【数据库设计和SQL基础语法】--SQL语言概述--SQL的基本结构和语法规则（一）

一、SQL的基本结构

2.1 SQL语句的组成要素

SQL语句的组成要素

1. 关键字（Keywords）:
   • 定义：SQL语句的基本操作命令，表示要执行的动作。
   • 例子：SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等。
2. 标识符（Identifiers）:
   • 定义：用于标识数据库中的对象名称，如表名、列名。
   • 规则：字母开头，可包含字母、数字、下划线等字符。
   • 例子：表名、列名等。
3. 字面量（Literals）:
   • 定义：表示具体数值、字符或日期。
   • 例子：数字（e.g., 123）、字符串（e.g., ‘John’）、日期（e.g., ‘2023-01-01’）。
4. 运算符（Operators）:
   • 定义：用于执行操作的符号或关键字。
   • 例子：+、-、*、/ 等。
5. 分隔符（Delimiters）:
   • 定义：用于分隔SQL语句中的不同部分。
   • 例子：分号（;）用于结束SQL语句。
6. 注释（Comments）:
   • 定义：提供对SQL语句的说明或注解，不被数据库执行。
   • 例子：-- 单行注释、/* 多行注释 */。
7. 空格和换行符:
   • 定义：用于格式化SQL语句，增强可读性。
   • 例子：空格、换行符。

2.2 SQL语句的结束符

在大多数情况下，SQL语句的结束符是分号（;）。分号用于告诉数据库解析器一个SQL语句的结束，可以开始解析下一个语句。在单条SQL语句的情况下，分号是可选的，因为大多数数据库会在遇到换行时自动将其视为语句结束。例如：

SELECT * FROM Customers;
UPDATE Orders SET Status = 'Shipped' WHERE OrderID = 123;

在上面的例子中，每个语句末尾都有一个分号，但在某些情况下，例如在存储过程或触发器等多语句块的情况下，分号是必需的，以明确每个语句的结束。

Tip：并非所有的数据库管理系统都要求使用分号作为结束符，某些数据库可能使用不同的结束符。在使用特定数据库时，最好查阅相关文档以确定正确的语句结束符。

2.3 注释的使用

在SQL中，注释是一种用于添加说明或注解的文本，它不会被数据库执行引擎处理。注释对于提高代码可读性、维护性和与他人的沟通非常重要。SQL支持两种主要类型的注释：单行注释和多行注释。

1. 单行注释：
   在单行注释中，可以在语句的任何位置添加注释。在SQL中，单行注释使用两个连续的减号（–）标识。

-- 这是单行注释，注释内容在减号后面
SELECT * FROM Customers;

2. 多行注释：
   多行注释用于跨越多个行的注释块。在SQL中，多行注释使用/*开头和*/结尾。

/*
  这是
  多行注释
*/
SELECT * FROM Orders;

3. 注释的作用：

• 提高可读性：注释使代码更易于理解，特别是对于其他人阅读代码或长时间未接触代码的开发者。

• 调试和排错：在代码中添加注释有助于在调试和排错过程中理解特定部分的作用。

• 文档化：注释可以用于生成代码文档，帮助开发者了解数据库结构和查询逻辑。

Tip：注释应该被谨慎使用，不要过度注释显而易见的内容，而应该注释那些可能会引起疑惑的、不那么明显的部分。

二、数据定义语言（DDL）

3.1 创建数据库

在SQL中，数据定义语言（DDL）用于定义数据库结构和模式。创建数据库的DDL语句通常使用CREATE DATABASE语句。以下是一个创建数据库的基本语法：

CREATE DATABASE database_name;

其中，database_name是要创建的数据库的名称。这条语句会在数据库管理系统中创建一个新的数据库，并赋予它指定的名称。
如果要指定数据库的一些属性，例如字符集和排序规则，可以使用更详细的语法：

CREATE DATABASE database_name
  CHARACTER SET character_set_name
  COLLATE collation_name;

