• SQL基础复习03--数据查询SQL语句(单表查询)

    参考教材《数据库系统：原理、设计与编程（MOOC版）》，陆鑫 张凤荔 陈安龙

    终于到查询这一块了。

    3.4 数据查询SQL语句

    3.4.1 查询语句基本结构

    SELECT [ALL/DISTINCT] <目标列>[,<目标列>...]
[INTO <新表>]
FROM <表名>[,<表名>...]
[WHERE <条件表达式>]
[GROUP BY <列名> [HAVING <条件表达式>]
    ORDER BY <列名> [ASC/DESC]];

    SELECT语句由多种字句组成：

    1. SELECT子句，用来指明从数据库表中需要查询的目标列。ALL是默认操作，获取所有满足条件的数据行；DISTINCT用来去掉结果集中的重复数据行；<目标列>为被查询表的指定列名，可以有多个。
    2. INTO子句，用来将被查询的结果集数据插入新表。
    3. FROM子句，用来指定被查询的数据来自哪个表或哪些表。多表用逗号分隔。
    4. WHERE子句，用来给出查询的检索条件，多个条件之间可以用AND、OR进行连接。
    5. GROUP BY子句，用来对查询结果进行分组，并进行分组统计等处理，在分组中，还可以使用HAVING关键词定义分组条件。
    6. ORDER BY子句，用来对查询结果集进行排序。ASC当然是升序，DESC是降序。默认为ASC。

    从SELECT语句的操作结果看，<目标列>实现对关系表的投影操作，WHERE <条件表达式>实现对关系表的元组选择操作。

    当前Student表的全部数据：
    QQ截图20200522173116.png
    下面将会对该表进行一系列查询操作

    3.4.2 从单表读取指定列

    SELECT <目标列>[,<目标列>...]
FROM <表名>;

    例3-19

    1. 从Student表中读取学生的学号、姓名、专业三列数据：

      SELECT StudentID, StudentName, Major
FROM Student;
GO

      QQ截图20200522173029.png

    2. 从Student表中查询所有列数据：

      SELECT * 
FROM Student;
GO

    3. 只查Major数据：

      SELECT Major
FROM Student;
GO

      QQ截图20200522173655.png

      倘若只想查出不同的专业名称，可以消除重复行，用DISTINCT：

      SELECT DISTINCT Major
FROM Student;
GO

      QQ截图20200522173847.png

    3.4.3 从单表读取指定行

    SELECT *
FROM <表名>
WHERE <条件表达式>;

    例3-20
    从Student表中读取专业为“软件工程”，性别为“男”的学生数据：

    SELECT * 
FROM Student
WHERE Major='软件工程' AND StudentGender='男';
GO

    QQ截图20200522182202.png

    3.4.4 从单表读取指定行和列

    SELECT <目标列> [,<目标列>...]
FROM <表名>
WHERE <条件表达式>;

    例3-21
    从Student表中读取专业为“软件工程”，性别为“男”的学生的学号、姓名、性别、专业四列的数据：

    SELECT StudentID, StudentName, StudentGender, Major
FROM Student
WHERE Major='软件工程' AND StudentGender='男';
GO

    QQ截图20200522182906.png

    3.4.5 WHERE子句条件

    在WHERE子句条件中，可以用BETWEEN...AND关键词来限定列值范围，还可以用关键字LIKE与通配符来限定查询范围，NOT LIKE用于给出不在范围的条件。
    SQL中常用通配符：
    下划线(_)：用于代表一个未指定的字符。
    百分号(%)：用于代表一个或多个未指定的字符。

    例3-22
    从Student表中查询出生日期在2000-01-01到2000-12-30的学生数据：

    SELECT *
FROM Student
WHERE BirthDay BETWEEN '2000-01-01' AND '2000-12-30';
GO

    QQ图片20200522184511.png
    还可以使用比较运算符完成相同操作：

    SELECT *
FROM Student
WHERE BirthDay >= '2000-01-01' AND BirthDay <= '2000-12-30';
GO

