调，需要开发者给出相应的处理。总结了三种处理策略及其使用场景。
首先数据库变更可以分为两种：

• 不兼容变更：创建新表-复制旧表-删除旧表-重命名新表
• 兼容变更：仅需alter table即可

不兼容变更包括：

• 字段类型改变：比如从integer变成string
• 删除字段等

兼容变更包括：

• 新增字段
• 字段约束条件改变：比如从notnull为true变为false等

三种处理策略及其实现代码如下：

1. 直接删旧表

database.execSQL("drop table if exists table_name")
database.execSQL("delete from table_name")
database.execSQL("delete from sqlite_sequence where name = table_name")

2. 创建新表-复制旧表-删除旧表-重命名新表

database.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS `new_table_name` (`col1` INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, `col2` TEXT NOT  NULL, `col3` VARCHAR 20))
database.execSQL("INSERT INTO new_table_name (col1,col2,col3) SELECT col1,col2,col3 FROM table_name");
database.execSQL("DROP TABLE table_name")
database.execSQL("ALTER TABLE new_table_name RENAME TO table_name")

3. 修改旧表

// 新增字段
database.execSQL("ALTER TABLE table_name ADD COLUMN col INTEGER")
// 修改字段约束
database.execSQL("ALTER TABLE table_name MODIFY col INTEGER NOT NULL)

SQLite

Sqlite是一款轻型轻量级、关系型DBMS，设计目标是嵌入式环境；Sqlite占用资源非常低，在嵌入式设备中可能只需要几百K的内存；比起MySQL、postgreSQL这两款开源DBMS，它的处理速度更快；支持windows/Linux/UNIX等主流操作系统，同时能跟很多多线程语言相结合，如Tcl、C#、PHP、Java等

环境搭建

下载及安装

下载：SQLite第一个alpha版本诞生于2000年，较新的的版本是SQLite3官网：http://www.sqlite.org
安装：sqlite无需安装，下载解压后将sqlite3.exe文件放在D盘下即可使用：

进入命令控制台，输入命令创建一个数据库文件text.db（文件数据库，一个db文件即一个数据库），并退出。

图形化管理软件

常用工具软件

• sqlite developer
• sqlite administrator
• sqlite database browser

这些工具已经内置sqlite3数据库，无需再进行数据库连接配置，可直接使用；

以Sqlite developer为例：

• 安装
  较新的版本是sqlite developer3.9.9。安装文件sqliteDev399.exe，默认安装路径c:、program files\sharpPlus\sqlitedev
• 使用方法
  首次打开数据库需要先对创建的数据库文件进行注册，数据库→注册数据库→输入数据库文件名和数据库别名（列表里面显示的是别名）→确定
  创建表：找到创建的数据库文件→表文件夹→右键，创建表→创建数据的字段（要有主键）

sqlite中的限制

sqlite官网中说明了sqlite数据库目前存在的限制条件，相关C库也有限制，我们也可以通过命令行获取相关限制：

# 打开sqlite
sqlite
# 获取限制信息
.limits

内容如下：来源sqlite中的限制

              length 1000000000    // 字符串或BLOB的最大长度10亿，一行的最大长度
          sql_length 1000000000    // sql语句最大长度
              column 2000    // 列数，可以在编译时才可以将最大列出改为32767
          expr_depth 1000    // 表达式树的最大深度，SQLite将表达式解析到树中进行处理。
     compound_select 500    // 复合SELECT语句中的最大术语数
             vdbe_op 25000    // 虚拟机程序中用于实现SQL语句的最大指令数
        function_arg 127    // 一个函数的最大参数个数
            attached 10        // ATTACH语句，附加数据库最大值为125
 like_pattern_length 50000    // LIKE模式匹配算法或GLOB模式的最大长度
     variable_number 250000    // 任何参数的索引号
       trigger_depth 1000    // 触发递归的最大深度
      worker_threads 0        // 可以启动的辅助工作线程的最大数量

sqlite函数

MySQL

1985年瑞典MySQL AB公司用basic语言开发，2008年MySQL AB被sun公司收购，2009年sun被Oracle收购。
特点：开源、占用资源少、适用于多种编程语言、支持客户端访问。
版本：

• MySQL community server社区版本，开源免费，但不提供官方技术支持
• MySQL enterprise edition企业版本，付费，使用30天
• MySQL Cluster集群版，开源免费，可将几个MySQL server封装成一个server

