Tas02 基础查询与排序-优快云博客

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本文详细介绍了SQL中的基础查询与排序操作，包括SELECT、WHERE、运算符、聚合函数、分组、HAVING子句和ORDER BY子句的使用。通过实例展示了如何筛选数据、计算统计值、分组过滤以及对结果进行排序。此外，还探讨了NULL值的处理和GROUP BY与ORDER BY子句的执行顺序。

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二、基础查询与排序

2.1语句基础

SELECT语句:
```
SELECT <列名>, ... FROM <表名>；
```

WHERE语句：

SELECT通过WHERE来指定查询条件

SELECT <列名>，... FROM <表名>  WHERE <条件表达式>;

2.2运算符

算术运算符： + - * /
比较运算符：
- “=”：和…相等
- “<>”: 和… 不相等
- “>=”、“>”、“<=”、“<”

常用法则：

SELECT子句中可以使用常数或者表达式
使用比较运算符时一定要注意不等号和等号的位置
字符串类型的数据原则上按照字典顺序进行排序，不能与数字的大小顺序混淆。
希望选取NULL记录时，需要在条件表达式中使用IS NULL运算符。希望选取不是NULL的记录时，需要在条件表达式中使用IS NOT NULL运算符。

-- SQL语句使用运算表达式
SELECT product_name, sale_price, sale_price * 2 AS "sale price x2"
	FROM product;
-- WHERE 子句的条件表达都也可以使用计算表达式
SELECT product_name, sale_price, purchase_price
	FROM product
	WHERE sale_price - purchase_price >= 500;
/* 对字符串使用不等号，首先创建chars并插入数据
选出大于‘2’的SELECT语句*/
-- 创建表
CREATE TABLE chars
(chr CHAR(3) NOT NULL,
PRIMARY KEY(chr));
-- 选出大于‘2’的数据SELECT语句
SELECT chr
	FROM chars
	WHERE chr > '2';
-- 选取NULL的记录
SELECT product_name, purchase_price
	FROM product
	WHERE purchase_name IS NULL;
-- 选取不为NULL的记录
SELECT purchase_price, purchase_price
	FROM product
	WHERE purchase_price IS NOT NULL

NOT运算符：

除了"<>"，NOT也表示否定

NOT不能单独使用，必须和其他查询条件组合起来使用：

SELECT product_name, product_type, sale_price
	FROM product
	WHERE sale_price >= 1000;

SELECT product_name, product_type, sale_price
	FROM product
	WHERE NOT sale_price >= 1000;   -- 等价于 <

AND 和 OR运算符：

/*“商品种类为办公用品”并且“登记日期是 2009 年 9 月 11 日或者 2009 年 9 月 20 日”理想结果为“打孔器”*/
-- 但当你输入以下信息时，会得到错误结果
SELECT product_name, product_type, regist_date
	FROM product
	WHERE product_type = '办公用品'
	AND regist_date = '2009-09-11'
    OR regist_date = '2009-09-20';

错误的原因: AND 运算符优先于 OR 运算符 ，想要优先执行OR运算，可以使用括号

-- 正确结果
-- 通过使用括号让OR运算符先于AND运算符执行
SELECT product_name, product_type, regist_date
	FROM product
	WHERE product_type = '办公用品'
    AND ( regist_date = '2009-09-11'
        OR regist_date = '2009-09-20');

真值表：
- NULL的真值结果既不为真，也不为假，因为并不知道这样一个值
- 这时真值是除真假之外的第三种值——不确定（UNKNOWN
- 只有 SQL 中的逻辑运算被称为三值逻辑，其他语言只有真假（二值逻辑）

2.4 聚合函数

五个常用的聚合函数：

COUNT：计算表中的记录数（行数）
SUM: 计算表中数值列中数据的合计值
AVG: 计算表中数值列中数据的平均值
MAX: 求出表中任意列中数据的最大值
MIN: 求出表中任意列中数据的最小值

-- 计算全部数据的行数（包含NULL）
SELECT COUNT(*)
  FROM product;
-- 计算NULL以外数据的行数
SELECT COUNT(purchase_price)
  FROM product;
-- 计算销售单价和进货单价的合计值
SELECT SUM(sale_price), SUM(purchase_price) 
  FROM product;
-- 计算销售单价和进货单价的平均值
SELECT AVG(sale_price), AVG(purchase_price)
  FROM product;
-- MAX和MIN也可用于非数值型数据
SELECT MAX(regist_date), MIN(regist_date)
  FROM product;
  
-- 计算去除重复数据后的数据行数
SELECT COUNT(DISTINCT product_type)
 FROM product;
-- 是否使用DISTINCT时的动作差异（SUM函数）
SELECT SUM(sale_price), SUM(DISTINCT sale_price)
 FROM product;

