PostgreSql 查询使用

[WITH with_queries] SELECT select_list FROM table_expression [sort_specification]

1、select_list
        a、“*” ：遍历所有行和用户定义的所有列从表中。select_list也可以使用可用列的子集或列的计算，如：

                       select a,  b+c from table1.
        b、使用select命令忽略table_expression,将其当做计算器，如：select 3*4;
        c、select_list中返回不同的结果，你可以调用一个函数，如：select random();

2、table_expression

    table_expression包含from从句，后面可跟where，group by，having从句，简单的table_expression引用磁盘上的表，但复杂的table_expression可以以不同的方式修改or结合基表。
    可选where，group by，having从句指定逐次转换管道执行在from子句派生表中。所有的转换产生一个虚表，提供通过select_list 计算查询输出的行

    a、from 从句
        从给定的一个逗号分隔的表引用列表派生一个or多个其他表，语法：
        from table_reference [, table_reference [, …]]
        table_reference可以是一个表的名称、派生表如子查询、表连接or这些复杂的组合。如果超过一个table_reference在from从句中列出，它们交叉连接形成中间虚表，然后通过where，group by，having从句转换，形成最后的整个表的表达式。

        表连接
            一个表连接是来自其他2个表（实表or派生表）根据特定连接类型的规则。    

        cross join    
            T1 cross join T2
            从T1和T2中行进行每一个可能的组合，如笛卡尔积。T1中有n行，T2中有m行，那么交叉连接后，连接表有n*m行。
            From T1 cross join T2 等效于 from T1, T2
            也等效于：from T1 inner join     T2 on true
        
        限制连接
        T1 {[inner]|{left|right|full}[outer]} join T2 on boolean_expression
        
        T1 {[inner]|{left|right|full}[outer]} join T2 using(join column list)

        T1 natural {[inner]|{left|right|full}[outer]} join T2
        inner 和 outer 在所有连接中是可选的，默认为inner;left，right，full属于outer。
        连接条件通过on 或 using从句or 通过关键字natural指定，连接条件决定了哪些行从2个源表匹配，详细如下：
    
        on从句最普遍的一个连接条件：类似于where从句中的布尔表达式，若on从句为true时，T1和T2匹配一对行。

        using是一个速记符号：它以逗号分隔列名称的列表，连接表必须有相同的列，形成一个连接条件所指定的每一个列是相等。所以，using(a,b,c) 等效于 on(t1.a=t2.a and t1.b=t2.b and t1.c=t2.c)

        natural是using的一个速记：使用using列表包含在输入表中所有列的名称，如没有共同列，natural的行为类似于交叉连接

        inner join
            在T1中每行R1，在T2中的每一行满足连接条件R1的行

        left outer join
            首先，执行inner join，然后，为T1中不满足连接条件T2中任何行，连接行在T2中的列使用null值被添加，所以，连接表中至少有1行对应T1中的行。
        right outer join
            首先，执行inner join，然后，为T2中不满足连接条件T1中任何行，连接行在T1中的列使用null值被添加，所以，连接表中至少有1行对应T2中的行。

        full outer join
            首先，执行inner join，然后， 为T1中不满足连接条件T2中任何行，连接行在T2中的列使用null值被添加; 为T2中不满足连接条件T1中任何行，连接行在T1中的列使用null值被添加。
    
        t1表
        num | name  
        -----+------
           1 | a
           2 | b
           3 | c
        (3 rows)     
        
        t2表
        num | value  
        -----+-------
         1 | xxx
        3 | yyy
        5 | zzz
        (3 rows)     

        select * from t1 cross join t2;
        select * from t1 inner join t2 on t1.num=t2.num;
         select * from t1 inner join t2 using(num);
        select * from t1 natural inner join t2;
        select * from t1 left join t2 on t1.num=t2.num;
        select * from t1 left join t2 using(num);
        select * from t1 right join t2 on t1.num=t2.num;
        select * from t1 right join t2 using(num);
        select * from t1 full join t2 on t1.num=t2.num;
        select * from t1 full join t2 using(num);

        on从句也能够包含条件，但涉及直接表连接，可能对一些查询是有用：
        select * from t1 left join t2 on t1.num=t2.num and t2.value='xxx';

        注意：添加where从句将得到不同的结果
        select * from t1 left join t2 on t1.num=t2.num where t2.value='xxx';
        因为在表连接前的on从句已经被处理，而表连接之后where从句被处理。