环境搭建

下载与安装

网址：www.mysql.com 下载专区里面，选择社区版的图形化安装包mysql installer msi进行下载。对于一般的开发而言，只需要自定义安装mysql server和mysql workbench就可以了。

登录mysql

• 命令窗口
  启动mysql服务
  打开mysql command line client窗口，输入密码root

• 图形化工具workbench
  国内使用navicat更多，这里主要介绍navicat的使用：

1. 打开链接，选择数据库。
2. 右键选择新建表。
3. 填写表各个字段的名称、数据类型、勾选是否允许空
4. 保存表

MySQL函数

函数的概念：按指定格式输入参数，返回正确结果的运算单元。

日期与时间函数

• 返回当前日期
  curdate()
  current_date() 与crudate()功能一样，current_date()+0可以将当前日期转换为数值型
• 返回当前时间
  curtime()
  current_time() 与curtime()功能一样，current_date()+0可以将当前时间值转换为数值型
• 返回当前日期和时间
  current_timestamp()
  localtime()
  now()
  sysdate() 与now()的返回结果一样
• 获取月份
  month(‘date’) 返回一个数字，其中date格式为yyyy-MM-dd
  monthname(‘date’) 返回月份的英文名
• 获取星期
  dayname(‘date’) 返回星期几的英文名
  dayofweek(‘date’) 返回星期几对应的数字，星期天_{星期六（1}7）
  weekday(‘date’) 返回星期几对应的数字，星期一_{星期天（0}6）
  week(‘date’) 返回一年当中的第几个星期，从0开始
  weekofyear(‘date’) 返回一年当中的第几个星期，从1开始
• 获取天数
  dayofmonth()
  dayofyear()
• 获取年份
  year(‘date’)
• 获取季度
  quarter(‘date’)
• 获取小时
  hour(‘time’) time的格式为 hh-mm-ss
• 获取分钟
  minute(‘time’)
• 获取秒钟
  second(‘time’)

数学函数

• 绝对值函数
  abs(x)
• 符号函数
  sign(x) 1表示正数，-1表示负数，0表示零
• 获取随机数
  rand() (0,1]
  rand(x) (0,1]，每次运行产生的数字都一样
• 获取整数的函数
  ceil(x)/ceiling(x) 获取右整数
  floor(x) 获取左整数
• 四舍五入函数
  round(x) 返回整数
  round(x,y) 返回y指定的小数位数，y可以为负数
  truncate(x,y) 截取而不四舍五入
• 求模函数
  mod(x,y) x%y
• 幂函数
  pow(x,y)/power(x,y) xy
  exp(x) ex
  sqrt(x) x0.5
• 弧度角度互换
  radians(x) 角度转弧度
  degrees(x) 弧度转角度
• 圆周率
  pi()
• 三角函数
  sin(x)
  asin(x)
  cos(x)
  acos(x)
  tan(x)
  atan(x)
  cot(x)

字符串函数

• 计算字符串长度
  char_length(s) 计算字符的个数
  length(s) 计算字符串的字节数
• 合并字符串
  concat(s1,s2…) 如果某个参数为null，则最终结果为null
  concat_ws(x,s1,s2…) x为连接符
• 替换字符串
  insert(s1,offset,len,s2) 第一个字符的index为1
  replace(s,old,new)
• 截取字符串
  left(s,n) 从左边开始截取
  right(s,n) 从右边开始截取
• 重复生成字符串
  repeat(s,n) s重复n次
• 转换小写
  lower(s)/lcase(s)
• 转换大写
  upper(s)/ucase(s)
• 填充字符串
  lpad(s1,len,s2) 把s1用s2填充到长度为len，s2从左边补齐
  rpad(s1,len,s2) 把s1用s2填充到长度为len，s2从右边补齐
• 删除空格
  ltrim(s) 删除左空格
  rtrim(s) 删除右空格
  trim(s) 删除两边的空格
• 删除指定字符串
  trim(s1 from s) 删除s中左起第一个s1（如果是的话）
• 获取字符串
  substring(s,n,len)
  mid(s,n,len)
• 返回指定位置字符串函数
  elt(n,s1,s2…) 从s1，s2…字符串中返回第n个字符串
• 返回指定字符串位置
  field(s,s1,s2…) 从s1，s2…字符串中返回s的位置，下标从1开始，没有返回0

系统函数

• 获取MySQL版本号
  version()
• 查看当前用户的连接数
  connection_id()
• 查看当前所用数据库
  database()
  schema()
• 获取用户名
  user()/current_user()/
  system_user()/session_user()