学考自救指北 —— SQL 篇

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）是一种具有数据操纵和数据定义等多种功能的数据库语言。

#基本概念

这些可以不用会，但最好了解一下。

数据库（database）：保存有组织的数据的容器（通常是一个文件或一组文件）。
数据表（table）：某种特定类型数据的结构化清单。
模式（schema）：关于数据库和表的布局及特性的信息。模式定义了数据在表中如何存储，包含存储什么样的数据，数据如何分解，各部分信息如何命名等信息。数据库和表都有模式。
列（column）：表中的一个字段。所有表都是由一个或多个列组成的。
行（row）：表中的一个记录。
主键（primary key）：一列（或一组列），其值能够唯一标识表中每一行。

#SQL 语法

SQL 语句不区分大小写（数据库表名、列名和值是否区分大小写，依赖于具体的 DBMS 以及配置）。
例如：SELECT 与 select、Select 是相同的。
多条 SQL 语句必须以半角分号（;）分隔，部分数据库系统要求在每条 SQL 语句后都添加分号。
处理 SQL 语句时，所有空格都被忽略。SQL 语句可以写成一行，也可以分写为多行。

SQL 中的注释有两种形式：

单行注释：-- 后面跟着任意字符串，包括空格。
多行注释：以 /* 开始，*/ 结束。

部分引擎还支持以 # 号开头的注释，在此不做过多叙述。

#基本操作

#创建表

下方的 SQL 语句创建了一个名为 students 的数据表，表中包含了学生的编号、姓名、出生日期、班级，其中编号每次插入新行都会自动加一、班级（class）默认为「高一年级 A16 班」，并将学生编号设置为了数据表的主键（PRIMARY KEY (`id`) 子句），还设置了这些字段不能为空值（NOT NULL）。

SQL

CREATE TABLE `students` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` char(20) NOT NULL,
  `birthdate` date NOT NULL,
  `class` char(20) NOT NULL DEFAULT '高一年级A16班',
  PRIMARY KEY (`id`)
);

常用数据类型

数据类型	说明
`INTEGER` (简写 `int`)	整数型
`NUMERIC(全长, 小数位数)`	数值型
`CHAR`	定长字符串
`VARCHAR`	可变长字符串
`DATE`	日期型

示例：NUMERIC(7, 2) 表示数值型，有 5 位整数，2 位小数，全长 7 位。

关于主键

主键的值不允许修改，也不允许复用（不能将已经删除的主键值赋给新数据行的主键）。

#删除表

下方的 SQL 语句删除了一个名为 students 的数据表。

SQL

1	DROP TABLE `students`;

#更新表定义

更新表定义可以使用 ALTER 子句。

#增加列

下方的语句可以为 students 数据表在 class 列后再增加一个新的列，新列的名称为 address，数据类型为 varchar(100)。

SQL

1	ALTER TABLE `students` ADD COLUMN `address` varchar(100) NOT NULL AFTER `class`;

如果不写 AFTER 子句，则新列会被添加到数据表的最后面。也可以使用 FIRST 替代这个子句，这样新列会被添加到数据表的开头。

#删除列

下方的语句可以删除 students 表中名为 address 的列。

SQL

1	ALTER TABLE `students` DROP COLUMN `address`;

#更改表名

下方的语句可以将名为 students 的表更名为 student。

SQL

1	ALTER TABLE `students` RENAME TO `student`;

#数据增加

基本格式：

SQL

1	INSERT INTO `students` (`name`, `birthdate`, `class`) VALUES ('张三', '1926-08-17', '高一年级A16班');

这个语句的意思是向名为 students 的表中插入一行，其中 name 列的值为 张三，birthdate 列的值为 1926-08-17，class 列的值为 高一年级A16班，其他列均为默认值。

#数据检索

基本格式：

SQL

1	SELECT `name` FROM `students`;

这个语句的意思是从名为 students 的表中查询 name 列（字段）的值，即获取所有学生的名字。

字段名可以使用通配符代替，这样可以获取所有字段的值，例如：

SQL

1	SELECT * FROM `students`;

#数据删除

可以使用 DELETE 语句来删除数据。

SQL

1	DELETE FROM `students` WHERE `id` = 1;

这个语句可以删除编号为 1 的学生。

#数据更新

可以使用 UPDATE 语句来更新数据。

SQL

1	UPDATE `students` SET `name` = '李四' WHERE `id` = 1;

这个语句可以将编号为 1 的学生的姓名改为 李四。

当然，将名字为「张三」的学生改名为「李四」也不是不可以：

SQL

1	UPDATE `students` SET `name` = '李四' WHERE `name` = '张三';

#数据过滤

SQL 中的数据过滤可以使用 WHERE 子句和一些辅助函数来完成。

#单条件筛选

下方的语句可以从 students 表中选择出所有名为「张三」的学生（即 name 的值为 张三 的所有行）并输出该行的所有信息。

SQL

1	SELECT * FROM `students` WHERE `name` = '张三';

#多条件筛选

下方的语句可以从 students 表中选择出「高一年级 A16 班」中所有名为「张三」的学生（即 name 字段的值为 张三 且 class 字段的值为 高一年级A16班），并输出这些学生的生日。