        表和列的别名
            可以给表取一个临时的名字，在查询的其余部分引用，创建表的别名：
            from table_reference as alias;
            或
            from table_reference alias;
            通常，对表名称较长设置别名，可保持join从句可读性
            设置别名是当前查询引用表的新名称，在该查询中不允许再使用原名称
            当join从句输出结果使用别名，该别名隐藏了join从句内的原名称

        子查询
            指定一个派生表必须包括在括号中，必须指定表的别名，如：
            from(select * from table1) as alias_name
            当子查询中涉及分组or聚集时，它不能降低到一个普通的表连接

            子查询也能表示值列表
            from (values('anne', 'smith'), ('bob','jone')) as names(first, last);
            为值列表的列指定别名也是可选的

        表函数
            产生行集的函数，由基本数据类型和组合数据类型组成。在查询的from从句中，它们使用像一张表，视图or子查询。通过表函数返回的列可以包含在select、join或where从句中以相同的方式作为一个表，视图or子查询的列。
            如果一个表函数返回一个基本数据类型，单结果列名匹配函数名，若函数返回复合类型，这些列的结果得到一个该类型个体属性。

    b、where从句
        where search_condition
        search_condition返回boolean类型的值
        在from从句处理完成后，从派生虚表中的每一行检查search_condition，如检查结果为true，那么该行被保持在输出表中，否则（false/null）它将被丢弃。search_condition通常引用from从句中生成表中的至少一列，这不是必需，但否则，where从句没有意义。

    c、group by从句和having 从句
        通过where从句过滤后，可能从派生的输入表进行分组，使用group by从句，使用having从句消除组行。
        select  select_list from … [where …]
        group by grouping_column_reference [, grouping_column_reference]...

        将表中所有列中有相同值的列组合在一起，消除冗余的输出or聚集计算。如：
        表test1
         x | y  
         ---+---
          a | 3
          c | 2
           b | 5
           a | 1
         (4 rows)

        select x from test1 group by x;
        这里不能执行:select * from test1 group by x ,因为表中y列没有单一的值与每一个组相关，分组的列可以引用select_list中的列因为它们在每一组中有单一值。
        通常，若一个表被分组，没有列在group by从句中的列不能被引用除了在聚合表达式中的列，如：select x, sum(y) from test1 group by x;
        在严格的sql中，group by从句后列仅仅指源表中的列，但pg扩展，允许group by从句后的列是select_list中的列，分组表达式取代简单列名也被支持。

        若一张表已经使用group by进行分组，但只对一些组感兴趣，可以使用having从句过滤，类似与where从句，但只从分组的结果中过滤。语法：
        select  select_list from … [where …] group by …
        having boolean_expression
        boolean_expression可以引用分组表达式和未分组的表达式（在一个聚合函数中的）
        
        eg：
            select x, sum(y) from test1 group by x having sum(y) > 3;
            select x, sum(y) from test1 group by x having x < 'c';

3、select lists
 table_expression可以通过组合表、视图、分组等构建一个中间虚表，该表最终由select_list处理，select_list来确定中间表中的哪些列被输出。
 
 select_list items
 最简单的一种select_list是*，输出由table_expression产生的所有列，否则，select_list是一个逗号分隔的值表达式or列的名字，列的名字可以是表中真实列名字or别名。若有多于1张表有相同的列名，那么必须给定其表的名称，如：
 Select tb1.a, tb2.a from …
 如果在select_list增加任意的值表达式，那么再返回表中增加一个新的虚拟列，值表达式对返回结果的每一行求值一次。

 column labels
 select_list中的项可以为后续处理指定一个名称，该名称可用于如order by从句or客户端的应用程序，如：
 select a as value, b+c as sum from … 
 若没有使用as指定列名，系统默认引用列名。函数调用，则使用函数名。复杂表达式，系统将生成一个通用的名称。as为可选，为避免列名与pg中的关键字冲突，可以使用双引号，如：
 Select a value, b+c as sum from … //value 为pg中关键字
 Select a “value”, b+c as sum from …

 distinct
 select_list处理后，结果表可以通过distinct来消除重复行，如：
 select distinct select_list from …
 用all取代distinct可保持所有行的默认行为。如果2行中至少一列值不同，则2行认为是不同的，null值在比较是相同的。另外，一个任意表达可以确定哪些行是不同的，语法：
 Select distinct on (expression [, expression …]) select_list …
 expression：评估所有行的任意值表达式，一个行集的所有表达式相等被视为重复，只有行集中的第一个保留到输出中。注意，行集的第一行是不可预知的，除非足够列的查询是排序，保证唯一的行排序在distinct处理前（distinct处理发生在order by之后）
 distinct on从句不是sql标准，有时被认为不好的风格，因为处理结果的不确定性，较好的做法：在from从句中使用group by和子查询。

