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本章將會介紹一些常用的 sql 語法。注意這個課程只要是為了講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，但同時對 sql 也要有一定的了解，不然沒法進(jìn)行后續(xù)學(xué)習(xí)，所以這里做一個簡單的介紹，讀者也可以查看其它的 sql 基礎(chǔ)教程。
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SQL 即結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Query Language），是數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)操作語言，它大致包含了這幾種類型：
- Data Manipulation Language (DML)
- Data Definition Language (DDL)
DML 是數(shù)據(jù)操作，例如增刪改查數(shù)據(jù)，DDL 是數(shù)據(jù)定義，例如新建一個表，增加一個索引等。此外還包含其他的一些操作，例如視圖、事務(wù)等。
為了演示后續(xù) sql 的用法，將會以下面的幾張表做為 demo 數(shù)據(jù)。
我是以 PostgreSQL 為例進(jìn)行講解的，但是本文中設(shè)計的 sql 語法大多比較通用，要是在其他的數(shù)據(jù)庫中沒看到相應(yīng)的用法，可以查看其官方文檔，看是否有其他的寫法或者該 feature 不支持。
create table student (
sid int primary key,
name VARCHAR(256),
login varchar(256),
age int,
gpa FLOAT8
);
insert into
student
values
(53666, 'Kanye', 'kanye@cs', 44, 4.0),
(53688, 'Bieber', 'jbieber@cs', 27, 3.9),
(53655, 'Tupac', 'shakur@cs', 25, 3.5);
create table course (cid VARCHAR(30) primary key, name VARCHAR(128));
insert into
course
values
('15-445', 'Database Systems'),
('15-721', 'Advanced Database System'),
('15-826', 'Data Mining'),
('15-823', 'Advanced Topics in Databases');
create table enrolled (sid int, cid varchar(30), grade CHAR(1));
insert into
enrolled
values
(53666, '15-445', 'C'),
(53688, '15-721', 'A'),
(53688, '15-826', 'B'),
(53655, '15-445', 'B'),
(53666, '15-721', 'C');
Basic Syntax
最基礎(chǔ)的查詢語句如下，它的意思是從某個表中根據(jù)條件查詢出某些列。
select column1, column2, ...
from table
where predicate1, predicate2,...
例如select name, gpa from student where age > 25;
Aggregates
aggregates 表示一些聚合操作，其含義是從多個 tuple 中通過計算返回一個統(tǒng)計值，下面的幾個示例 sql 都比較簡單。
AVG
求平均值，通過函數(shù) AVG。
select AVG(gpa) from student;
MIN
求最小值，通過函數(shù) MIN。
select MIN(gpa) from student;
MAX
求最大值，通過函數(shù) MAX。
select MAX(gpa) from student;
SUM
求和，通過函數(shù) SUM。
select sum(gpa) from student;
COUNT
對某列的數(shù)據(jù)計數(shù)，可以加 distinct 去重（avg 和 sum 函數(shù)都支持）。
select count(distinct sid) from enrolled;
Group By
group by 表示分組操作，是對 table 中的數(shù)據(jù)根據(jù)某個特征分組，并且可以將分組各自進(jìn)行聚合計算。如果要對 group by 的分組聚合結(jié)果進(jìn)行過濾，則可以使用 having 子句。下面是一個簡單的例子，這條 sql 的含義是根據(jù)課程 cid 進(jìn)行分類，并且統(tǒng)計該課程的平均分。
select avg(s.gpa), e.cid from enrolled as e, student as s where e.sid = s.sid group by e.cid;
對于 group by 的場景，需要注意幾點，一是 select 的列必須包含在 group by 子句中或者是聚合的列，例如我在前面的 sql 中加入一個 s.name 列，報錯信息如下：
二是可以對 group by 后輸出的內(nèi)容進(jìn)行過濾，只不過需要注意這里過濾并不能使用 where 子句，而是需要結(jié)合 having 子句。
select avg(s.gpa) as avg_gpa, e.cid from enrolled as e, student as s where e.sid = s.sid group by e.cid having avg(s.gpa) > 3.9;
