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SQL实战宝典:快速上手数据库查询与优化

时间:2024-07-22 18:27:32浏览次数:16  
标签:语句 name 数据库 表中 宝典 SQL table id SELECT

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SQL 速成手册

SQL(Structured Query Language,结构化查询语言)是一种用于管理和操作关系型数据库的标准化编程语言。
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SQL 被广泛用于数据库系统中(如 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server),用于执行查询、更新数据、管理数据库结构和控制数据库访问权限。
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SQL 的主要功能

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1、基本查询语句

  • SELECT - 用于从数据库中选择数据,返回结果集。

  • WHERE - 用于过滤记录,指定查询条件。

  • ORDER BY - 用于对结果集进行排序,可以按升序或降序排列。

  • DISTINCT - 用于返回唯一不同的值,去除重复记录。

  • LIMIT - 用于指定返回的记录数量,常用于分页。

代码示例
假设我们有一个名为 employees 的数据库表,这个表有以下列:id, first_name, last_name, email, job_title, 和 salary

下面是一个示例 SQL 查询语句,它将从 employees 表中选择所有员工的名字和薪水,但只包括那些薪水大于 50000 的员工,并按薪水降序排序,最后只返回前 10 条记录:

SELECT first_name, last_name, salary
FROM employees
WHERE salary > 50000
ORDER BY salary DESC
LIMIT 10;

这条 SQL 语句将执行以下操作:

  • SELECT first_name, last_name, salary 指定要从表中选择哪些列。
  • FROM employees 指定要从哪个表中选择数据。
  • WHERE salary > 50000 是一个过滤条件,只选择薪水超过 50000 的记录。
  • ORDER BY salary DESC 将结果按照薪水从高到低排序。
  • LIMIT 10 限制返回的结果数量为 10 条记录。

这就是一个基本的 SQL 查询语句的例子。你可以根据实际的数据库表结构和需求调整这个查询语句。

2、表操作语句

  • CREATE TABLE - 用于创建新表,定义表的列和数据类型。

  • ALTER TABLE - 用于修改现有表的结构,例如添加、删除或修改列。

  • DROP TABLE - 用于删除表及其所有数据。

代码示例
创建新表 (CREATE TABLE)
假设我们要创建一个叫做 customers 的新表,该表包含客户的基本信息,我们可以这样写:

CREATE TABLE customers (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    last_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE,
    phone_number VARCHAR(15),
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

这条语句将创建一个具有以下特性的表:

  • id 列是整数类型,自动递增,并且是主键。
  • first_namelast_name 是必填的字符串字段。
  • email 字段也是字符串类型,而且是唯一的(不允许重复)。
  • phone_number 是可选的电话号码字段。
  • created_at 字段自动存储记录创建的时间戳。

修改现有表 (ALTER TABLE)
如果我们想在 customers 表中添加一个新的列 address,可以使用以下语句:

ALTER TABLE customers
ADD COLUMN address VARCHAR(255);

这将在 customers 表中增加一个 address 字段,用于存储客户的地址信息。

删除表 (DROP TABLE)
如果决定不再需要 customers 表,可以使用以下语句来删除它:

DROP TABLE customers;

这条语句会永久删除 customers 表以及其中的所有数据,请谨慎使用。

这些就是使用 SQL 进行表操作的基本语法示例。在实际应用中,确保在修改或删除表之前备份数据,以防意外丢失重要信息。

3、数据操作语句

  • INSERT INTO - 用于向表中插入新记录。

  • UPDATE - 用于修改表中的现有记录。

  • DELETE - 用于删除表中的记录。

代码示例
插入新记录 (INSERT INTO)

假设我们想要向 customers 表中插入一条新记录,可以使用下面的 SQL 语句:

INSERT INTO customers (first_name, last_name, email, phone_number)
VALUES ('John', 'Doe', '[email protected]', '123-456-7890');

这条语句将在 customers 表中插入一个新的客户记录,其姓名为 John Doe,电子邮件为 [email protected],电话号码为 123-456-7890。

修改现有记录 (UPDATE)

如果我们发现 John Doe 的电话号码有误,需要更新他的电话号码,可以使用以下 SQL 语句:

UPDATE customers
SET phone_number = '555-123-4567'
WHERE email = '[email protected]';

这条语句将会把 email 为 ‘[email protected]’ 的客户的 phone_number 更新为 ‘555-123-4567’。

删除记录 (DELETE)

如果 John Doe 要求从我们的数据库中删除他的个人信息,我们可以使用以下 SQL 语句:

DELETE FROM customers
WHERE email = '[email protected]';

这条语句将会从 customers 表中删除所有 email 为 ‘[email protected]’ 的记录。

请记住,在执行任何 UPDATEDELETE 操作之前,最好先使用 SELECT 语句检查要修改或删除的记录是否正确,以避免错误地更改或删除数据。

4、函数与聚合操作

  • COUNT - 用于返回匹配条件的行数。

  • SUM - 用于返回列的总和。

  • AVG - 用于返回列的平均值。

  • MIN - 用于返回列的最小值。

  • MAX - 用于返回列的最大值。

代码示例
让我们继续使用一个假设的 orders 表格来演示如何使用这些聚合函数。假设 orders 表包含以下列:order_id, customer_id, product_id, quantity, order_datetotal_price

返回匹配条件的行数 (COUNT)

如果你想要计算有多少个不同的顾客下过订单,你可以使用以下 SQL 语句:

SELECT COUNT(DISTINCT customer_id) AS NumberOfCustomers
FROM orders;

返回列的总和 (SUM)

如果你想要计算所有订单的总销售额,你可以使用以下 SQL 语句:

SELECT SUM(total_price) AS TotalSales
FROM orders;

返回列的平均值 (AVG)

如果你想要计算每个订单的平均销售金额,你可以使用以下 SQL 语句:

SELECT AVG(total_price) AS AverageOrderValue
FROM orders;

返回列的最小值 (MIN)

如果你想要找到最便宜的订单,即具有最低总价格的订单,你可以使用以下 SQL 语句:

SELECT MIN(total_price) AS CheapestOrderPrice
FROM orders;

返回列的最大值 (MAX)

如果你想要找到最昂贵的订单,即具有最高总价格的订单,你可以使用以下 SQL 语句:

SELECT MAX(total_price) AS MostExpensiveOrderPrice
FROM orders;

请注意,这些 SQL 查询假设了 orders 表中的列名和数据类型。在实际应用中,你需要根据你的具体数据库结构调整这些查询。

5、子查询与联接

  • INNER JOIN - 用于返回两个表中都存在的匹配记录。

  • LEFT JOIN - 用于返回左表中的所有记录和右表中的匹配记录。

  • RIGHT JOIN - 用于返回右表中的所有记录和左表中的匹配记录。

  • FULL JOIN - 用于返回两个表中所有记录,不管是否匹配。

  • SUBQUERY - 用于在查询语句中嵌套另一个查询。

代码示例
我们可以使用两个假设的表格 employeesdepartments 来演示 SQL 中的联接(JOIN)和子查询(SUBQUERY)。

假设 employees 表格有以下列:

  • employee_id
  • first_name
  • last_name
  • department_id

departments 表格有以下列:

  • department_id
  • department_name

INNER JOIN 示例

如果你想要获取所有员工以及他们所属部门的名称,你可以使用 INNER JOIN:

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

LEFT JOIN 示例

如果你想要获取所有员工的信息,即使他们没有分配到任何部门,你可以使用 LEFT JOIN:

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
LEFT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

RIGHT JOIN 示例

如果你想要获取所有部门的信息,包括那些没有员工的部门,你可以使用 RIGHT JOIN:

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
RIGHT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

FULL JOIN 示例

如果你想要获取所有员工和所有部门的信息,无论他们是否匹配,你可以使用 FULL JOIN(注意:不是所有的数据库系统都支持 FULL JOIN,有些需要使用 UNION 或者 LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 结合):

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
FULL JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

SUBQUERY 示例

如果你想要获取属于“销售”部门的所有员工,你可以使用一个子查询来找到“销售”部门的 ID,然后使用这个 ID 来过滤员工列表:

SELECT employee_id, first_name, last_name
FROM employees
WHERE department_id IN (
    SELECT department_id
    FROM departments
    WHERE department_name = 'Sales'
);

在实际应用中,你可能需要根据具体的数据表结构和需求调整这些查询。

6、高级操作

  • UNION - 用于合并两个或多个 SELECT 语句的结果集。

  • CASE - 用于实现条件逻辑,返回不同的值。

  • INDEX - 用于创建索引以加速查询。

代码示例
让我们继续使用之前提到的 employeesdepartments 表格来演示 SQL 中的 UNION, CASE, 和 CREATE INDEX

UNION 示例

假设我们有两个表格 employeesmanagers,并且它们都有 first_namelast_name 列。如果我们想列出所有员工和经理的名字,可以使用 UNION

SELECT first_name, last_name FROM employees
UNION
SELECT first_name, last_name FROM managers;