其中，character_set_name是要使用的字符集，而collation_name是要使用的排序规则。这允许你在创建数据库时指定它的一些特性。
以下是一个具体的例子：

CREATE DATABASE mydatabase
  CHARACTER SET utf8
  COLLATE utf8_general_ci;

这个例子创建了一个名为mydatabase的数据库，使用了UTF-8字符集和通用的排序规则。

3.2 创建表

在SQL中，数据定义语言（DDL）用于定义数据库的结构。创建表是DDL的一项关键操作，它定义了表的结构，包括表的列、数据类型、约束等。以下是创建表的基本语法：

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype1,
    column2 datatype2,
    column3 datatype3,
    ...
    PRIMARY KEY (one_or_more_columns)
);

其中，table_name是要创建的表的名称，column1, column2, column3等是表的列名，而datatype1, datatype2, datatype3是相应列的数据类型。PRIMARY KEY关键字用于定义主键，确保每行在表中的唯一性。
以下是一个具体的例子，创建一个名为employees的表：

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    hire_date DATE
);

这个例子创建了一个名为employees的表，包含了employee_id、first_name、last_name和hire_date等列。employee_id被定义为主键，确保每个员工的ID是唯一的。

Tip：在实际应用中，创建表时可能还涉及其他约束（如外键、唯一约束等）以及其他可选项，具体取决于数据库管理系统的支持和设计需求。

3.3 修改表结构

在SQL中，要修改表结构，可以使用ALTER TABLE语句。ALTER TABLE语句允许你添加、修改或删除表的列，以及应用其他表级别的变更。以下是一些常见的表结构修改操作：

1. 添加列

ALTER TABLE table_name
ADD column_name datatype;

这条语句在已有的表中添加一个新列，其中table_name是表的名称，column_name是要添加的列名，datatype是新列的数据类型。

2. 修改列的数据类型

ALTER TABLE table_name
MODIFY column_name new_datatype;

这条语句用于修改已有列的数据类型，其中table_name是表的名称，column_name是要修改的列名，new_datatype是新的数据类型。

3. 修改列名

ALTER TABLE table_name
RENAME COLUMN old_column_name TO new_column_name;

这条语句用于修改列的名称，其中table_name是表的名称，old_column_name是要修改的列名，new_column_name是新的列名。

4. 删除列

ALTER TABLE table_name
DROP COLUMN column_name;

这条语句用于删除表中的列，其中table_name是表的名称，column_name是要删除的列名。

5. 添加主键

ALTER TABLE table_name
ADD PRIMARY KEY (column_name);

这条语句用于在现有表中添加主键，其中table_name是表的名称，column_name是用作主键的列名。

6. 删除主键

ALTER TABLE table_name
DROP PRIMARY KEY;

这条语句用于从表中删除主键，其中table_name是表的名称。

3.4 删除表

在SQL中，要删除表，可以使用DROP TABLE语句。DROP TABLE语句会永久性地删除整个表，包括表中的所有数据和结构。以下是删除表的基本语法：

DROP TABLE table_name;

其中，table_name是要删除的表的名称。

Tip：

• 删除表是一个危险的操作，因为它会永久删除表中的所有数据，且无法撤销。在执行此操作之前，请确保你真的希望删除该表。
• 在生产环境中谨慎使用DROP TABLE语句，可以先备份数据或者在测试环境中进行测试。
• 如果表中有关联的外键约束，可能需要先删除相关的外键约束才能成功删除表。

示例：

DROP TABLE employees;

上述示例将删除名为employees的表。在实际应用中，请替换为你要删除的表的实际名称。

3.5 约束的使用

在SQL中，约束（Constraints）用于规定表中的数据规则，以保证数据的完整性和一致性。以下是一些常见的约束类型：

1. 主键约束（Primary Key Constraint）:

   • 用途：标识表中的唯一记录。
   • 语法：

     CREATE TABLE table_name (
         column1 datatype PRIMARY KEY,
         column2 datatype,
         ...
     );
     

