数据库学习笔记10——数据查询（上）单表查询

数据查询介绍

数据查询是数据库的核心操作。SQL提供了SELECT语句进行数据查询，该语句具有灵活的使用方式和丰富的功能。其一般格式为：

/*"[]"表可选，"<>"表必选*/
SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [,<目标列表达式>] ... 
FROM <表名或视图名> [,<表名或视图名>...] | (<SELECT语句>) [AS] <别名> 
[WHERE <条件表达式>] 
[GROUP BY <列名1> [HAVING <条件表达式>]] 
[ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]];

上面语句的含义为：

1. 根据WHERE子句的条件表达式从FROM子句指定的基本表、视图或派生表中找出满足条件的元组，再按SELECT子句中的目标列表达式选出元组中的属性值形成结果表。
2. 如果有GROUP BY子句，则将结果按<列名1>的值进行分组，该属性列值相等的元组为一个组。通常会在每组中作用聚集函数。如果GROUP BY子句带HAVING短语，则只有满足指定条件的组才予以输出。
3. 如果有ORDER BY子句，则结果还要按<列名2>的值升序(ASC)或降序(DESC)排序。

SELECT语句既可以完成简单的单表查询，也可以完成复杂的连接查询和嵌套查询。

单表查询

单表查询指仅涉及一个表的查询。下面以上一篇文章中建立的用户表为例进行查询。

一、选择其中若干列

1. 查询指定列

很多时候用户只对表中的一部分列中的数据有需要，这时可以通过<目标列表达式>指定要查询的属性列。

/* 查询全部用户的性别与生日 */
SELECT gender, birthday 
FROM t_user;

2. 查询全部列

查询全部列有两种方法，一种方法是直接列出所有列名，也可以直接使用 “*” 代替（区别在于是否需要以原本的顺序显示结果）。

/* 查询全部用户的全部信息 */
SELECT * 
FROM t_user;

3. 查询经过计算的值

<目标列表达式>不仅可以是表中的属性列，也可以是算数表达式、字符串常量、函数等。

/* 查询用户的姓名和根据生日计算出的年龄 */
SELECT username, TIMESTAMPDIFF(YEAR, birthday, CURDATE()) 
FROM t_user;
/* 还可以给函数表达式定义别名，便于查看结果 */
SELECT username, TIMESTAMPDIFF(YEAR, birthday, CURDATE()) age 
FROM t_user;

TIMESTAMPDIFF函数为计算时间差，CURDATE函数为获取当前日期。

二、选择表中的若干元组

1. 消除取值重复的行

两个并不完全相同的元组在投影到某些指定的列时，可能会变成相同的行。可以使用DISTINCT消除它们。如果没有指定DISTINCT关键词，则默认为ALL，即保留结果表中重复的行。
sql SELECT DISTINCT birthday FROM t_user;

2. 查询满足条件的元组

查询满足指定条件的元组可以通过WHERE子句实现。WHERE子句常用的查询条件如下表所示：

查询条件	谓词
比较大小	=, >, <, >=, !=, <>, !>, !<; NOT+上述比较符
确定范围	BETWEEN AND, NOT BETWEEN AND
确定集合	IN, NOT IN
字符匹配	LIKE, NOT LIKE
空值	IS NULL, IS NOT NULL
多重条件(逻辑运算)	AND, OR, NOT

• 比较大小：用于比较的运算符包括=（等于）, >（大于）, <（小于）, >=（大于等于）, !=或<>（不等于）, !>（不大于）, !<（不小于）。例：

  /* 查询大于等于2020/11/11的生日 */
  SELECT DISTINCT birthday 
  FROM t_user 
  WHERE birthday >= '2020/11/11';
  

  

• 确定范围：谓词BETWEEN···AND···和NOT BETWEEN···AND···可以用来查找属性值在（或不在）范围内的元组，其中AND前是下限，AND后是上限。例：

  /* 查询id在10002-10005之间的用户信息 */
  SELECT * 
  FROM t_user 
  WHERE userid BETWEEN 10002 AND 10005;
  