请注意,UNION 会自动去除重复的行。如果你想包含所有行,包括重复项,可以使用 UNION ALL

SELECT first_name, last_name FROM employees
UNION ALL
SELECT first_name, last_name FROM managers;

CASE 示例

假设你想根据员工的部门 ID 来分类他们的职位。使用 CASE 语句可以实现这一点:

SELECT 
    employee_id,
    first_name,
    last_name,
    department_id,
    CASE 
        WHEN department_id = 1 THEN 'Manager'
        WHEN department_id = 2 THEN 'Developer'
        WHEN department_id = 3 THEN 'Analyst'
        ELSE 'Unknown'
    END AS position
FROM employees;

在这个例子中,CASE 语句检查 department_id 的值,并根据该值返回相应的职位名称。

CREATE INDEX 示例

为了加速对 employees 表中按 last_name 字段的查询,你可以创建一个索引:

CREATE INDEX idx_employees_last_name ON employees (last_name);

这将创建一个名为 idx_employees_last_name 的索引,它将基于 last_name 字段对数据进行排序,从而加快搜索速度。

请注意,在生产环境中,创建索引需要考虑其对写入操作性能的影响,因为索引会占用额外的磁盘空间并可能降低写入速度。因此,索引策略通常需要仔细规划和测试。

7、性能优化与安全性

EXPLAIN - 用于查看查询的执行计划,帮助优化查询。

TRANSACTION - 用于处理事务,确保数据的一致性和完整性。

GRANT - 用于授予用户特定的数据库权限。

REVOKE - 用于撤销用户的数据库权限。

代码示例
EXPLAIN 示例

假设我们有一个 employees 表,并且我们想知道下面这个查询的执行计划:

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE department_id = 1;

这条命令将显示数据库优化器计划如何执行查询,包括它是否使用了索引以及数据读取的方式等。

TRANSACTION 示例

如果你想要在一系列操作中保持数据的一致性,可以使用事务。例如,先更新 employees 表中的记录,然后更新 departments 表中的记录。如果第一个操作成功但第二个失败,你可能希望回滚所有的更改。这是使用事务的一种方式:

BEGIN TRANSACTION;

UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE department_id = 1;
UPDATE departments SET budget = budget + 5000 WHERE id = 1;

COMMIT;

如果在 COMMIT; 前面的任何操作失败,你可以使用 ROLLBACK; 而不是 COMMIT; 来取消所有更改。

GRANT 示例

如果你想要给一个用户(比如 johndoe)授权,允许他们选择 employees 表的数据,可以使用 GRANT

GRANT SELECT ON employees TO johndoe;

这将允许 johndoe 用户查询 employees 表中的数据。

REVOKE 示例

如果后来决定不再让 johndoe 用户访问 employees 表,可以使用 REVOKE 撤销先前授予的权限:

REVOKE SELECT ON employees FROM johndoe;

这样,johndoe 将不再能够查询 employees 表中的数据。

这些命令对于数据库的性能优化和安全性至关重要。EXPLAIN 可以帮助理解查询效率,而事务、权限授予和撤销则有助于确保数据的安全和一致性。

基本查询语句

SELECT:用于从数据库中选择数据。

SELECT column1, column2 FROM table_name;

column1, column2 表示列名,table_name 表示表名。


WHERE:用于过滤记录。

SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE condition;

ORDER BY:用于排序结果集。

SELECT column1, column2 FROM table_name 
ORDER BY column1 [ASC|DESC];
  • ASC(Ascending):表示升序排序,即从小到大排列(默认排序方式)。
  • DESC(Descending):表示降序排序,即从大到小排列。

DISTINCT:用于返回唯一不同的值。

SELECT DISTINCT column1 FROM table_name;

LIMIT:用于指定返回的记录数量。

SELECT column1 FROM table_name LIMIT number;

表操作语句

CREATE TABLE:用于创建新表。

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype PRIMARY KEY,
    column2 datatype,
    column3 datatype
);
  • column1, column2, column3:表的列名。

  • datatype:这列的数据类型,比如INT表示整数,VARCHAR(255)表示最大长度为255的字符串等。

  • PRIMARY KEY:这是一个约束,用来指定哪列是主键。主键是表中用来唯一标识每行数据的列。在上面的例子中,column1 被指定为主键。


ALTER TABLE:用于修改现有表结构。

-- 向 table_name 表添加名为 column_name 的新列,数据类型为 datatype
ALTER TABLE table_name ADD column_name datatype;

-- 从 table_name 表删除名为 column_name 的列
ALTER TABLE table_name DROP COLUMN column_name;