常用法则：
- COUNT函数的结果根据参数的不同而不同。COUNT(*)会得到包含NULL的数据行数，而COUNT(<列名>)会得到NULL之外的数据行数。
- 聚合函数会将NULL排除在外。但COUNT(*)例外，并不会排除NULL。
- MAX/MIN函数几乎适用于所有数据类型的列。SUM/AVG函数只适用于数值类型的列。
- 想要计算值的种类时，可以在COUNT函数的参数中使用DISTINCT。
- 在聚合函数的参数中使用DISTINCT，可以删除重复数据。

2.5 对表进行分组

GROUP BY语句

-- 分组汇总
SELECT <列名1>,<列名2>, <列名3>, ……
  FROM <表名>
 GROUP BY <列名1>, <列名2>, <列名3>, ……;
 
 -- 按照商品种类统计数据行数
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY product_type;
 -- 不含GROUP BY，会报错
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product

在 GROUP BY 子句中指定的列称为聚合键或者分组列。
聚合键包含NULL时，会将NULL作为一组特殊数据处理

GROUP BY书写顺序子句顺序有严格要求：
- SELECT → 2. FROM → 3. WHERE → 4. GROUP BY
- 其中前三项用于筛选数据，GROUP BY对筛选出的数据进行处理
```
SELECT purchase_price, COUNT(*)
  FROM product
 WHERE product_type = '衣服'
 GROUP BY purchase_price;
```
常见错误：
- 在聚合函数的SELECT子句中写了聚合键以外的列使用COUNT等聚合函数时，SELECT子句中如果出现列名，只能是GROUP BY子句中指定的列名（也就是聚合键）。
- 在GROUP BY子句中使用列的别名SELECT子句中可以通过AS来指定别名，但在GROUP BY中不能使用别名。因为在DBMS中 ,SELECT子句在GROUP BY子句后执行。
- 在WHERE中使用聚合函数原因是聚合函数的使用前提是结果集已经确定，而WHERE还处于确定结果集的过程中，所以相互矛盾会引发错误。如果想指定条件，可以在SELECT，HAVING（下面马上会讲）以及ORDER BY子句中使用聚合函数。

2.6 为聚合结果指定条件

用HAVING子句得到特定（例如只取两组）分组
- WHERE不可行，因为，WHERE子句只能指定记录（行）的条件，而不能用来指定组的条件（例如，“数据行数为 2 行”或者“平均值为 500”等）。
- HAVING的用法类似WHERE

HAVING特点：

HAVING子句用于对分组进行过滤，可以使用数字、聚合函数和GROUP BY中指定的列名（聚合键）。

-- 数字
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY product_type
HAVING COUNT(*) = 2;
-- 错误形式（因为product_name不包含在GROUP BY聚合键中）
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY product_type
HAVING product_name = '圆珠笔';

2.7为查询结果进行排序

ORDER BY子句：

SELECT <列名1>，<列名2>，<列名3>...
FROM <表名>
ORDER BY <排序基准列1>, <排序基准列2>,...

-- 默认为升序，降序排列为DESC
-- 降序排列
SELECT product_id, product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 ORDER BY sale_price DESC;
-- 多个排序键
SELECT product_id, product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 ORDER BY sale_price, product_id;
-- 当用于排序的列名中含有NULL时，NULL会在开头或末尾进行汇总。
SELECT product_id, product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 ORDER BY purchase_price;

ORDER BY中列名，可以使用别名
GROUP BY 子句中不能使用SELECT 子句中定义的别名，但是在 ORDER BY 子句中却可以使用别名。为什么在GROUP BY中不可以而在ORDER BY中可以呢？

因为SQL在使用 HAVING 子句时 SELECT 语句的顺序为：

FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY。

其中SELECT的执行顺序在 GROUP BY 子句之后，ORDER BY 子句之前。也就是说，当在ORDER BY中使用别名时，已经知道了SELECT设置的别名存在，但是在GROUP BY中使用别名时还不知道别名的存在，所以不能在ORDER BY中可以使用别名，但是在GROUP BY中不能使用别名
在MySQL中，NULL 值被认为比任何 非NULL 值低，因此，当顺序为 ASC（升序）时，NULL 值出现在第一位，而当顺序为 DESC（降序）时，则排序在最后。

如果想指定存在 NULL 的行出现在首行或者末行，需要特殊处理。

CREATE TABLE user (
    id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(5),
    date_login DATE,
    PRIMARY KEY (id)
);

INSERT INTO user(name, date_login) VALUES
(NULL,    '2017-03-12'), 
('john',   NULL), 
('david', '2016-12-24'), 
('zayne', '2017-03-02');

