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SQL语法

news 来源：原创 2025/6/6 23:04:25

资料库（Database）

定义：资料库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。简单来说，它是一个长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。这些数据可以是结构化的（如表格形式），也可以是非结构化的（如文档、图片等），但通常资料库主要处理结构化数据。

特点：

  • 持久性：数据一旦存入资料库，就会长期保存，除非被显式删除或修改。
  • 共享性：多个用户或应用程序可以同时访问和使用资料库中的数据。
  • 独立性：数据的物理存储结构和逻辑结构可以相互独立，便于数据的维护和扩展。
  • 安全性：资料库管理系统提供安全机制，保护数据不被未授权访问或篡改。

示例：一个企业的员工资料库可能包含员工的姓名、职位、薪资、联系方式等信息，这些信息以结构化的方式存储，便于查询和管理。

资料库管理系统（Database Management System, DBMS）

定义：资料库管理系统是一种用于管理资料库的软件系统。它提供了数据的定义、创建、查询、更新和管理等功能，使得用户能够方便地与资料库进行交互。

核心功能：

  • 数据定义：允许用户定义资料库的结构，如表、字段、数据类型等。
  • 数据操作：提供数据的增删改查（CRUD）操作。
  • 数据控制：管理数据的访问权限，确保数据的安全性。
  • 数据维护：包括数据的备份、恢复、优化等。

示例：MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL等都是常见的资料库管理系统。它们提供了图形化界面或命令行工具，让用户能够轻松地管理资料库。

SQL（Structured Query Language）

定义：SQL是一种用于访问和处理资料库的标准计算机语言。它专门设计用于与资料库进行通信，执行各种数据操作任务。

主要用途：

  • 数据查询：使用SELECT语句从资料库中检索数据。
  • 数据操作：使用INSERT、UPDATE、DELETE语句插入、更新和删除数据。
  • 数据定义：使用CREATE、ALTER、DROP语句定义和修改资料库结构。
  • 数据控制：使用GRANT、REVOKE语句管理数据的访问权限。

特点：

  • 标准化：SQL是一种国际标准，被大多数资料库管理系统所支持。
  • 易学易用：SQL语法相对简单，易于学习和使用。
  • 强大功能：SQL提供了丰富的函数和操作符，支持复杂的数据查询和处理。

示例：以下是一个简单的SQL查询语句，用于从“员工”表中检索所有员工的姓名和职位：

SELECT 姓名, 职位 FROM 员工;

综上所述，资料库是存储数据的仓库，资料库管理系统是管理这些数据的软件系统，而SQL则是用于与资料库进行通信的标准语言。这三者共同构成了现代数据处理和分析的基础架构。

资料库中的键

在资料库（数据库）中，键（Key）是用于唯一标识表中记录或建立表之间关联的重要概念，它对于确保数据的完整性、一致性和高效查询至关重要。以下是资料库中常见的键类型及其详细说明：

1. 主键（Primary Key）

  • 定义：主键是表中能够唯一标识每一行记录的一个或一组字段（列）。主键值必须唯一且不能为NULL。
  • 作用：
    • 确保每条记录的唯一性，防止重复数据。
    • 作为其他表的外键，建立表与表之间的关联。
    • 优化查询性能，因为主键通常会被索引。
  • 示例：在学生表中，学生ID可以作为主键，因为每个学生都有唯一的ID。

2. 外键（Foreign Key）

  • 定义：外键是表中一个或一组字段，它引用另一个表的主键，用于建立表与表之间的关联。
  • 作用：
    • 维护表之间的数据完整性，确保关联表中的数据一致性。
    • 实现表之间的级联操作，如级联删除、级联更新等。
  • 示例：在订单表中，客户ID可以作为外键，引用客户表中的主键，表示该订单属于哪个客户。