  

• 确定集合：谓词IN可以用来查找属性值属于指定集合的元组，NOT IN与之相反。例：

  /* 查找生日不是2020.11.11和2020.12.02的用户信息 */
  SELECT * 
  FROM t_user 
  WHERE birthday NOT IN('2020.11.11', '2020.12.02');
  

  

• 字符匹配：谓词LIKE可以用来进行字符串的匹配，其一般格式如下，含义是查找指定的属性列值与<匹配串>相匹配的元组。

  [NOT] LIKE '<匹配串>' [ESCAPE '<换码字符>']
  

  • <匹配串>可以是一个完整的字符串，也可以含有通配符“%”和“_”。

  • “%”代表任意长度（长度可以为0）的字符串，如 a%b 表示任意以a开头以b结尾的任意长度的字符串。例：

    /* 查找密码以a结尾的用户信息 */
    SELECT * 
    FROM t_user 
    WHERE pwd LIKE '%a'; 
    

    

  • “_”代表任意单个字符，如a_b表示任意以a开头以b结尾的长度为3的字符串。例：

    /* 查找用户名以“亚”结尾长度为2的用户信息 */
    SELECT * 
    FROM t_user 
    WHERE username LIKE '_亚'; 
    

    

  • 如果LIKE后的匹配串不含任意通配符，则与’='等价。

  • ESCAPE'\'表示“\”为换码字符。这样匹配串中跟在“\”后的字符“_”不再具有通配符的含义，转义为普通的“_”字符。

三、ORDER BY子句

用户可以使用ORDER BY子句对查询结果按照一个或多个属性列的升序(ASC)或降序(DESC)排列，默认值为升序。例：

/* 按生日降序排列用户信息 */
SELECT * 
FROM t_user 
ORDER BY birthday DESC;

对于空值，排序时显示的次序由具体系统实现来决定。

四、聚集函数

为进一步方便用户，增强检索功能，SQL提供了许多聚集函数，主要有：

COUNT(*)                        /* 统计元组个数 */
COUNT([DISTINCT|ALL] <列名>)    /* 统计一列中值的个数 */
SUM([DISTINCT|ALL] <列名>)      /* 计算一列值的总和（必须是数值型）*/
AVG([DISTINCT|ALL] <列名>)      /* 计算一列值的平均值（必须是数值型）*/
MAX([DISTINCT|ALL] <列名>)      /* 计算一列值的最大值 */
MIN([DISTINCT|ALL] <列名>)      /* 计算一列值的最小值 */

• 如果指定DISTINCT短语，则表示在计算中要取消指定列中的重复值。如果不指定DISTINCT短语或指定ALL短语（ALL为默认值），则表示不取消重复值。
• 当聚集函数遇到空值时，除COUNT(*)外，都跳过空值而只处理非空值。COUNT(*)是对元组进行计数，某个元组部分列为空不影响计数。

  /* 查询性别为女的用户数量 */
  SELECT COUNT(*) 
  FROM t_user 
  WHERE gender = '女';
  

  

注意：WHERE子句中不能使用聚集函数做条件表达式。聚集函数只能用于SELECT和GROUP BY中的HAVING子句。

五、GROUP BY子句

• GROUP BY子句将查询结果按某一列或多列的值分组，值相等的分为一组。

• 对查询结果分组可以细化聚集函数的作用对象，分组后聚集函数将作用于每个组，即每一组都有一个函数值。

• 如果分组后还要求按一定的条件对这些组进行筛选，最终只输出满足指定条件的组，则可以使用HAVING短语指定筛选条件。

• WHERE子句与HAVING短语的区别在于作用对象不同。WHERE子句作用于基本表或视图，从中选择满足条件的元组。HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。因此，WHERE子句中不能使用聚集函数做条件表达式。

  /* 按生日分组，且要求每组人数不得大于2 */
  SELECT birthday, COUNT(*) num
  FROM t_user 
  GROUP BY birthday 
  HAVING COUNT(*) <= 2;