4、combining queries
 2个查询结果可以使用union、intersection、difference操作符进行结合，语法：
 query1 union [all] query2
 query1 intersect [all] query2
 query1 except [all] query2
 set operations可以被嵌套or组成链，如：
 query1 union query2 union query3
 union：添加query2的结果到query1中，虽然没有保证行真实返回的顺序。从它的结果中消除了重复行，类似于distinct；若使用union all不会消除重复行。
 intersect：包含query1和query2中的所有行，重复行会消除除非all使用
 except：返回在query1中不在query2中的所有行，重复行会消除除非all使用。
 为了计算2个查询结果的union、intersection、difference，这2个query必须兼容，即他们返回相同的列数和相应的列具有兼容的数据类型。

5、Sorting Rows
    经过查询产生的输出列表（在select list处理之后）可以排序，如不指定行的排序，将返回一个不确定的行顺序，实际的顺序依赖于扫描和连接计划类型以及磁盘上的顺序，但这个是不能依靠，只有明确指定排序才能返回一个特定的输出顺序。
    
    order by从句指定排序：

        select select_list from table_expression
            order by sort_expression [ASC|DESC] [NULLS {FIRST|LAST}]
            [, sort_expression2 [ASC|DESC] [NULLS {FIRST|LAST}] …]

     sort_expression(s)可以是select_list中任何有效的表达式：
        select a,b from table1 order by a+b, c;
    当指定排序表达式多个时，后面的排序表达式行排序是根据其前面的排序表达式的值进行比较。每个表达式后面可跟ASC 或DESC关键字来指定行的顺序是升序or降序，默认为ASC。
    NULLS FIRST 或NULLS LAST 是用来确定nulls出现在 non-nulls之前或之后。默认null值排序大于任何non-null值，因此， NULLS FIRST是DESC的默认方式。
    注意，排序选项是独立的排序列，order by x，y DESC 等于 order by x ASC，y DESC

    一个 sort_expression可以是列标签名 or 输出列数，如根据输出的第一列排序：
    select a+b as sum, c from table1 order by sum;
    select a, max(b) from table1 group by a order by 1;

    注意，输出列是单独的列，如下面错误方式：
    select a+b as sum, c from table1 order by sum + c;
    这个限制减少了混乱，如果排序项名称既匹配输出列名字或表中列的名字时仍然存在混乱。

    
6、limit and offset
    limit and offset允许你检索一部分的行集，语法：
    select select_list from table_expression
        [order by …]
        [limit {number|ALL}] [offset number]
    如果指定limit count，不会有更多的行返回（但可能少于count，如果查询本身行小于count）。Limit ALL等同于与忽略limit从句。
    offset跳过多少行开始检索返回行。Offset 0 相当于忽略offset从句。

    当使用Limit时，使用order by 从句约束结果行集到一个唯一的序列非常重要。否则，你得到一个不可预知的子集，你可能会问第十行至第二十行，但第十行至第二十行是什么样的顺序？此顺序未知，除非你明确指定order by

    查询优化以使用limit到账户当生成查询计划时，所以你很有可能根据的给的limit 和 offset获取不同的查询计划。因此，使用limit/offset值来选择查询结果的不同子集。

    由于offset从句是在服务器端计算，因此一个大的offset可能是低效的。


7、values lists
    values提供一个生成常量表的方式，它可以使用在一个没有真实创建和操作磁盘上表的查询上，语法：
    values （expression [, ...]） [, …]
    每个括号内的列表生成表里的一行，列表必须有相同的元素数量（相当于表相同数量列）并且，每个列表中相应的元素具有兼容的数据类型。结果列的实际类型由相同规则决定通过union，如：

    VALUES (1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three');
    等效于
    SELECT 1 AS column1, 'one' AS column2
    UNION ALL
    SELECT 2, 'two' UNION ALL SELECT 3, 'three';


    默认，pg指定column1，column2，等为值表的列。这个column name不是sql标准并且不同的数据库系统可能不一致，故，最好的做法使用表的别名重写默认方法的名字，如：
    
    select * from (values (1,'one'),(2,'two'),(3,'three')) as t(num, letter);