3. 候选键（Candidate Key）

  • 定义：候选键是表中能够唯一标识每一行记录的一个或一组字段，且不包含多余的字段。一个表可以有多个候选键，但只能选择其中一个作为主键。
  • 作用：
    • 提供主键的备选方案，当主键不再适用时，可以选择其他候选键作为新的主键。
  • 示例：在学生表中，除了学生ID外，身份证号也可能是一个候选键，因为它也能唯一标识每个学生。

4. 替代键（Alternate Key）

  • 定义：替代键是候选键中未被选为主键的键。在主键确定后，其他候选键就成为替代键。
  • 作用：
    • 作为主键的备选，当主键需要变更时，可以选择替代键作为新的主键。
  • 示例：在学生表中，如果选择了学生ID作为主键，那么身份证号就成为替代键。

5. 超键（Super Key）

  • 定义：超键是表中能够唯一标识每一行记录的一个或一组字段的集合。超键可能包含多余的字段，即不一定是最小的键集合。
  • 作用：
    • 超键的概念用于理解键的层次结构，它包含了候选键和主键等更具体的键类型。
  • 示例：在学生表中，学生ID和姓名组合可能是一个超键，但姓名本身可能不是唯一的，所以它不是候选键。

6. 复合键（Composite Key）

  • 定义：复合键是由两个或多个字段组合而成的键，用于唯一标识表中的记录。
  • 作用：
    • 当单个字段无法唯一标识记录时，可以使用复合键。
  • 示例：在订单明细表中，订单ID和产品ID的组合可以作为一个复合键，因为同一个订单中可能包含多个相同的产品，但订单ID和产品ID的组合是唯一的。

7. 自然键（Natural Key）

  • 定义：自然键是表中已经存在的、具有业务意义的字段，它可以直接用作键。
  • 作用：
    • 自然键易于理解和使用，因为它与业务逻辑紧密相关。
  • 示例：在学生表中，学生ID可以是一个自然键，因为它直接对应学生的唯一标识。

8. 代理键（Surrogate Key）

  • 定义：代理键是表中没有业务意义的、人工生成的唯一标识符，通常用作主键。
  • 作用：
    • 当自然键不适合作为主键时（如可能变更、过长或复杂），可以使用代理键。
    • 代理键可以提高数据库的性能和灵活性。
  • 示例：在学生表中，可以添加一个自增的ID字段作为代理键，即使学生ID变更，也不会影响表之间的关联。

SQL语法的指令及功能

SQL语法中的指令可分为数据查询语言（DQL）、数据操作语言（DML）、数据定义语言（DDL）、数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL），以下是详细分类总结：

一、数据查询语言（DQL）

  1. SELECT

功能：从数据库中检索数据，支持条件过滤、排序、聚合、联接和子查询。

示例：

SELECT name, age FROM employees WHERE department = 'IT';

子查询

  • 功能：在查询中嵌套其他查询，实现复杂逻辑。
  • 示例：
SELECT name FROM employees WHERE salary > (SELECT AVG(salary) FROM employees);

二、数据操作语言（DML）

INSERT

  • 功能：向表中插入单行或多行数据，支持从其他表插入数据。
  • 示例：
INSERT INTO employees (name, age, department) VALUES ('Alice', 30, 'HR');

UPDATE

  • 功能：修改表中的现有数据，支持条件更新。
  • 示例：
UPDATE employees SET age = 31 WHERE name = 'Alice';

DELETE

  • 功能：从表中删除数据，支持条件删除。
  • 示例：
DELETE FROM employees WHERE department = 'Sales';

三、数据定义语言（DDL）

CREATE

  1. 功能：创建数据库对象（如表、索引、视图等）。
  2. 示例：
CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(100), age INT);

ALTER

  • 功能：修改表结构（如添加、删除或修改列，添加或删除索引）。
  • 示例：
ALTER TABLE employees ADD COLUMN email VARCHAR(255);

DROP

  • 功能：删除数据库对象（如表、索引、视图等），操作不可逆。
  • 示例：
DROP TABLE employees;