    在SQL中，除了'>='和'<='外，还有等于(=)、大于(>)、小于(<)、不等于(<>)等运算符。

    例3-23
    从Student表中查询姓氏为‘林’的学生数据：

    SELECT *
FROM Student
WHERE StudentName LIKE '林%';
GO

    QQ截图20200522185256.png

    查询专业名字中不带‘计算机’的学生数据：

    SELECT *
FROM Student
WHERE Major NOT LIKE '计算机%';
GO

    QQ截图20200522185540.png

    3.4.6 查询结果排序

    查询的返回结果一般是按物理表中存放的顺序。可以在查询语句中使用ORDER BY关键字进行排序。

    例3-25
    从Student表中按学生出生日期升序(ASC，默认)输出学生数据：

    SELECT *
FROM Student
ORDER BY BirthDay;
GO

    QQ截图20200522190534.png

    降序排序(DESC)：

    SELECT *
FROM Student
ORDER BY BirthDay DESC;
GO

    QQ截图20200522190710.png

    以上是只给出单列进行SQL查询结果集排序，还可以同时按多列进行SQL查询结果集排序输出。

    例3-26
    从Student表中查询学生数据，先按专业名升序排列，再按出生日期降序排列：

    SELECT *
FROM Student
ORDER BY Major ASC, BirthDay DESC;
GO

    1.png

    3.4.7 内置函数的使用

    SQL中，可以使用函数方式对SELECT查询结果集数据进行处理。这些函数可以是DBMS所提供的内置函数，也可以使用户根据需要自定义的函数。
    典型的DBMS提供的内置函数主要有：聚合函数、算术函数、字符串函数、日期时间函数、数据类型转换函数等。

    1. 聚合函数
      又被称为统计函数，对表中的一些数据列进行计算并返回一个结果数值的函数。常用聚合函数如下：
      img_0469.png
      注意，上表为PostgreSQL适用的聚合函数，在SQL Server中略有区别。
      SQL Server的聚合函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/aggregate-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

      例3-27
      统计Student表中学生人数，在SELECT语句中使用COUNT()函数来计算：

      SELECT COUNT(*)
FROM Student;
GO

      1.png

      虽然查出了有10名同学，但结果集没有列名。可以用AS关键字对计算结果命名一个列名。

      SELECT COUNT(*) AS 学生人数
FROM Student;
GO

      2.png

      以上查询语句使用COUNT()函数统计了数据表中所有元组的函数。使用COUNT()还可以按指定列统计满足条件的元组行数。

      例3-28
      统计Student表中的学生专业数目：

      SELECT COUNT(Major) AS 学生专业数
FROM Student;
GO

      3.png

      显然上面的结果不是我们期待的结果，原因是查询统计中包含了若干相同专业的学生行，向同级不同专业数目，应当使用DISTINCT关键字消除结果集中的重复行，应当先DISTINCT再COUNT()，所以DISTINCT应该在COUNT()的括号内。

      SELECT COUNT(DISTINCT Major) AS 学生专业数
FROM Student;
GO

      4.png

      例3-19
      找出Student表中年龄最大的和年龄最小的学生的出生日期：

      SELECT MIN(BirthDay) AS 最大年龄出生日期, MAX(BirthDay) AS 最小年龄出生日期
FROM Student;
GO

      5.png

    2. 算术/数学函数
      可使用算术/数学函数对数值型列进行算术运算操作。如果计算有效，返回一个计算结果值，否则返回NULL。常用算术/数学函数如下：
      img_0470.png
      注意，上表为PostgreSQL适用的算数/数学函数，在SQL Server中略有区别。
      SQL Server的算数/数学函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/mathematical-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

      已有学生成绩表如下：
      1.png

      例3-30
      当需要对成绩数据进行四舍五入处理时，可以使用ROUND()算术函数处理：

      SELECT StudentID, StudentName, CourseName, ROUND(Grade, 0) AS Grade
FROM Grade;
GO