!ISNULL( ) 函数等同于使用 IS NOT NULL 比较运算符。
NULL值处理一般有以下两种需求：
- 将 NULL 值排在末行，同时将所有 非NULL 值按升序排列。
- 将 NULL 值排在首行，同时将所有 非NULL 值按倒序排列。

2.8 练习题（用到的数据在Task01中可见）

2.8.1 编写一条SQL语句，从 product(商品) 表中选取出“登记日期(regist_date)在2009年4月28日之后”的商品，查询结果要包含 product name 和 regist_date 两列。
```
SELECT product_name, regist_date
FROM product
WHERE regist_date > '2009-04-28';
```

2.8.2 请说出对product 表执行如下3条SELECT语句时的返回结果。

-- 1.
SELECT *
  FROM product
 WHERE purchase_price = NULL;
 
-- 2. 
SELECT *
  FROM product
 WHERE purchase_price <> NULL;
 
-- 3 
SELECT *
  FROM product
 WHERE product_name > NULL;
 
 -- 以上均没有输出，显示Empty set。只能使用ISNULL()函数，或者IS NOT NULL比较运算符

2.8.3 章节中的SELECT语句能够从 product 表中取出“销售单价（sale_price）比进货单价（purchase_price）高出500日元以上”的商品。请写出两条可以得到相同结果的SELECT语句。执行结果如下所示：

product_name | sale_price | purchase_price 
-------------+------------+------------
T恤衫        | 　 1000    | 500
运动T恤      |    4000    | 2800
高压锅       |    6800    | 5000

-- (1)
SELECT product_name, sale_price, purchase_price
FROM product
WHERE (sale_price - purchase_price) >= 500;

-- (2)
SELECT product_name, sale_price, purchase_price
FROM product
WHERE (sale_price - purchase_price) <= 500;

2.8.4 请写出一条SELECT语句，从 product 表中选取出满足“销售单价打九折之后利润高于 100 日元的办公用品和厨房用具”条件的记录。查询结果要包括 product_name列、product_type 列以及销售单价打九折之后的利润（别名设定为 profit）。

提示：销售单价打九折，可以通过 sale_price 列的值乘以0.9获得，利润可以通过该值减去 purchase_price 列的值获得。

SELECT product_name, product_type, (sale_price*0.9 - purchase_price) as profit
FROM product
WHERE (sale_price*0.9 - purchase_price) >= 100;

-- 错误写法
SELECT product_name, product_type, (sale_price*0.9 - purchase_price) as profit
FROM product
WHERE profit >= 100;
-- 错误原因：select子句后的别名,在where条件中不能使用
-- 牢记以下执行顺序
FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY

2.8.5 请指出下述SELECT语句中所有的语法错误。

价（ purchase_price 列）合计值1.5倍的商品种类。

SELECT product_id, SUM（product_name）
--本SELECT语句中存在错误。
  FROM product 
 GROUP BY product_type 
 WHERE regist_date > '2009-09-01';
   
-- 书写顺序
SELECT → 2. FROM → 3. WHERE → 4. GROUP BY

2.8.6 请编写一条SELECT语句，求出销售单价（ sale_price 列）合计值大于进货单价（ purchase_price 列）合计值1.5倍的商品种类。执行结果如下所示。

product_type | sum  | sum 
-------------+------+------
衣服         | 5000 | 3300
办公用品      |  600 | 320

-- 错误写法
SELECT SUM(sale_price) as sum, SUM(purchase_price) as sum
FROM product
WHERE sale_price > purchase_price * 1.5
GROUP BY product_type;

-- 正确写法，为聚合结果指定条件，要是用HAVING子句，而不是WHERE
-- (1)
SELECT product_type, SUM(sale_price) as sum, SUM(purchase_price) as sum
FROM product
GROUP BY product_type
HAVING sum(sale_price) > sum(purchase_price) * 1.5;

-- (2) HAVING子句可以使用SELECT中的别名
SELECT product_type, SUM(sale_price) as sum_sale, SUM(purchase_price) as sum_purchase
FROM product
GROUP BY product_type
HAVING sum_sale > sum_purchase * 1.5;


-- 牢记以下执行顺序
FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY

2.8.7 此前我们曾经使用SELECT语句选取出了product（商品）表中的全部记录。当时我们使用了 ORDER BY 子句来指定排列顺序，但现在已经无法记起当时如何指定的了。请根据下列执行结果，思考 ORDER BY 子句的内容。

-- 时间降序，purchase_price 或 sale_price升序
SELECT * FROM product
ORDER BY -regist_date, purchase_price;

-- 或者使用DESC，但是会将NULL值放在末尾
SELECT * FROM product
ORDER BY regist_date DESC, purchase_price;

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