TRUNCATE

  • 功能：快速删除表中的所有数据，保留表结构，不可回滚。
  • 示例：
TRUNCATE TABLE employees;

四、数据控制语言（DCL）

GRANT

  • 功能：授予用户对数据库对象的权限（如SELECT、INSERT、UPDATE等）。
  • 示例：
GRANT SELECT ON employees TO user1;

REVOKE

  • 功能：撤销之前授予的权限。
  • 示例：
REVOKE SELECT ON employees FROM user1;

五、事务控制语言（TCL）

COMMIT

  • 功能：提交事务，使更改永久生效。
  • 示例：
COMMIT;

ROLLBACK

  • 功能：回滚事务，撤销未提交的更改。
  • 示例：
ROLLBACK;

BEGIN TRANSACTION

  • 功能：开始一个新事务。
  • 示例：
BEGIN TRANSACTION;

六、其他常用指令

JOIN

  • 功能：联接多个表，实现数据关联查询（如INNER JOIN、LEFT JOIN等）。
  • 示例：
SELECT e.name, d.department_name FROM employees e INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

GROUP BY

  • 功能：对结果集进行分组，通常与聚合函数（如COUNT、SUM、AVG）一起使用。
  • 示例：
SELECT department_id, COUNT(*) as employee_count FROM employees GROUP BY department_id;

HAVING

  • 功能：对分组后的结果进行过滤。
  • 示例：
SELECT department_id, COUNT(*) as employee_count FROM employees GROUP BY department_id HAVING COUNT(*) > 5;

ORDER BY

  • 功能：对结果集进行排序（升序ASC或降序DESC）。
  • 示例：
SELECT name, age FROM employees ORDER BY age DESC;

DISTINCT

  • 功能：返回唯一不同的值，去除重复数据。
  • 示例：
SELECT DISTINCT department FROM employees;

LIKE

  • 功能：在WHERE子句中搜索列中的指定模式（支持通配符%）。
  • 示例：
SELECT name FROM employees WHERE name LIKE 'A%';

INDEX

  • 功能：创建或删除索引以加速查询。
  • 示例：
CREATE INDEX idx_name ON employees(name);

VIEW

  • 功能：创建或删除视图，视图是基于SQL语句的结果集的虚拟表。
  • 示例：
CREATE VIEW hr_employees AS SELECT name, age FROM employees WHERE department = 'HR';

示例代码

创建表格

CREATE DATABASE `sql_tutorial`;
USE `sql_tutorial`;CREATE TABLE `student` (`student_id` INT PRIMARY KEY,  -- 修正拼写`name` VARCHAR(20),`major` VARCHAR(20)
);-- 添加字段
ALTER TABLE `student` ADD gpa DECIMAL(3,2);-- 删除字段
ALTER TABLE `student` DROP COLUMN gpa;-- 查看表结构
DESCRIBE `student`;-- 删除表（最后执行）
DROP TABLE `student`;

存储资料

-- 创建 student 表
CREATE TABLE `student` (`student_id` INT,          -- 学生ID，整数类型`name` VARCHAR(20),        -- 学生姓名，可变长度字符串（最多20字符）`major` VARCHAR(20),       -- 专业名称，可变长度字符串（最多20字符）PRIMARY KEY(`student_id`)  -- 设置 student_id 为主键
);-- 查询 student 表中的所有数据
SELECT * FROM `student`;-- 向 student 表中插入一条完整记录
INSERT INTO `student` VALUES(3, '小蓝', '英语');-- 向 student 表中插入部分字段（major 和 student_id），需指定列名
INSERT INTO `student` (`major`, `student_id`) VALUES('英语', 5);