2. 唯一约束（Unique Constraint）:

   • 用途：确保表中的某列或列组中的所有数据都是唯一的。
   • 语法：

     CREATE TABLE table_name (
         column1 datatype UNIQUE,
         column2 datatype,
         ...
     );
     

3. 外键约束（Foreign Key Constraint）:

   • 用途：定义表之间的关系，确保一个表的外键与另一个表的主键匹配。
   • 语法：

     CREATE TABLE table_name1 (
         column1 datatype PRIMARY KEY,
         ...
     );
     
     CREATE TABLE table_name2 (
         column1 datatype,
         column2 datatype,
         FOREIGN KEY (column1) REFERENCES table_name1(column1)
     );
     

4. 检查约束（Check Constraint）:

   • 用途：规定插入到表中的数据必须满足一定的条件。
   • 语法：

     CREATE TABLE table_name (
         column1 datatype,
         column2 datatype,
         CHECK (condition),
         ...
     );
     

5. 默认约束（Default Constraint）:

   • 用途：为列指定默认值，当插入新记录时，如果未提供该列的值，则使用默认值。
   • 语法：

     CREATE TABLE table_name (
         column1 datatype DEFAULT default_value,
         column2 datatype,
         ...
     );
     

6. 非空约束（NOT NULL Constraint）:

   • 用途：确保列中的数据不为空。
   • 语法：

     CREATE TABLE table_name (
         column1 datatype NOT NULL,
         column2 datatype,
         ...
     );
     

这些约束可以在创建表时定义，也可以在已存在的表上添加或修改。通过使用约束，可以提高数据库中数据的质量和一致性。

三、数据操作语言（DML）

4.1 插入数据

在SQL中，使用INSERT INTO语句向表中插入数据。以下是基本的INSERT INTO语法：

INSERT INTO table_name (column1, column2, column3, ...)
VALUES (value1, value2, value3, ...);

其中，table_name是要插入数据的表名，column1, column2, column3, ...是要插入数据的列名，value1, value2, value3, ...是对应列的实际值。
如果要插入表中的所有列，可以省略列名，但是需要确保VALUES子句中的值的顺序与表中的列的顺序相匹配。
以下是一个示例：
假设有一个表students：

CREATE TABLE students (
    student_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    age INT
);

要向该表中插入一条学生记录：

INSERT INTO students (student_id, first_name, last_name, age)
VALUES (1, 'John', 'Doe', 20);

这将在students表中插入一条记录，指定了学生的学生ID、名字、姓氏和年龄。如果要插入表中的所有列，可以简化为：

INSERT INTO students
VALUES (1, 'John', 'Doe', 20);

Tip：实际的插入值的数据类型和顺序应该与表定义中的列相匹配。

4.2 查询数据

1. 基本查询
   在SQL中，基本的查询语句是使用SELECT语句,查询将检索表中的所有记录。以下是基本的SELECT语句示例：

SELECT column1, column2, ...
FROM table_name;

其中，column1, column2, ...是要检索的列名，而table_name是要检索数据的表名。
如果要检索表中的所有列，可以使用通配符*：

SELECT *
FROM table_name;

这将返回表中所有列的所有行。
以下是一个示例：
假设有一个表employees：

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50),
    salary INT
);

要检索employees表中的所有记录：

SELECT *
FROM employees;

这将返回表中所有列的所有行的数据。

Tip：这样的查询可能在处理大型表时效率较低，因为它会检索表中的所有数据。在实际应用中，通常会使用WHERE子句来筛选所需的数据。

2. 条件查询
   条件查询在SQL中使用WHERE子句来限定检索的数据。通过WHERE子句，你可以指定一个或多个条件，只有满足这些条件的行才会被检索。以下是一个基本的条件查询示例：

SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition;

在这个语句中，column1, column2, ...是要检索的列，table_name是要检索的表，而condition是一个或多个用于过滤行的条件。
例如，假设有一个表employees：

