SQLite数据库--查询操作

在学习之前，我们需要了解数据库到底是做什么的？

数据库定义

数据库是用于持久化存储数据的软件，在需要时可以增删改查。数据库本质上是把程序中的数据保存到计算机硬盘中。

数据库分类

数据库产品非常多，常见的有两类：
（1）关系型数据库：行与列的格式，例如Excel表格的形式。
常见的是SQLite、MySQL、SQLServer、Oracle、DB2…
（2）非关系型数据库：使用JSON格式。
常见的有MongoDB。

SQLite数据库

嵌入式最常用的数据库是SQLite，SQLite是一种轻量级的关系型数据库，本体只有几兆大小。SQLite常见的数据操作都有，但是由于本体较小，相比其它数据库：
（1）语法结构不严格
（2）在很多系统或软件框架中自带
（3）主要进行本体数据库存储和管理，不太擅长高并发的服务器系统

本次学习主要使用两个文件：
（1）SQLiteSpy.exe
这是一个免安装直接打开就能使用的SQLite操作软件，内置了SQLite数据库。
（2）scott.db
.db或.db3格式是SQLite数据库的格式，scott.db内部存储的是本次的学习数据。
SQLite中，.db文件是数据库文件，这个文件可以认为等效于.xlsx表格文件。在Excel中，点击下方的标签，切换一个又一个的表（Sheet），在数据库中使用（Table）
来表示相同含义。
注意：scott.db文件只是一个数据库文件，里面的数据项比较经典，用户也可以使用自己的数据库文件。

打开 SQLiteSpy数据库操作软件

SQLiteSpy下载完成后， 使用SQLiteSpy打开学习数据的操作步骤如下：
1、双击打开SQLiteSpy软件

2、在软件中点击File，点击Open Database
3、在弹出的窗口中选中scott.db就可也以打开学习数据了

SQL语言

为了统一不同的数据库产品的操作方式，IBM公司在上世纪70年代发明了SQL语言，SQL语言已经成为关系型数据库的通用操作语言。
SQL语言分为三类：
（1）数据操作语言 DML
[1] 数据查询语言 DQL
通过各种条件的限制，筛选和整理出需要数据。
[2] 更新操作
包括对数据的增删改
（2）数据定义语言 DDL
定义数据库格式，常见于设计数据库表，一般由软件架构师负责。
（3）数据控制语言 DCL
用于操作数据库账户的控制权限，一般由数据库管理员负责。

我们今天所学的就是数据查询语言 DQL！！！
1、简单查询
简单查询的结果包含所有的行（记录），依次展示每条数据，但是可以控制显示哪些列（字段）。
SELECT * --选中那几列
FROM emp; --从emp表中查询数据
[]表示可选填内容
|表示或者
*表示全查
DISTINCT表示去掉重复行

在SQLiteSpy中填写上述语句，点击键盘F9或依次鼠标点击Execute—Execute SQL

例子：查询所有雇员的编号（empno）、姓名（ename）、职位（job）、基本工资（sal）。
SELECT empno,ename,job,sal
FROM emp;
2、限定查询
定义：在简单查询的基础上限制结果的行数，就是限定查询。限定查询主要通过WHERE子句完成。
分类：
支持六种运算：关系运算、取值范围运算、基数范围运算、模糊查询、空判断、逻辑运算
2.1. 关系运算
关系运算是最简单的运算符号，包括：

< 小于
> 大于
>= 大于等于
<= 小于等于
!= <> 不等于
== = 等于

例子：查询薪金在2000以上的雇员信息。
SELECT * FROM emp WHERE sal>2000;

2.2 取值范围运算
使用BETWEEN a AND b表示一个[a,b]的闭区间。

例子：查询在1981年雇佣的雇员信息。
分析：雇佣日期在1981年1月1日到1981年12月31日。
时间和日期一定要按照标准格式的字符串编写。
SELECT *
FROM emp
WHERE hiredate BETWEEN ‘1981-01-01’ AND ‘1981-12-31’;

2.3 基数范围运算
数据在几个可选的选中存在，使用IN操作完成。

例子：查询出雇员编号不为7369、7566、7839和8899（不存在）的雇员。
– NOT是取反
SELECT *
FROM emp
WHERE empno NOT IN (7369,7566,7839,8899);

IN不能与NULL一起使用，一起使用没有任何效果。

2.4 模糊查询
模糊查询可以只通过部分内容查询所完成的数据，使用LIKE配合两个标记符：
_ 匹配任意一个字符
% 匹配任意多个（0,1,…n）字符

例子：查询所有姓名以字母A开头的雇员信息。
SELECT *
FROM emp
WHERE ename LIKE ‘A%’;

2.5. 空判断
NULL是一种特殊的数据状态，表示无内容。

例子：查询不领取佣金的雇员信息。
– 错误的写法：NULL不能使用关系运算符判断
SELECT *
FROM emp
WHERE comm=NULL;

使用IS NULL来判断一个数据是否为空。
使用IS NOT NULL或者NOT IS NULL判断非空。

– 上面的例子的正确写法
SELECT *
FROM emp
WHERE comm IS NULL;

例子：查询领取佣金的雇员信息。
SELECT *
FROM emp
WHERE comm IS NOT NULL;
或者
SELECT *
FROM emp
WHERE NOT comm IS NULL;

2.6. 逻辑运算
与 AND：所有条件都满足，结果才满足。
或 OR：所有的条件满足一个，结果就满足。
非 NOT：反转结果

例子:查询出工资高于1300的销售人员信息。
分析：要同时满足两个筛选条件 sal>1300 job=‘SALESMAN’
程序：SELECT *
FROM emp
WHERE sal>1300 AND job=‘SALESMAN’;

