读《SQL必知必会》笔记（前 11 章）

数据库知识是每个计算机学生都学过的课程，不过对我来说，在课程结束之后，学到的数据库知识大多都还给老师了，除非在项目中用用到，否则平时接触的机会也不多。偶然看到做Java的同学桌上的这本《SQL必知必会》，拿来翻翻，认为内容不错，适合温习DBMS的标准语法，也挺适合入门使用，讲的非常清楚。当然，这本书的作用也只是温习语法了，更高级或者更底层的数据库知识本书并没有提到，要了解只能去找别的书或者拿出教科书来看了。

本篇笔记和书的结构一样，按照书的目录安排，但是内容和表述并不一定按照书的原文来，可能会根据自己的感想而修改，所以并不是书本的原文摘抄，对于没接触过DBMS的人的可读性或许较差。

第 1 章了解 SQL

1.1 数据库

数据库是保存有组织的数据的容器。这里“有组织”三个字比较有意思，是数据库较为底层的数据组织结构，在这本书中并不会涉及。

可以简单的将数据库想象成一个文件柜，将文件柜中的不同数据保存在其中。

注意，这里有两个概念应该分清楚，即“数据库（DB）”和“数据库管理系统（DBMS）”：

数据库(Database, DB): 存放数据的容器
数据库管理系统(Database Management System)：管理数据库中数据的系统，例如常用的增删改查都是通过这个系统来操作数据库这个容器的。

1.1.2 表

表相当于文件柜中的柜子，每个柜子中存储的都是不同的文件，而且对文件的组织结构都是不同的，即每个柜子都有自己的数据结构。

更具体的举例如下：学生表是一个柜子，班级表是另一个柜子。学生表柜子中的文件包含学生的学号，姓名，性别等字段；班级表中包含班级代号，班级名，学生人数等字段。这些不同的字段可以视作每个柜子中文件的数据结构。

同一个数据库中的表名应该是唯一的，不同数据库中表名可以相同。

1.1.3 列和数据类型

列是表中的一个字段，例如学生姓名、学号、性别等字段都是列。

保存不同数据的列可以是不同的类型，例如姓名是字符串类型、年龄是数值类型、入学日期是日期类型等等。

注意：不同DBMS对于数据类型的支持可能不同，甚至同一中数据类型在不同DBMS中的名称也不同。

1.1.4 行

行就是表中的一个记录，也就是保存的一个数据。

1.1.5 主键

每个表中都应该有一个列用来唯一表示每一行的数据，例如每个人的身份证可以唯一的表示一个人，每个学生的学号可以唯一的表示每个学生，此种类型的列可以作为主键。

注意：

每个表都应该定义主键
不仅一个列可以作为主键，多个列的组合也可以作为主键，只要多个列的组合不同。

1.2 什么是 SQL

SQL发音为S-Q-L或者sequel, 全名是 Structured Query Language，翻译后是结构化查询语言，用来操作数据库，可以通过简单的关键字的组合对数据库中的数据进行复杂的操作，例如复杂的增删改查。

以上概念对于初学者可能有些抽象，但是在学习并操作之后就会有比较具体的感受了。所以说还是要多练习。

第 2 章检索数据

2.1 SELECT 关键字

要从数据库中查询数据，需要用到 SELECT 关键字。而且必须知道要查什么和从哪里查，具体来说是从哪个表中查哪个列（字段）的数据。例如从商品表中查询保存的商品名：