-- 修改 table_name 表中 column_name 列的数据类型为 datatype
ALTER TABLE table_name MODIFY COLUMN column_name datatype;

DROP TABLE:用于删除表。

DROP TABLE table_name;

数据操作语句

INSERT INTO:用于向表中插入数据。

INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (value1, value2);

这个语句将向 table_name 表中插入一行数据,其中 column1 列的值设为 value1column2 列的值设为 value2

如果列名列表中包含表中的所有列,则不需要指定列名,可以直接使用INSERT INTO table_name VALUES (...); 的语法。


UPDATE:用于更新表中的数据。

UPDATE table_name 
SET column1 = value1, column2 = value2 
WHERE condition;

table_name 表中,找到满足 condition 条件的行,并将这些行的 column1 列更新为 value1column2 列更新为 value2


DELETE:用于删除表中的数据。

DELETE FROM table_name WHERE condition;

函数与聚合操作

COUNT:用于返回匹配条件的行数。

SELECT COUNT(column_name) FROM table_name;

SUM:用于返回列的总和。

SELECT SUM(column_name) FROM table_name;

AVG:用于返回列的平均值。

SELECT AVG(column_name) FROM table_name;

MIN:用于返回列的最小值。

SELECT MIN(column_name) FROM table_name;

MAX:用于返回列的最大值。

SELECT MAX(column_name) FROM table_name;

子查询与联接

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INNER JOIN:用于返回两个表中都存在的记录。

SELECT column1, column2 FROM table1 
INNER JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

table1table2 中选择满足连接条件的行,返回 column1column2 这两列的数据。

内连接只有当两个表中都有匹配的行时,结果才会包含这些行。


LEFT JOIN:用于返回左表中的所有记录和右表中的匹配记录。

SELECT column1, column2 FROM table1 
LEFT JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

table1 选择所有行,并包括 table2 中与 table1 指定列值匹配的行,如果 table2 中没有匹配的行,那么结果集中 table2 的列将显示为 NULL


RIGHT JOIN:用于返回右表中的所有记录和左表中的匹配记录。

SELECT column1, column2 FROM table1 
RIGHT JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

table2 选择所有行,并包括 table1 中与 table2 指定列值匹配的行,如果 table1 中没有匹配的行,那么结果集中 table1 的列将显示为 NULL

右连接查询通常用于当 table2 是主要的数据源,而 table1 是补充数据源时。


FULL JOIN:用于返回两个表中所有记录,不管是否匹配。

SELECT column1, column2 FROM table1 
FULL JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

table1table2 中选择所有行,包括两个表中所有匹配和不匹配的行,如果某个表中没有匹配的行,那么结果集中该表的列将显示为 NULL

全外连接查询通常用于需要从两个表中获取所有数据,而不考虑它们之间是否存在匹配关系的情况。


SUBQUERY:用于在查询语句中嵌套另一个查询。

SELECT column1 FROM table_name 
WHERE column2 = (SELECT column2 FROM table_name2 WHERE condition);

table_name 表中选择那些其 column2 列的值等于子查询返回的值的行的 column1 列。

高级操作

UNION:用于合并两个或多个 SELECT 语句的结果集。

SELECT column1 FROM table_name1 
UNION SELECT column1 FROM table_name2;

table_name1 table_name2 两个表中 column1 列的值合并为一个结果集,并且结果集中不会有重复的行。
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CASE:用于实现条件逻辑。

SELECT column1,
       CASE
           WHEN condition1 THEN result1
           WHEN condition2 THEN result2
           ELSE result
       END
FROM table_name;

在查询 table_name 表时,根据列 column1 或其他列的值与 condition1condition2 的匹配情况,返回相应的 result1result2,如果都不匹配,则返回 result

CASE 表达式允许你在 SQL 查询中根据多个条件进行数据转换或选择不同的值。


INDEX:用于创建索引以加速查询。

CREATE INDEX index_name ON table_name (column1, column2);

table_name 表上创建一个名为 index_name 的索引。

性能优化与安全性

EXPLAIN:用于查看查询的执行计划。

EXPLAIN SELECT column1 FROM table_name WHERE condition;

TRANSACTION:用于处理事务。

START TRANSACTION;
UPDATE table_name SET column1 = value1 WHERE condition;
COMMIT;

GRANT:用于授予用户权限。

GRANT SELECT ON database_name.table_name TO 'user'@'host';

REVOKE:用于撤销用户权限。

REVOKE SELECT ON database_name.table_name FROM 'user'@'host';

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