String Operations
數(shù)據(jù)庫中的一些函數(shù)支持對字符串類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，下面介紹比較常見的幾種。更多的函數(shù)可參考 sql-92 標(biāo)準(zhǔn)文檔：https://www.contrib.andrew.cmu.edu/~shadow/sql/sql1992.txt
like
like 可以對字符串進(jìn)行匹配。
select * from student where login like '%r@cs';
substring
字符串截取
select name || 'is a student' from student;
upper
字符大寫
select UPPER(name) from student;
String Concat
字符串連接，sql-92 標(biāo)準(zhǔn)是使用 || 符號，不同的操作系統(tǒng)有不同的實現(xiàn)，例如可以使用 + 或者 concat 函數(shù)。
select name || 'is a student' from student;
Date/Time Operations
日期和時間函數(shù)也是數(shù)據(jù)庫中基本的處理函數(shù)。函數(shù) now 可以返回當(dāng)前時間。
select now() as current_datetime;
更多函數(shù)可參考標(biāo)準(zhǔn) sql 文檔。
Output Control
SQL 可以支持對數(shù)據(jù)的輸出結(jié)果進(jìn)行過濾、排序、重命名等操作。
order by
order by 可以對數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行排序，基本語法為order by
select * from student order by gpa desc;
還可以根據(jù)多個 column 進(jìn)行排序。
select sid from enrolled where cid = '15-721' order by grade desc, sid asc;
limit
limit 子句可以控制輸出結(jié)果的數(shù)量。
select * from student limit 1
還可以加 offset 參數(shù)控制獲取數(shù)據(jù)的偏移量。
select * from course limit 2 offset 2;
Nested Queries
嵌套查詢。
select name from student where sid in (select sid from enrolled);
這類查詢主要表達(dá)的含義是一個查詢的過濾條件依賴于另一個查詢的輸出，這兩個查詢前后者分別叫做 outer query 和 inner query。
在 inner query 之前可以加上一個條件匹配表達(dá)式，大致有如下幾種：
- ALL：表示必須滿足 inner query 中的所有條件
- ANY：表示滿足 inner query 中任意一條數(shù)據(jù)
- IN：等同于 ANY
- EXISTS：inner query 中有一條數(shù)據(jù)返回即可
exists 前面可以加 not 表示否，例如下面 sql 的含義是查找在 enrolled 中沒有 course 記錄的數(shù)據(jù)。
select * from course where not exists (select * from enrolled where course.cid = enrolled.cid);
Window Function
窗口函數(shù)可以對一系列與當(dāng)前行有關(guān)聯(lián)的行進(jìn)行計算，常見的窗口函數(shù)語法如下：
下面的示例 sql 演示了一個最簡單的窗口函數(shù)，row_number() 會返回當(dāng)前行的序號。
select *, row_number() over() from enrolled;
over 子句表示在執(zhí)行計算時怎么排列數(shù)據(jù)，例如可以加 partition 關(guān)鍵字進(jìn)行分組，也可以進(jìn)行 sort。
select cid, sid, row_number() over (partition by cid) from enrolled order by cid;
select cid, sid, row_number() over (order by cid) from enrolled order by cid;
Common Table Expressions
最常見的是 with as 語句，這種語法的含義是提供一個臨時的結(jié)果，供其他查詢使用，有點類似于一個臨時表。
下面是一個非常簡單的例子：
with tab as (select 1)select * from tab;
這一節(jié)學(xué)習(xí)了 sql 相關(guān)的基礎(chǔ)知識，由于 sql 語法很多，所以并沒有涵蓋所有的用法，只列舉了常見的一些 sql，讀者可以參考 sql 文檔及其他基礎(chǔ)教程。后面開始會正式進(jìn)入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計，首先會來討論一下數(shù)據(jù)庫中的存儲管理模塊。
網(wǎng)頁名稱：CMU15445學(xué)習(xí)之AdvancedSQL
文章出自：http://m.fisionsoft.com.cn/article/cdepdje.html