SELECT prod_name FROM Product

即可输出Product表中保存的所有prod_name的值。

注意：

SQL语句不分大小写，但是一般习惯将关键字大写，列名小写，表名开头大写。
SQL可以分成多行来写，每行一个关键字，这样更加明确，例如上面的例子可以这样分成多行。

SELECT prod_name 
FROM Product

2.3 查出多个列的数据

上一节的例子中，只查到了商品名称prod_name列的数据，如果还想查其他商品属性，例如商品价格prod_price，可以用逗号将多个列名隔开：

SELECT prod_name, prod_price
FROM Product

这样即可查出所有商品的名字和价格。

2.4 检索所有的列

可以使用通配符 * 查询出一个表中所有的列的数据

SELECT *
FROM Product

但是要注意的是这样的操作性能不好。

2.5 检索不同的值

如果想使输出的结果中没有重复值，则可以用 DISTINCT 关键字来修饰 SELECT，例如想查询表中包含的不同的商品价格：

SELECT DISTINCT prod_price
FROM Product

则输出的结果中每个值都不一样，即不包含相同的价格。

2.6 限制查询的结果

如果想查询第一行或者某几行，则可以进行限制，但是不同DBMS的实现不同，例如在 SQL Server中用 TOP 关键字指定查询前 n 行的数据，例如：

SELECT TOP 5 prod_name
FROM Product

这样即可查出前5个商品名称。

2.7 注释的写法

SQL语言中的注释有两种写法：

行内注释, 用两个连续的横岗开头，例如：

SELECT TOP 5 prod_name -- 这是注释，查询前5条商品名称
FROM Product

换行的注释，和典型的高级程序设计语言一样，使用 /* */ 来将注释括起来，例如：

/*
这是注释，查询前5条商品名称
*/
SELECT TOP 5 prod_name
FROM Product

第 3 章将检索结果排序输出

当不指定查询出的数据显示顺序的时候，检索出的数据是无序的，而且并不一定是按照数据插入的时间确定的。当要指定输出的顺序时，可以使用ORDER BY关键字来指定，并可以指定按照字母的升序或者降序来排列，其中升序用ASC表示（ASCENDING）,降序用DESC(DESENDING)来表示。

例如指定按照货品名来排序：

SELECT prod_name 
FROM Product
ORDER BY prod_price DESC

则输出的商品名是按照商品价格从大到小排序的。

3.2 按照多个列（字段）排序

以上面的例子为例，加入有多个商品的价格都相同，那么这些价格相同的商品应该怎么排序呢？是否可以指定呢？答案是可以指定，方法就是在第一个列名后再指定第二个列名，也就是说在第一个列名相同时，按照第二个列名来排序。同理，多个列名依次排序。例如相同的商品名称就按照商品id来降序排序。

SELECT prod_name 
FROM Product
ORDER BY prod_price, prod_id DESC

注意：排序语句 ORDER BY应该放在整个查询语句的最后，否则会报错。

第 4 章过滤数据，指定检索条件

前面介绍的检索语句很少用，因为它会将某个列的数据全部检索出来，如果要按照某个条件来检索数据，例如查询价格低于100的商品名称都有哪些，则要按照价格条件进行查询，条件要用WHERE关键字来指定，例如上面的例子用SQL语言表示为：

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE prod_price < 100

4.1 操作符

上面的例子仅表示了小于的含义，当然还有大于、等于、不等于、在某个数值段内、不为NULL等条件。许多DBMS都有各自特有的操作符。

更多例子：

BETWEEN AND 操作符，查询某个数值段内的数据，例如查询价格在50到100以内的商品名

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE prod_price BETWEEN 50 AND 100

查询降价记录为 NULL的字段

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE prod_price_reduction IS NULL

更多条件见书本。

第 5 章高级数据过滤

本章主要讲的是多个条件的组合，主要涉及到下面几个操作符。

AND操作符，用来连接多个查询条件，取多个条件的交集，例如查询名称是玩具车并且价格低于100的商品id：

SELECT prod_id 
FROM Product
WHERE prod_name = '玩具车' AND prod_price < 100

OR操作符，用来连接多个查询条件，取多个条件的并集，例如查询名称是玩具车或者玩具飞机的商品id：

SELECT prod_id 
FROM Product
WHERE prod_name = '玩具车' OR prod_name = '玩具飞机'

注意：在组合多个 AND 和 OR 操作符的时候，要注意条件的顺序，因为 AND 会比 OR 得到更优先的处理，这样有时候得到的结果不是我们所期望的，所以应该用括号多个操作符进行明确的分组，例如：

SELECT prod_id 
FROM Product
WHERE prod_name = '玩具车' OR prod_name = '玩具飞机' AND prod_price < 100