      2.png

      其中ROUND(Grade, 0)中的0应该是精度，四舍五入时精确到小数点后几位。

    3. 字符串函数
      可用字符串函数对字符串表达式进行处理，这类函数输入的数据类型可以是字符串和数值类型，但输出为字符串类型。常用的字符串函数如下：
      img_0471.png
      注意，上表为PostgreSQL适用的字符串函数，在SQL Server中略有区别。
      SQL Server的字符串函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/string-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

      例3-31
      计算Student表中各个学生的Email字符串长度：

      SELECT StudentID, StudentName, Email, LEN(Email) AS 邮箱长度
FROM Student;
GO

      1.png
      在处理字符串时，空格也是一个字符，要去掉空格，需要使用LTRIM()、RTRIM()等空格处理字符串。

    4. 日期时间函数
      可用日期时间函数对日期、时间类型数据进行处理。输入数据为日期时间类型，输出结果可以是日期、时间、字符串或数值类型数据。常用的日期时间函数如下：
      img_0472.png
      注意，上表为PostgreSQL适用的日期时间函数，在SQL Server中略有区别。
      SQL Server的日期时间函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/date-and-time-data-types-and-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

      例3-32
      读取系统当前日期数据，然后分别显示系统日期的年、月、日数据。

      SELECT DATEPART(year, CURRENT_TIMESTAMP) AS 年, DATEPART(month,CURRENT_TIMESTAMP) AS 月, DATEPART(day, CURRENT_TIMESTAMP) AS 日;
GO

      1.png

    5. 数据类型转换函数
      为了便于数据处理，SQL提供了不同数据类型之间的格式化转换函数。常用见下表：
      img_0473.png
      注意，上表为PostgreSQL适用的数据类型转换函数，在SQL Server中略有区别。
      SQL Server的数据类型转换函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/conversion-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15
      差距有点大。

      例3-33
      在Grade表中，Grade列数据类型为numeric(4,1)，带有1位小数，将它转换为不带小数的2位字符输出：

      SELECT StudentID, StudentName, CourseName, CAST(Grade AS int) AS Grade
FROM Grade;
GO

      1.png
      可以看到成绩并没有四舍五入。进行四舍五入的操作后面再考虑，这里只是尝试一下数据类型转换函数。

      在SQL中，格式化函数吧各种数据类型转换成格式化字符串，以及反过来从格式化的字符串转换成指定的数据类型。这些函数都遵循一个公共调用习惯：第一个参数是待格式化的值，第二个参数是定义输出或输入格式的模板。具体操作见文档。

    3.4.8 查询结果分组处理

    内置函数通常可用于查询结果集的分组数据统计，可以通过在SELECT语句中加入GROUP BY子语句来实现。可以通过一定的规则将一个数据集划分为若干个组，然后针对每组数据进行统计运算处理。

    例3-34
    分专业统计Student表中的学生人数：

    SELECT Major AS 专业, COUNT(StudentID) AS 学生人数
FROM Student
GROUP BY Major;
GO

    2.png

    还可以用HAVING子句限定分组统计的条件。例如在统计各专业人数时，限定只显示人数大于3的专业人数：

    SELECT Major AS 专业, COUNT(StudentId) AS 专业人数
FROM Student
GROUP BY Major
HAVING COUNT(*)>3;
GO

    3.png

    还可以同时使用HAVING子句和WHERE子句分别限定查询条件。应先使用WHERE过滤数据集，再使用HAVING限定分组数据。这个道理可以稍微思考一下。

    例3-35
    分专业统计Student表中男生人数，但限定只显示人数大于2的人数：

    SELECT Major AS 专业, COUNT(StudentID) AS 学生人数
FROM Student
WHERE StudentGender='男'
GROUP BY Major
HAVING COUNT(*)>2;
GO

    4.png

    到这里可能会发现有的语句，比如WHERE和HAVING应该出现在什么位置，已经分不清了，这时候可以回文章头部看一下那个通用的SELECT语句形式。
    到现在为止一直说的是单表查询，多表查询会在下一篇再复习。
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