SQL基础教程（第2版）

MICK

0-2 通过PostgreSQL执行SQL语句

数据库的名称只能使用小写字母

1-1 数据库是什么

像这样将大量数据保存起来，通过计算机加工而成的可以进行高效访问的数据集合称为数据库（Database, DB）
实现读写自动化需要编程能力
层次数据库（Hierarchical Database, HDB）
● OracIe Database：甲骨文公司的RDBMS● SQL Server：微软公司的RDBMS● DB2:IBM公司的RDBMS● PostgreSQL：开源的RDBMS● MySQL：开源的RDBMS
面向对象数据库（Object Oriented Database, OODB）
XML数据库（XML Database, XMLDB）
键值存储系统（Key-Value Store, KVS）

1-2 数据库的结构

使用RDBMS时，最常见的系统结构就是客户端/服务器类型（C/S类型）这种结构
服务器指的是用来接收其他程序发出的请求，并对该请求进行相应处理的程序（软件），或者是安装了此类程序的设备（计算机）
向服务器发出请求的程序（软件），或者是安装了该程序的设备（计算机）称为客户端。
用来管理数据的二维表在关系数据库中简称为表。
根据SQL语句的内容返回的数据同样必须是二维表的形式
表的列（垂直方向）称为字段
关系数据库必须以行为单位进行数据读写
关系数据库以行为单位读写数据。
行和列交汇的方格称为单元格。一个单元格中只能输入一个数据
一个单元格中只能输入一个数据。

1-3 SQL概要

原则上SQL语句都会使用分号结尾。
学会标准SQL就可以在各种RDBMS中书写SQL语句了。
SQL用关键字、表名、列名等组合而成的一条语句（SQL语句）来描述操作的内容。
DDL（Data Definition Language，数据定义语言）用来创建或者删除存储数据用的数据库以及数据库中的表等对象。
SQL根据功能不同可以分为三类，其中使用最多的是DML。
SQL语句要以分号（;）结尾
SQL语句以分号（;）结尾。
SQL语句不区分大小写
SQL 不区分关键字的大小写。
● 关键字大写● 表名的首字母大写● 其余（列名等）小写
常数的书写方式是固定的
SQL语句中含有字符串的时候，需要像’abc’这样，使用单引号（'）将字符串括起来，用来标识这是一个字符串。
字符串和日期常数需要使用单引号（'）括起来。数字常数无需加注单引号（直接书写数字即可）。
单词需要用半角空格或者换行来分隔
SQL语句的单词之间需使用半角空格或换行符来进行分隔
单词之间需要使用半角空格或者换行符进行分隔。

1-4 表的创建

我们只能使用半角英文字母、数字、下划线（_）作为数据库、表和列的名称。
数据库名称、表名和列名等可以使用以下三种字符。● 半角英文字母 ● 半角数字 ● 下划线（_）
名称必须以半角英文字母作为开头。
在同一个数据库中不能创建两个相同名称的表，在同一个表中也不能创建两个名称相同的列
数据类型表示数据的种类，包括数字型、字符型和日期型等
INTEGER型用来指定存储整数的列的数据类型（数字型），不能存储小数。
约束是除了数据类型之外，对列中存储的数据进行限制或者追加条件的功能。

1-5 表的删除和更新

DROP在英语中是“丢掉”“舍弃”的意思。需要特别注意的是，删除的表是无法恢复的[插图]。即使是被误删的表，也无法恢复，只能重新创建，然后重新插入数据。
删除了的表是无法恢复的。在执行DROP TABLE语句之前请务必仔细确认。
ALTER TABLE语句和DROP TABLE语句一样，执行之后无法恢复
表定义变更之后无法恢复。在执行ALTER TABLE语句之前请务必仔细确认。
开头的BEGIN TRANSACTION语句是开始插入行的指令语句，结尾的COMMIT语句是确定插入行的指令语句。

2-1 SELECT语句基础

从表中选取数据时需要使用SELECT语句，也就是只从表中选出（SELECT）必要数据的意思。
查询结果中列的顺序和SELECT子句中的顺序相同[插图]。
想要查询出全部列时，可以使用代表所有列的星号（＊）。
如果使用星号的话，就无法设定列的显示顺序了。这时就会按照CREATE TABLE语句的定义对列进行排序。
别名可以使用中文，使用中文时需要用双引号（"）括起来[插图]。请注意不是单引号（'）。
设定汉语别名时需要使用双引号（"）括起来。
SELECT子句中不仅可以书写列名，还可以书写常数
在SELECT语句中使用DISTINCT可以删除重复行。
在使用DISTINCT时，NULL也被视为一类数据。
DISTINCT关键字只能用在第一个列名之前。
SELECT语句通过WHERE子句来指定查询数据的条件。
首先通过WHERE子句查询出符合指定条件的记录，然后再选取出SELECT语句指定的列
WHERE子句要紧跟在FROM子句之后。