3、查询排序
查询排序，可以制定一列或多列按照升序或降序的顺序排序。
使用ORDER BY子句配合两种排序方式的关键字：
ASC 升序
DESC 降序

例子：
查询所有雇员的信息，按照工资降序排布。如果工资相同，
则按照雇佣日期从早到晚排布。
SELECT *
FROM emp
ORDER BY sal DESC,hiredate ASC;

4、常用函数
函数是一组完成预设的特定功能的代码。使用时只需要调用即可。函数调用主要包含三部分内容：
（1）输入参数
类似于烹饪的原材料，表示处理之前的源数据。
（2）函数名称
类似于烹饪的方式，表示处理数据的方式。
（3）返回值
类似于烹饪的成品，表示数据处理的结果。

4.1 时间和处理函数
函数名称：
DATE 处理日期
TIME 处理时间
DATETIME 处理日期和时间
输入参数：
参数1：‘now’
参数2：‘localtime’，此参数可以省略。
返回值：
当前时区的当前时间或日期，如果省略参数2，返回格林威治时间。

例子：分别显示当前的格林威治时间日期和东八区时间日期。
SELECT DATETIME(‘now’),DATETIME(‘now’,‘localtime’);
4.2 时间日期格式化函数
函数名称：
STRFTIME 把某个时间日期转换成自定格式，通常用于提取部分数据
输入参数：
参数1：时间和日期的格式
参数2：要处理的原始时间或日期
返回值：
按照参数1的格式处理后的参数2的数据,需要注意返回的类型是字符串类型。

例子：查询在1981年雇佣的雇员信息。
SELECT *
FROM emp
WHERE STRFTIME(‘%Y’,hiredate)=‘1981’;

4.3 空值函数
例子：查询所有雇员的姓名和月综合收入（薪金+佣金）
– 错误的做法，NULL参与数学计算时，会把结果同化为NULL
SELECT ename,sal+comm income FROM emp;

可以使用空值函数处理上述问题。
函数名称：IFNULL
输入参数：
参数1：可能为空的列名
参数2：如果参数1的数值为NULL，则替换的数值。
返回值：
如果参数1为NULL，则返回值参数2；
如果参数1不为NULL，则返回值参数1。

– 对上面的例子使用IFNULL函数处理
SELECT ename,sal+IFNULL(comm,0) income FROM emp;

4.4 统计函数
常用的统计函数有五个：
COUNT 计数
AVG 平均值
SUM 求和
MAX 最大值
MIN 最小值

例子：求出公司中人数、支付的总工资、平均工资、最高工资和最低工资。
SELECT COUNT(*),SUM(sal),AVG(sal),MAX(sal),MIN(sal) FROM emp;

5 分页查询
当查询结果返回的数据量很大时，可以分多页展示数据。
分页查询使用LIMIT和OFFSET子句实现。

因为分页查询并不是特别常用，因此通常不把这两个子句加入标准子句的格式中。
但是分页查询子句都是最后执行，因此所有分页查询的操作可以先不考虑分页查询，
最后再加上分页的语句。

LIMIT 可以控制结果显示的数量，LIMIT可以单独使用，也可以与OFFSET一起使用。
OFFSET 必须与LIMIT同时使用，表示跳过前几条数据。

例子：
查询默认排序中前五个雇员的信息。
SELECT * FROM emp LIMIT 5;

例子：
查询公司薪金第四名到第八名的雇员信息。
SELECT * FROM emp ORDER BY sal DESC LIMIT 5 OFFSET 3;

分页查询公式：
设每页显示的数量为n，当前页码为m，则分页查询的公式为：
SELECT * FROM 表名 LIMIT n OFFSET (m-1)*n;

例子：
每页显示6条数据，查询第二页的内容。
分析：n=6，m=2，带入公式
SELECT * FROM emp LIMIT 6 OFFSET 6;

6 多表查询
之前的所有查询都是单表查询，因为FROM子句中只有一个表。实际上FROM子句后面跟的表名可以有多个。同时查询多张表，这种查询就叫多表查询。

例子：分别统计emp表和dept表的数据量。
– 统计emp表数据量
SELECT COUNT() FROM emp;
– 统计dept表数据量
SELECT COUNT() FROM dept;

– 同时统计emp表与dept表的数据量
SELECT COUNT(*) FROM emp,dept;
可以看到同时统计两张表的数据量，结果是两张表的数据量的乘积。

直接查询两个的内容。
SELECT * FROM emp,dept;
通过结果可以看到每个人都产生了一些冗余数据，这种现象被称为“笛卡尔积”。

消除“笛卡尔积”的方法就是消除冗余数据，需要找到两个表之间的关系。这种关系通常是通过关联字段（列）表示。
对于emp表与dept表而言，其关联字段为deptno，只有两个表的deptno相同时，
结合的数据才是有效。

–消除笛卡尔积
SELECT * FROM emp,dept WHERE emp.deptno=dept.deptno;

例子：查询所有雇员的姓名和位置。
SELECT ename,loc
FROM emp,dept
WHERE emp.deptno=dept.deptno;

课堂练习：
查询部门20的雇员的姓名和部门名称。
SELECT ename,dname
FROM emp,dept
WHERE emp.deptno=dept.deptno AND dept.deptno=20;

特殊的多表查询例子：
查询所有雇员的姓名、职位和工资等级。
分析：
emp表与salgrade表都需要使用，但是无法建立等式关系，可以通过BETWEEN AND建立区间关系，让每个雇员的薪金位于每个等级下限与上限之间。
SELECT ename,job,grade
FROM emp,salgrade
WHERE sal BETWEEN losal AND hisal;