SQL

1	SELECT birthdate FROM `students` WHERE `name` = '张三' AND `class` = '高一年级A16班';

如果只需要满足这两个条件之中的某一个可以使用 OR 代替 AND。

下方的语句可以从 exams 表中选择出「2021 - 2022 学年第一学期期中考试」中总成绩大于 300 分的所有学生。

SQL

1	SELECT * FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试' AND `score` > 300;

#IN 操作符

下方的语句可以从 students 表中选择出所有在「高一年级 A15 班」和「高一年级 A16 班」的学生。

SQL

1	SELECT * FROM `students` WHERE `class` IN ('高一年级A15班', '高一年级A16班');

也可以这样写，不过不太简洁：

SQL

1	SELECT * FROM `students` WHERE `class` = '高一年级A15班' OR `class` = '高一年级A16班';

#NOT 操作符

下方的语句可以从 students 表中选择出所有不在「高一年级 A15 班」和「高一年级 A16 班」的学生。

SQL

1	SELECT * FROM `students` WHERE `class` NOT IN ('高一年级A15班', '高一年级A16班');

#通配符匹配

使用 LIKE 子句可以实现通配符匹配，例如：

SQL

1	SELECT * FROM `students` WHERE `name` LIKE '张%';

这个语句可以选择出所有名字以 张 开头的学生。

而使用 _ 可以匹配任意一个字符，例如：

SQL

1	SELECT * FROM `students` WHERE `name` LIKE '马_国';

这个语句可以选择出所有名字有三个字的，且名字以 马 开头、以 国 结尾的学生。

#数据处理

#排序

排序可以使用 ORDER BY 子句来完成，例如：

SQL

1	SELECT * FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试' ORDER BY `score`;

这个语句可以选择出所有名为 2021-2022学年第一学期期中考试 的考试，并按照 score 字段进行排序。

如果需要降序排序，那么为 ORDER BY 子句添加 DESC 即可：

SQL

1	SELECT * FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试' ORDER BY `score` DESC;

#LIMIT 子句

可以使用这个子句来限制输出数量，比如下面这个语句就可以输出考试中成绩前十名的学生：

SQL

1	SELECT * FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试' ORDER BY `score` DESC LIMIT 10;

#内建函数

SQL 中常用的内建函数有 5 个，分别是 count sum avg max min。

#COUNT 函数

下面的语句返回指定列的值的数目（未去重）：

SQL

1	SELECT COUNT(`name`) FROM `exams`;

如果需要对数据进行去重，可以使用 DISTINCT 子句：

SQL

1	SELECT COUNT(DISTINCT `name`) FROM `exams`;

也可以统计表中数据的行数，使用 COUNT(*) 子句：

SQL

1	SELECT COUNT(*) FROM `exams`;

#SUM 函数

下面的语句可以返回指定列中的所有值的总和：

SQL

1	SELECT SUM(`score`) FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试';

这个语句可以返回名为「2021-2022 学年第一学期期中考试」的考试中所有同学们获得的总分之和。

#AVG 函数

下面的语句可以返回指定列中的所有值的平均值：

SQL

1	SELECT AVG(`score`) FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试';

这个语句可以返回名为「2021-2022 学年第一学期期中考试」的考试的平均分。

#MIN 函数

下面的语句可以返回指定列中的所有值的最小值：

SQL

1	SELECT MIN(`score`) FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试';

这个语句可以返回名为「2021-2022 学年第一学期期中考试」的考试中的最低分。

#MAX 函数

SQL

1	SELECT MAX(`score`) FROM `exams` WHERE `name` = '2021-2022学年第一学期期中考试';

这个语句可以返回名为「2021-2022 学年第一学期期中考试」的考试中的最高分。

#参考资料

SQL 教程，菜鸟教程。
Transact-SQL 参考，Microsoft SQL Server 中文文档。
MySQL 8.0 Reference Manual，Oracle Docs。

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