2-2 算术运算符和比较运算符

SELECT子句中可以使用常数或者表达式。
所有包含NULL的计算，结果肯定是NULL。
我们使用“不等于”这样代表否定含义的比较运算符<>
一定要让不等号在左，等号在右。
使用比较运算符时一定要注意不等号和等号的位置。
字符串类型的数据原则上按照字典顺序进行排序，不能与数字的大小顺序混淆。
不能对NULL使用比较运算符
即使使用<>运算符也还是无法选取出NULL的记录[插图]。因此，SQL提供了专门用来判断是否为NULL的IS NULL运算符。
希望选取NULL记录时，需要在条件表达式中使用IS NULL运算符。希望选取不是NULL的记录时，需要在条件表达式中使用IS NOT NULL运算符。

2-3 逻辑运算符

NOT不能单独使用，必须和其他查询条件组合起来使用。
NOT运算符用来否定某一条件，但是不能滥用。
AND运算符在其两侧的查询条件都成立时整个查询条件才成立，其意思相当于“并且”。OR运算符在其两侧的查询条件有一个成立时整个查询条件都成立，其意思相当于“或者”
多个查询条件进行组合时，需要使用AND运算符或者OR运算符。
AND运算符优先于OR运算符
AND运算符的优先级高于OR运算符。想要优先执行OR运算符时可以使用括号。
使用AND运算符进行的逻辑运算称为逻辑积，使用OR运算符进行的逻辑运算称为逻辑和。
与通常的逻辑运算被称为二值逻辑相对，只有SQL中的逻辑运算被称为三值逻辑。
数据库领域的有识之士们达成了“尽量不使用NULL”的共识。

3-1 对表进行聚合查询

通常，聚合函数会对NULL以外的对象进行汇总。但是只有COUNT函数例外，使用COUNT（＊）可以查出包含NULL在内的全部数据的行数。
COUNT：计算表中的记录数（行数） SUM：计算表中数值列中数据的合计值 AVG：计算表中数值列中数据的平均值 MAX：求出表中任意列中数据的最大值 MIN：求出表中任意列中数据的最小值
对于COUNT函数来说，参数列不同计算的结果也会发生变化
COUNT函数的结果根据参数的不同而不同。COUNT(＊)会得到包含NULL的数据行数，而COUNT(<列名>)会得到NULL之外的数据行数。
聚合函数会将NULL排除在外。但COUNT(＊)例外，并不会排除NULL。
计算进货单价平均值的情况与SUM函数相同，会事先删除NULL再进行计算
MAX/MIN函数和SUM/AVG函数有一点不同，那就是SUM/AVG函数只能对数值类型的列使用，而MAX/MIN函数原则上可以适用于任何数据类型的列。
MAX/MIN函数几乎适用于所有数据类型的列。SUM/AVG函数只适用于数值类型的列。
想要计算值的种类时，可以在COUNT函数的参数中使用DISTINCT。
在聚合函数的参数中使用DISTINCT，可以删除重复数据。

3-2 对表进行分组

使用聚合函数和GROUP BY子句时需要注意以下4点。① 只能写在SELECT子句之中② GROUP BY子句中不能使用SELECT子句中列的别名③ GROUP BY子句的聚合结果是无序的④ WHERE子句中不能使用聚合函数
在GROUP BY子句中指定的列称为聚合键或者分组列
GROUP BY就像是切分表的一把刀。
GROUP BY子句的书写位置也有严格要求，一定要写在FROM语句之后（如果有WHERE子句的话需要写在WHERE子句之后）
SELECT→2. FROM→3. WHERE→4. GROUP B
聚合键中包含NULL时，在结果中会以“不确定”行（空行）的形式表现出来。
使用聚合函数时，SELECT子句中只能存在以下三种元素。   ● 常数 ● 聚合函数 ● GROUP BY子句中指定的列名（也就是聚合键）
使用GROUP BY子句时，SELECT子句中不能出现聚合键之外的列名。
常见错误② ——在GROUP BY子句中写了列的别名
SELECT子句在GROUP BY子句之后执行。在执行GROUP BY子句时，SELECT子句中定义的别名，DBMS还并不知道。
在GROUP BY子句中不能使用SELECT子句中定义的别名。
GROUP BY子句结果的显示是无序的。
只有SELECT子句和HAVING子句（以及之后将要学到的ORDER BY子句）中能够使用COUNT等聚合函数。
只有SELECT子句和HAVING子句（以及ORDER BY子句）中能够使用聚合函数。
在“想要删除选择结果中的重复记录”时使用DISTINCT，在“想要计算汇总结果”时使用GROUP BY。