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50),
    salary INT
);

如果你想检索工资大于等于50000的员工记录，可以使用以下查询：

SELECT *
FROM employees
WHERE salary >= 50000;

这将返回employees表中所有工资大于等于50000的员工记录。
你还可以使用多个条件，例如，检索部门为’IT’且工资大于等于50000的员工记录：

SELECT *
FROM employees
WHERE department = 'IT' AND salary >= 50000;

这将返回employees表中部门为’IT’且工资大于等于50000的员工记录。

3. 排序查询
   排序查询在SQL中使用ORDER BY子句，它用于对检索出的数据进行排序。以下是一个基本的排序查询示例：

SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
ORDER BY column1 [ASC|DESC], column2 [ASC|DESC], ...;

在这个语句中，column1, column2, ...是要检索的列，table_name是要检索的表，而column1 [ASC|DESC], column2 [ASC|DESC], ...是用于指定排序顺序的列。ASC表示升序（默认），DESC表示降序。
例如，假设有一个表employees：

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50),
    salary INT
);

如果你想按工资降序排序检索员工记录，可以使用以下查询：

SELECT *
FROM employees
ORDER BY salary DESC;

这将返回employees表中按工资降序排序的所有员工记录。
如果要按部门升序排序，然后按工资降序排序，可以使用以下查询：

SELECT *
FROM employees
ORDER BY department ASC, salary DESC;

这将返回employees表中按部门升序、在同一部门内按工资降序排序的所有员工记录。

4.3 更新数据

更新数据在SQL中使用UPDATE语句。以下是一个基本的更新数据的语法示例：

UPDATE table_name
SET column1 = value1, column2 = value2, ...
WHERE condition;

在这个语句中，table_name是要更新的表，column1 = value1, column2 = value2, ...是要设置的新值，而WHERE condition是筛选要更新的行的条件。
例如，假设有一个表employees：

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50),
    salary INT
);

如果要将员工ID为1的工资提高1000，可以使用以下查询：

UPDATE employees
SET salary = salary + 1000
WHERE employee_id = 1;

这将更新employees表中员工ID为1的记录，将其工资增加1000。
请注意，WHERE子句是可选的。如果省略WHERE子句，将更新表中的所有行。因此，在使用UPDATE语句时，请谨慎使用WHERE子句以避免不必要的数据更改。

4.4 删除数据

在SQL中，要删除数据，可以使用DELETE语句。以下是一个基本的DELETE语句的语法示例：

DELETE FROM table_name
WHERE condition;

在这个语句中，table_name是要删除数据的表，而WHERE condition是筛选要删除的行的条件。
例如，假设有一个表employees：

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50),
    salary INT
);

如果要删除员工ID为1的记录，可以使用以下查询：

DELETE FROM employees
WHERE employee_id = 1;

这将从employees表中删除员工ID为1的记录。
如果省略WHERE子句，DELETE语句将删除表中的所有行。因此，在使用DELETE语句时，请谨慎使用WHERE子句，以免误删除数据。

四、总结

SQL语句的基本结构包括关键字、标识符、字面量、运算符、分隔符、注释以及空格和换行符。SQL语句通常以分号作为结束符。数据定义语言（DDL）用于定义数据库结构。创建数据库使用CREATE DATABASE语句，创建表使用CREATE TABLE语句。ALTER TABLE语句用于修改表结构，而DROP TABLE语句用于删除表。约束如主键、唯一约束、外键、检查约束、默认约束和非空约束用于确保数据完整性和一致性。数据操作语言（DML）包括插入、查询、更新和删除数据。INSERT INTO语句用于插入数据，SELECT语句用于查询数据，UPDATE语句用于更新数据，DELETE语句用于删除数据。条件查询通过WHERE子句实现，排序查询通过ORDER BY子句实现。SQL的灵活性和广泛应用使其成为数据库管理和查询的核心工具。对SQL的深入理解对于数据库开发和管理人员至关重要。