限制约束

-- 注释：constraints 表示约束
-- 创建 student 表
CREATE TABLE `student` (`student_id` INT AUTO_INCREMENT,  -- 学生ID，整数类型，自动递增`name` VARCHAR(20),               -- 学生姓名，可变长度字符串（最多20字符）`major` VARCHAR(20),              -- 专业名称，可变长度字符串（最多20字符）PRIMARY KEY(`student_id`)         -- 主键约束：student_id 为主键
);-- 删除 student 表（如果已存在）
DROP TABLE `student`;-- 查询 student 表中的所有数据
SELECT * FROM `student`;-- 插入完整记录（指定所有字段的值）
INSERT INTO `student` VALUES(1, '小白', '英语');-- 插入完整记录（另一种写法，显式指定字段名）
INSERT INTO `student` (`name`, `major`) VALUES('小绿', '英语');  -- 注意：此处未指定 student_id，依赖 AUTO_INCREMENT

在SQL中，除了 AUTO_INCREMENT（或某些数据库中的 SERIAL、IDENTITY 等自动递增约束）之外，还有多种常见的限制（约束）语句用于定义表的结构和数据完整性。以下是主要的约束类型及其说明：

主键约束（PRIMARY KEY）
  • 功能：唯一标识表中的每一行记录，不允许重复值和 NULL。
外键约束（FOREIGN KEY）
  • 功能：确保一个表中的字段值引用另一个表的主键或唯一键，维护表间关系。
唯一约束（UNIQUE）
  • 功能：确保字段或字段组合的值唯一，但允许 NULL（除非显式设置为 NOT NULL）。
非空约束（NOT NULL）
  • 功能：强制字段必须包含值，不能为 NULL。
检查约束（CHECK）
  • 功能：限制字段值的范围或格式（部分数据库支持，如 PostgreSQL、SQL Server、MySQL 8.0+）。

修改删除资料

-- 关闭安全更新模式（仅测试环境使用）
SET SQL_SAFE_UPDATES = 0;-- 创建 student 表
CREATE TABLE `student` (`student_id` INT PRIMARY KEY,`name` VARCHAR(20),`major` VARCHAR(20),`score` INT
);-- 插入测试数据
INSERT INTO `student` VALUES (1, '小白', '数学', 90);
INSERT INTO `student` VALUES (2, '小蓝', '英语', 85);-- 查询初始数据
SELECT * FROM `student`;-- 更新数据：修改 student_id = 1 的记录
UPDATE `student`
SET `name` = '小灰', `major` = '物理', `score` = 95  -- 同时修改多个字段
WHERE `student_id` = 1;-- 删除数据：删除 student_id = 2 的记录
DELETE FROM `student`
WHERE `student_id` = 2;-- 查询更新后的数据
SELECT * FROM `student`;-- 删除表（清理测试数据）
DROP TABLE `student`;

取得资料

-- 创建 student 表（示例用）
CREATE TABLE `student` (`student_id` INT PRIMARY KEY,    -- 学生ID，主键`name` VARCHAR(20),              -- 学生姓名`major` VARCHAR(20),             -- 专业`score` INT,                     -- 分数`enroll_date` DATE               -- 入学日期（用于后续示例）
);-- 插入测试数据
INSERT INTO `student` VALUES (1, '小白', '数学', 85, '2023-09-01');
INSERT INTO `student` VALUES (2, '小蓝', '英语', 92, '2023-09-02');
INSERT INTO `student` VALUES (3, '小绿', '物理', 78, '2023-09-03');
INSERT INTO `student` VALUES (4, '小灰', '英语', 88, '2023-09-04');
INSERT INTO `student` VALUES (5, '小紫', '数学', 95, '2023-09-05');-- ==================================
-- 1. 选择特定字段
-- ==================================
SELECT `student_id`, `name`, `major` 
FROM `student`;-- ==================================
-- 2. 带条件的查询（WHERE）
-- ==================================
-- 查询分数大于 80 且专业为 '英语' 的学生
SELECT * 
FROM `student` 
WHERE `score` > 80 AND `major` = '英语';-- 查询专业为 '数学' 或 '物理' 的学生
SELECT * 
FROM `student` 
WHERE `major` IN ('数学', '物理');  -- 使用 IN 替代 OR-- ==================================
-- 3. 排序结果（ORDER BY）
-- ==================================
-- 按分数降序排列，如果分数相同则按姓名升序排列
SELECT * 
FROM `student` 
ORDER BY `score` DESC, `name` ASC;-- ==================================
-- 5. 限制返回行数（LIMIT）
-- ==================================
-- 只返回分数最高的前 3 名学生
SELECT * 
FROM `student` 
ORDER BY `score` DESC
LIMIT 3;-- ==================================
-- 7. 计算字段（AS 别名）
-- ==================================
-- 计算学生的分数等级（假设 90+ 为 A，80-89 为 B，依此类推）
SELECT `name`,`score`,CASE WHEN `score` >= 90 THEN 'A'WHEN `score` >= 80 THEN 'B'WHEN `score` >= 70 THEN 'C'ELSE 'D'END AS grade
FROM `student`;