我们期望通过以上代码得到玩具车和玩具飞机中价格少于100的产品id 。

然而上面的代码实际得到的结果是商品名是玩具车的产品id 和商品名是玩具飞机而且价格 < 100的商品id的组合。

如果要得到本来期望得到的结果，则要用括号将上面的条件分组，如下：

SELECT prod_id 
FROM Product
WHERE (prod_name = '玩具车' OR prod_name = '玩具飞机') AND prod_price < 100

IN操作符，查询满足几个条件其中之一的数据，相当于 OR操作符的简写，例如查找名称是玩具车或者玩具飞机的商品id除了用OR来做之外，还可以用IN来做，如下：

SELECT prod_id 
FROM Product
WHERE prod_name IN ('玩具车', '玩具飞机')

NOT操作符，查询不是某个条件的数据，也可以用 !=来做，只是这样语义化更好，例如查询商品名不是玩具车的商品id：

SELECT prod_id 
FROM Product
WHERE NOT prod_name = 玩具车

第 6 章通配符

之前查询目标都是具有明确条件的，当想要查找名称中包含某些字符串的商品名时就要使用通配符了。要用LIKE关键字和通配符 %,_,[]等配合使用。其中%可以代替任意数量的字符，_用来代替一个字符。

这里的内容和正则表达式相似，但是不完全一样。

具体实例如下：

使用 % 通配符来匹配多个字符

查找以'Fish'开头的商品名：

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE NOT prod_name LIKE 'Fish%'

查找名称中间有'Fish'的商品名：

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE NOT prod_name LIKE '%Fish%'

查找名称中F开头h结尾的商品名：

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE NOT prod_name LIKE 'F%h'

使用 _ 通配符来匹配一个字符

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE NOT prod_name LIKE 'F__h'

使用 []来匹配中括号里的其中某个字符，查询以a或b或c开头的字符串

SELECT prod_name 
FROM Product
WHERE NOT prod_name LIKE '[abc]%'

注意：通配符容易引起性能问题，所以不要滥用。如果确实要使用，注意不要将通配符放在查询的开始处。

相同功能的通配符在不同DBMS中可能会不一样。例如%在Access中是*。

第7章使用计算属性

上面的例子中，我们直接将查询到的数据输出，最多也就是排了个序，但是我们还可以对数据进行更多的操作，例如将两个查询到的字段连接起来，具体如将商品名和价格连接起来进行输出，形成如下面的例子：玩具飞机-199。还可以对查询出来的数值数据进行求和操作然后输出。

连接不同的字段，用+号进行连接，这个语法类似于Java和JavaScript的字符串连接操作，例如：

SELECT prod_name + ' - ' + prod_price
FROM Product

输出类似下面：

玩具飞机 - 199
玩具车 - 99

还可以对连接过后形成的结果取个别名以便于后续操作，使用 AS关键字进行，例如对上面的结果取个别名为 prod_shot，可以这样写：

SELECT prod_name + ' - ' + prod_price AS prod_shot
FROM Product

prod_shot
-------------
玩具飞机 - 199
玩具车 - 99

对数值执行算数运算，例如单价*数量算出总价:

SELECT prod_count, prod_price, prod_count * prod_price AS expend_price
FROM Product

则会输出如下：

prod_count	prod_price	expend_price
----------	----------	------------
10			15			150
2			20			40

对列使用函数

可以对列使用函数以对查询的结果进行处理，例如取删除左右空格后的结果，可以通过TRIM()函数来做：
```
SELECT TRIM(prod_name) + ' - ' + prod_price AS prod_shot
FROM Product
```
则prod_name会被去除两侧空格后再进行拼接。