3-3 为聚合结果指定条件

WHERE子句用来指定数据行的条件，HAVING子句用来指定分组的条件。
WHERE子句只能指定记录（行）的条件，而不能用来指定组的条件
HAVING子句中能够使用的3种要素如下所示。● 常数● 聚合函数● GROUP BY子句中指定的列名（即聚合键）
WHERE子句=指定行所对应的条件 HAVING子句=指定组所对应的条件
聚合键所对应的条件不应该书写在HAVING子句当中，而应该书写在WHERE子句当中。
通过WHERE子句指定条件时，由于排序之前就对数据进行了过滤，因此能够减少排序的数据量。但HAVING子句是在排序之后才对数据进行分组的，因此与在WHERE子句中指定条件比起来，需要排序的数据量就会多得多。

3-4 对查询结果进行排序

▲子句的书写顺序 1. SELECT子句→2. FROM子句→3. WHERE子句→4. GROUP BY子句→5. HAVING子句→6. ORDER BY子句
ASC和DESC是ascendent（上升的）和descendent（下降的）这两个单词的缩写。
未指定ORDER BY子句中排列顺序时会默认使用升序进行排列。
规则是优先使用左侧的键，如果该列存在相同值的话，再接着参考右侧的键。
使用含有NULL的列作为排序键时，NULL会在结果的开头或末尾汇总显示
排序键中包含NULL时，会在开头或末尾进行汇总。
▲使用HAVING子句时SELECT语句的顺序 FROM→WHERE→GROUP BY→HAVING→SELECT→ORDER BY
一定要记住SELECT子句的执行顺序在GROUP BY子句之后，ORDER BY子句之前。
ORDER BY子句中也可以使用存在于表中、但并不包含在SELECT子句之中的列
在ORDER BY子句中可以使用SELECT子句中未使用的列和聚合函数。
在ORDER BY子句中不要使用列编号。

4-1 数据的插入（INSERT语句的使用方法）

将列名和值用逗号隔开，分别括在（）内，这种形式称为清单
原则上，执行一次INSERT语句会插入一行数据。
INSERT语句中想给某一列赋予NULL值时，可以直接在VALUES子句的值清单中写入NULL。
省略INSERT语句中的列名，就会自动设定为该列的默认值（没有默认值时会设定为NULL）。
INSERT语句的SELECT语句中，可以使用WHERE子句或者GROUP BY子句等任何SQL语法（但使用ORDER BY子句并不会产生任何效果）。

4-2 数据的删除（DELETE语句的使用方法）

① DROP TABLE语句可以将表完全删除② DELETE语句会留下表（容器），而删除表中的全部数据
DELETE语句的删除对象并不是表或者列，而是记录（行）。
可以通过WHERE子句指定对象条件来删除部分数据。
与SELECT语句不同的是，DELETE语句中不能使用GROUP BY、HAVING和ORDER BY三类子句，而只能使用WHERE子句。

4-3 数据的更新（UPDATE语句的使用方法）

SET子句中赋值表达式的右边不仅可以是单纯的值，还可以是包含列的表达式。
使用UPDATE语句可以将值清空为NULL（但只限于未设置NOT NULL约束的列）。

4-4 事务

DBMS的事务具有原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）四种特性。通常将这四种特性的首字母结合起来，统称为ACID特性。
事务就是需要在同一个处理单元中执行的一系列更新处理的集合。
事务是需要在同一个处理单元中执行的一系列更新处理的集合。
使用事务开始语句和事务结束语句，将一系列DML语句（INSERT/UPDATE/DELETE语句）括起来，就实现了一个事务处理。
COMMIT是提交事务包含的全部更新处理的结束指令（图4-3），相当于文件处理中的覆盖保存。一旦提交，就无法恢复到事务开始前的状态了。因此，在提交之前一定要确认是否真的需要进行这些更新。
原子性是指在事务结束时，其中所包含的更新处理要么全部执行，要么完全不执行，也就是要么占有一切要么一无所有。
一致性指的是事务中包含的处理要满足数据库提前设置的约束，如主键约束或者NOT NULL约束等。
隔离性指的是保证不同事务之间互不干扰的特性。
持久性也可以称为耐久性，指的是在事务（不论是提交还是回滚）结束后，DBMS能够保证该时间点的数据状态会被保存的特性。即使由于系统故障导致数据丢失，数据库也一定能通过某种手段进行恢复。