聚合函数

-- 4. 分组统计（GROUP BY 和聚合函数）
-- ==================================
-- 统计每个专业的平均分和最高分
SELECT `major`,AVG(`score`) AS avg_score,  -- 平均分MAX(`score`) AS max_score   -- 最高分
FROM `student`
GROUP BY `major`;-- 统计学生人数大于 1 的专业
SELECT `major`,COUNT(*) AS student_count
FROM `student`
GROUP BY `major`
HAVING COUNT(*) > 1;  -- HAVING 用于过滤分组后的结果

万用字元模糊查询

-- 模糊查询（LIKE）
-- ==================================
-- 查询姓名中包含 '小' 的学生
SELECT * 
FROM `student` 
WHERE `name` LIKE '%小%';  -- % 表示任意字符；_代表一个字符

UNION

-- 创建两个示例表
CREATE TABLE `students_2023` (`student_id` INT PRIMARY KEY,`name` VARCHAR(20),`major` VARCHAR(20)
);CREATE TABLE `students_2024` (`student_id` INT PRIMARY KEY,`name` VARCHAR(20),`major` VARCHAR(20)
);-- 插入测试数据
INSERT INTO `students_2023` VALUES 
(1, '小白', '数学'),
(2, '小蓝', '英语'),
(3, '小绿', '物理');INSERT INTO `students_2024` VALUES 
(2, '小蓝', '英语'),  -- 与 2023 年重复的学生
(4, '小灰', '化学'),
(5, '小紫', '数学');-- ==================================
-- 1. 使用 UNION 合并两个表的数据（自动去重）
-- ==================================
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2023`
UNION
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2024`;
-- 结果：合并后的数据，重复行（如 student_id = 2 的小蓝）会被去除。-- ==================================
-- 2. 使用 UNION ALL 合并数据（保留重复行）
-- ==================================
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2023`
UNION ALL
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2024`;
-- 结果：保留所有行，包括重复行。-- ==================================
-- 3. 结合 ORDER BY 对最终结果排序
-- ==================================
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2023`
UNION
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2024`
ORDER BY `name`;  -- 按姓名升序排列-- ==================================
-- 4. 实际应用场景：合并不同条件筛选的数据
-- ==================================
-- 合并 2023 年数学专业学生和 2024 年英语专业学生
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2023` WHERE `major` = '数学'
UNION
SELECT `student_id`, `name`, `major` FROM `students_2024` WHERE `major` = '英语';-- ==================================
-- 清理测试数据（可选）
-- ==================================
DROP TABLE `students_2023`;
DROP TABLE `students_2024`;
注意事项
  1. 列数和数据类型匹配：
    • 每个 SELECT 语句的列数必须相同，且对应列的数据类型需兼容。
    • 示例：若第一个 SELECT 返回 (INT, VARCHAR, DATE)，后续 SELECT 也需返回相同类型的列。
  2. 性能考虑：
    • UNION 需要去重，可能消耗更多资源。若无需去重，优先使用 UNION ALL。
  3. 排序：
    • ORDER BY 只能出现在最后一个 SELECT 语句之后，且排序字段需存在于所有 SELECT 语句中（或通过列序号指定，如 ORDER BY 2 表示按第二列排序）。
  4. 别名处理：
    • 最终结果集的列名以第一个 SELECT 语句的列名为准。
总结
  • UNION：合并结果并去重，适用于需要唯一数据的场景。
  • UNION ALL：合并结果并保留重复行，性能更高。
  • 典型用途：合并不同表或不同条件的数据，生成统一视图。