更多的函数还有RTRIM删除右边的空格，更多的函数还有LTRIM删除左边的空格等等。

第 8 章使用函数处理数据

上章提到了删除空格的三个函数，其实还有更多使用的函数可供使用，包括文本处理函数、日期时间处理函数以及数值处理函数等。分别取典型举例如下：

文本处理函数

包括UPPER来使字符串转换成大写，LENGTH返回字符串的长度，SOUNDEX找到发音相似的字符串在内的等等字符串处理函数。

其中上面提到的第三个函数SOUNDEX比较有意思。假如想查找'Michaelle'，但是在检索时写成了'Michael'，则按照上面的方法是检索不到的。但是这两个词语的发音相似，可以使用SOUNDEX关键字来查找如下：
```
SELECT prod_name
FROM Product
WHERE SOUNDEX(prod_name) = SOUNDEX('Michael')
```
则通过上面的代码可以成功找到 'Michaelle'。
日期处理函数

举例：查找生产日期是2012年的商品名称，使用DATEPART函数来提取日期中的特定部分：
```
SELECT prod_name
FROM Product
WHERE DATEPART('yyyy', prod_date) = 2012
```
数值处理函数

主要是对数值进行一些操作，包括ABS COS EXP PI SIN TAN SQRT等函数。

第 9 章汇总函数

有时的需求是并不需要知道具体的数据都是哪些，而只是需要知道数据的统计量，例如平均数，总数，最大值，最小值等数据，都可以用函数来解决。以平均数函数为例，查询所有商品价格的平均数：

SELECT AVG(prod_price) AS avg_price
FROM Product

则输出结果为所有商品价格的平均值。

与上面的同理还有COUNT MAX MIN SUM。
可以结合DISTINCT关键字指定只对所有不同的数据进行统计，例如：

SELECT AVG(DISTINCT prod_price) AS avg_price
FROM Product

此时只对不同的值统计平均数，而不是对所有数据计算平均值。

可以同时使用多个统计函数

SELECT AVG(DISTINCT prod_price) AS avg_price,
		MAX(DISTINCT prod_price) AS max_price,
		SUM(DISTINCT prod_price) AS sum_price
FROM Product

注意：使用此种函数得到结果要比先读取所有数据之后再统计的速度要快。

第 10 章分组数据

加入我们想按照某个列（字段）对查询出来的数据进行分组，可以直接使用GROUP BY语句进行，假如想对分出来的组进行过滤，则可以使用HAVING关键字进行。

这里组的概念比较抽象，举个例子就容易明白了。假如想计算每个id的数量，则使用select * from xxx是无法做到的，这个时候就要用到分组了：

SELECT prod_id, COUNT(*) as num_prods
FROM Product
GROUP BY prod_id

输出：

prod_id		num_prods
--------	----------
1			5
3			100
2			55

这样会对每个id计算count,而不是对整个表计算一下count

当想只显示 count 大于 50 的id及其count时，可以使用 HAVING 关键字来过滤:

SELECT prod_id, COUNT(*) as num_prods
FROM Product
GROUP BY prod_id
HAVING COUNT(*) > 50

输出：

prod_id		num_prods
--------	----------
3			100
2			55

则只会显示 count > 50 的结果。

别忘了此时仍然可以使用ORDER BY对每个group进行排序，例如：

SELECT prod_id, COUNT(*) as num_prods
FROM Product
GROUP BY prod_id
HAVING COUNT(*) > 50
ORDER BY num_prods

输出：

prod_id		num_prods
--------	----------
2			55
3			100

第 11 章使用子查询

子查询的概念：子查询可以简单的说是查询中嵌套的查询，将一个查询得到的结果作为另外一个查询的条件,看个例子：

SELECT cust_name, cust_contact
FROM Customers
WHERE cust_id IN (SELECT cust_id
                 FROM Orders
                 WHERE order_num IN(SELECT order_num
                                   FROM OrderItems
                                   WHERE prod_id = 'RGAN01'
                                   )
                 )

看到上面有三个select语句，而且这三个select并不是独立的，是相互嵌套的，可以将其视为 3 层。

检索结果是从内向外进行计算的，也就是说计算顺序是这样的：最里面的select返回的结果作为次内部的where关键字的条件，这样依次向外，最后返回最外层查询的结果。

要注意的是：除最外层的查询语句之外，所有的查询语句只能查询单个列，也就是说返回值只能是单个列。

读 《SQL必知必会》笔记（前 11 章）

第 1 章 了解 SQL