5-1 视图

第一点是由于视图无需保存数据，因此可以节省存储设备的容量。
表中存储的是实际数据，而视图中保存的是从表中取出数据所使用的SELECT语句。
第二个优点就是可以将频繁使用的SELECT语句保存成视图，这样就不用每次都重新书写了。
应该将经常使用的SELECT语句做成视图。
视图就是保存好的SELECT语句
应该避免在视图的基础上创建视图。
视图的限制① ——定义视图时不能使用ORDER BY子句
定义视图时不要使用ORDER BY子句。
视图的限制② ——对视图进行更新
视图归根结底还是从表派生出来的，因此，如果原表可以更新，那么视图中的数据也可以更新。反之亦然，如果视图发生了改变，而原表没有进行相应更新的话，就无法保证数据的一致性了。
视图和表需要同时进行更新，因此通过汇总得到的视图无法进行更新。
使用CASCADE选项来删除关联视图。

5-2 子查询

子查询的特点概括起来就是一张一次性视图。
子查询就是将用来定义视图的SELECT语句直接用于FROM子句当中
子查询作为内层查询会首先执行。
标量子查询就是返回单一值的子查询。
但是由于在WHERE子句中不能使用聚合函数，因此这样的SELECT语句是错误的。
能够使用常数或者列名的地方，无论是SELECT子句、GROUP BY子句、HAVING子句，还是ORDER BY子句，几乎所有的地方都可以使用。

5-3 关联子查询

在WHERE子句中使用子查询时，该子查询的结果必须是单一的。
在细分的组内进行比较时，需要使用关联子查询。
结合条件一定要写在子查询中
具体来讲，子查询内部设定的关联名称，只能在该子查询内部使用（图5-9）。换句话说，就是“内部可以看到外部，而外部看不到内部”。

6-1 各种各样的函数

聚合函数基本上只包含COUNT、SUM、AVG、MAX、MIN这5种
主流的DBMS都支持MOD函数，只有SQL Server不支持该函数。
||函数在SQL Server和MySQL中无法使用。
SQL Server使用“+”运算符（函数）来连接字符串A。MySQL使用CONCAT函数来完成字符串的拼接。
UPPER就是大写转换函数。
CURRENT_DATE——当前日期
EXTRACT——截取日期元素
COALESCE是SQL特有的函数。该函数会返回可变参数[插图]中左侧开始第1个不是NULL的值。参数个数是可变的，因此可以根据需要无限增加。

6-2 谓词

BETWEEN的特点就是结果中会包含100和1000这两个临界值
在使用IN和NOT IN时是无法选取出NULL数据的
IN谓词（NOT IN谓词）具有其他谓词所没有的用法，那就是可以使用子查询作为其参数。
EXIST通常都会使用关联子查询作为参数。
通常指定关联子查询作为EXIST的参数。
作为EXIST参数的子查询中经常会使用SELECT ＊。

6-3 CASE表达式

虽然CASE表达式中的ELSE子句可以省略，但还是希望大家不要省略。
CASE表达式中的END不能省略。

7-1 表的加减法

集合运算符会除去重复的记录。
作为运算对象的记录的列数必须相同
可以使用任何SELECT语句，但ORDER BY子句只能在最后使用一次
在集合运算符中使用ALL选项，可以保留重复行。
INTERSECT应用于两张表，选取出它们当中的公共记录。

7-2 联结（以列为单位对表进行联结）

所谓联结运算，一言以蔽之，就是“以A中的列作为桥梁，将B中满足同样条件的列汇集到同一结果之中”，具体过程如下所述。
进行联结时需要在FROM子句中使用多张表。
使用联结时SELECT子句中的列需要按照“<表的别名>.<列名>”的格式进行书写。
外联结要点① ——选取出单张表中全部的信息
内联结只能选取出同时存在于两张表中的数据
外联结中使用LEFT、RIGHT来指定主表。使用二者所得到的结果完全相同。

8-1 窗口函数

PARTITION BY能够设定排序的对象范围。
PARTITION BY在横向上对表进行分组，而ORDER BY决定了纵向排序的规则。
窗口函数兼具分组和排序两种功能。
通过PARTITION BY分组后的记录集合称为“窗口”。
由于专用窗口函数无需参数，因此通常括号中都是空的。
原则上窗口函数只能在SELECT子句中使用。
像这样以“自身记录（当前记录）”作为基准进行统计，就是将聚合函数当作窗口函数使用时的最大特征。
OVER子句中的ORDER BY只是用来决定窗口函数按照什么样的顺序进行计算的，对结果的排列顺序并没有影响。
将聚合函数作为窗口函数使用时，会以当前记录为基准来决定汇总对象的记录。

8-2 GROUPING运算符

超级分组记录默认使用NULL作为聚合键。
使用GROUPING函数能够简单地分辨出原始数据中的NULL和超级分组记录中的NULL。
可以把CUBE理解为将使用聚合键进行切割的模块堆积成一个立方体。