JOIN

JOIN 的作用
  • 联接多个表：通过关联字段（通常是主键和外键）将多个表的数据合并为一个结果集。
  • 常见类型：
    • INNER JOIN：仅返回两表中匹配的行。
    • LEFT JOIN（或 LEFT OUTER JOIN）：返回左表的所有行，即使右表无匹配。
    • RIGHT JOIN（或 RIGHT OUTER JOIN）：返回右表的所有行，即使左表无匹配。
    • FULL JOIN（MySQL 不直接支持，需用 UNION 模拟）：返回两表的所有行。
    • CROSS JOIN：返回两表的笛卡尔积（不推荐无条件使用）。
-- 创建示例表
CREATE TABLE `students` (`student_id` INT PRIMARY KEY,`name` VARCHAR(20),`major_id` INT  -- 外键，关联到 majors 表
);CREATE TABLE `majors` (`major_id` INT PRIMARY KEY,`major_name` VARCHAR(20)
);-- 插入测试数据
INSERT INTO `students` VALUES 
(1, '小白', 101),
(2, '小蓝', 102),
(3, '小绿', 103),
(4, '小灰', NULL);  -- 无专业的学生INSERT INTO `majors` VALUES 
(101, '数学'),
(102, '英语'),
(104, '物理');  -- 无学生选择的专业-- ==================================
-- 1. INNER JOIN（内连接）
-- ==================================
-- 只返回两表中匹配的行（即 students.major_id = majors.major_id）
SELECT s.`student_id`,s.`name`,m.`major_name`
FROM `students` s
INNER JOIN `majors` m ON s.`major_id` = m.`major_id`;
-- 结果：仅返回有专业的学生及其专业名称。-- ==================================
-- 2. LEFT JOIN（左连接）
-- ==================================
-- 返回左表（students）的所有行，即使右表（majors）无匹配
SELECT s.`student_id`,s.`name`,m.`major_name`
FROM `students` s
LEFT JOIN `majors` m ON s.`major_id` = m.`major_id`;
-- 结果：包含所有学生，无专业的显示为 NULL。-- ==================================
-- 3. RIGHT JOIN（右连接）
-- ==================================
-- 返回右表（majors）的所有行，即使左表（students）无匹配
SELECT s.`student_id`,s.`name`,m.`major_name`
FROM `students` s
RIGHT JOIN `majors` m ON s.`major_id` = m.`major_id`;
-- 结果：包含所有专业，无学生选择的专业显示学生列为 NULL。

子查询

子查询的概念
  • 定义：子查询（Subquery）是嵌套在另一个查询（如 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE）内部的查询语句。
  • 作用：
    • 动态生成条件或数据。
    • 将复杂查询分解为多个步骤。
  • 常见位置：
    • WHERE 或 HAVING 子句中作为条件。
    • SELECT 列表中作为字段。
    • FROM 子句中作为临时表（派生表）。
  • 执行顺序：子查询通常先于外层查询执行。
--子查询
-- ==================================
-- 查询分数高于平均分的学生
SELECT * 
FROM `student` 
WHERE `score` > (SELECT AVG(`score`) FROM `student`);

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