SQL零階入門學習筆記（基礎篇）

    臨時抱佛腳學SQL，在這邊做一些整理。部分實例摘抄自W3School.由於是有PYTHON pandas的基礎上看SQL，感覺兩者衚衕的地方是很多的。

1 基本結構

    可以把 SQL 分爲兩個部分：數據操作語言 (DML) 和 數據定義語言 (DDL)。

    SQL (結構化查詢語言)是用於執行查詢的語法。但是 SQL 語言也包含用於更新、插入和刪除記錄的語法。查詢和更新指令構成了 SQL 的 DML 部分：

• SELECT - 從數據庫表中獲取數據
• UPDATE - 更新數據庫表中的數據
• DELETE - 從數據庫表中刪除數據
• INSERT INTO - 向數據庫表中插入數據

    SQL 的數據定義語言 (DDL) 部分使我們有能力創建或刪除表格。我們也可以定義索引（鍵），規定表之間的鏈接，以及施加表間的約束。SQL 中最重要的 DDL 語句:

• CREATE DATABASE - 創建新數據庫
• ALTER DATABASE - 修改數據庫
• CREATE TABLE - 創建新表
• ALTER TABLE - 變更（改變）數據庫表
• DROP TABLE - 刪除表
• CREATE INDEX - 創建索引（搜索鍵）
• DROP INDEX - 刪除索引

NOTE:SQL 對大小寫不敏感！

2 基本SQL語句

2.1 SELECT語句

SELECT 列名稱 FROM 表名稱

2.2 SELECT DISTINCT語句

    找出表中唯一不同的值並返回。

SELECT DISTINCT 列名稱 FROM 表名稱

2.3 SQL WHERE

    WHERE有條件地從表中取出數據。

SELECT 列名稱 FROM 表名稱 WHERE 列 運算符 值

操作符	描述
=	等於
<>	不等於
>	大於
<	小於
>=	大於等於
<=	小於等於
BETWEEN	在某個範圍內
LIKE	搜索某種模式

 NOTE:SQL 使用單引號來環繞文本值（大部分數據庫系統也接受雙引號）。如果是數值，請不要使用引號。

2.3.1 LIKE操作符

SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name LIKE pattern

     在搜索數據庫中的數據時，SQL 通配符可以替代一個或多個字符。在 SQL 中，可使用以下通配符：

通配符	描述
%	替代一個或多個字符
_	僅替代一個字符
[charlist]	字符列中的任何單一字符
[^charlist]或者[!charlist]	不在字符列中的任何單一字符

% NOTES:(_相似)

1. pattern中以xx開始：LIKE 'xx%'
2. 以xx結束：LIKE '%xx'
3. 帶有xx:LIKE '%xx%'
4. 不帶xx:NOT LIKE '%xx%'

例：表Person

Id	LastName	FirstName	Address	City
1	Adams	John	Oxford Street	London
2	Bush	George	Fifth Avenue	New York
3	Carter	Thomas	Changan Street	Beijing

 從 "Persons" 表中選取居住在包含 "lon" 的城市裏的人：

SELECT * FROM Persons
WHERE City LIKE '%lon%'

 從 "Persons" 表中選取居住在不包含 "lon" 的城市裏的人：

SELECT * FROM Persons
WHERE City NOT LIKE '%lon%'

 [charlist] 通配符:

例：

    從 "Persons" 表中選取居住的城市以 "A" 或 "L" 或 "N" 開頭的人：

SELECT * FROM Persons
WHERE City LIKE '[ALN]%'

結果：

Id	LastName	FirstName	Address	City
1	Adams	John	Oxford Street	London
2	Bush	George	Fifth Avenue	New York

 2.3.2 IN操作符

    IN 操作符允許我們在 WHERE 子句中規定多個值。

SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name IN (value1,value2,...)

 2.3.3 BETWEEN操作符

    操作符 BETWEEN ... AND 會選取介於兩個值之間的數據範圍。這些值可以是數值、文本或者日期。

SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE column_name
BETWEEN value1 AND value2

     NOTE：不同的數據庫對 BETWEEN...AND 操作符的處理方式是有差異的。某些數據庫會列出介於 VALUE1 和 VALUE2 之間的人，但不包括 VALUE1 和 VALUE2 ；某些數據庫會列出介於 VALUE1 和 VALUE2之間幷包括 VALUE1和VALUE2的人；而另一些數據庫會列出介於 VALUE1 和 VALUE2之間的人，包括 VALUE1 ，但不包括VALUE2。所以，需要數據庫是如何處理 BETWEEN....AND 操作符的！

2.4 AND$OR運算符

    如果第一個條件和第二個條件都成立，則 AND 運算符顯示一條記錄。

    如果第一個條件和第二個條件中只要有一個成立，則 OR 運算符顯示一條記錄。

例：表Person如下

     執行語句：

SELECT * FROM Persons WHERE (FirstName='Thomas' OR FirstName='William')
AND LastName='Carter'

    結果：

LastName	FirstName	Address	City
Carter	Thomas	Changan Street	Beijing
Carter	William	Xuanwumen10	Beijing

2.5 ORDER BY子句

    ORDER BY 語句用於根據指定的列對結果集進行排序，默認按照升序對記錄進行排序。如果希望按照降序對記錄進行排序，可以使用 DESC 關鍵字。

例：表Orders

Company	OrderNumber
IBM	3532
W3School	2356
Apple	4698
W3School	6953

    執行語句：

SELECT Company, OrderNumber FROM Orders ORDER BY Company DESC, OrderNumber ASC

    結果：

Company	OrderNumber
W3School	2356
W3School	6953
IBM	3532
Apple	4698

2.6 INSERT INTO語句（表中插入數據）

INSERT INTO 表名稱 VALUES (值1, 值2,....)

    也可以指定所要插入數據的列：

INSERT INTO table_name (列1, 列2,...) VALUES (值1, 值2,....)

2.7 UPDATE語句（修改表中數據）

UPDATE 表名稱 SET 列名稱 = 新值 WHERE 列名稱 = 某值

修改若干列的例子：表Person

LastName	FirstName	Address	City
Gates	Bill	Xuanwumen 10	Beijing
Wilson		Champs-Elysees

    執行語句：

UPDATE Person SET FirstName='Fred',Address = 'Zhongshan 23', City = 'Nanjing'
WHERE LastName = 'Wilson'

    結果：

LastName	FirstName	Address	City
Gates	Bill	Xuanwumen 10	Beijing
Wilson	Fred	Zhongshan23	Nanjing

 2.8 DELETE語句（刪除表中的行）

DELETE FROM 表名稱 WHERE 列名稱 = 值

    刪除所有行：

DELETE FROM 表名

    或者

DELETE * FROM 表名

3 SQL高級用法

3.1 TOP子句

    TOP 子句用於規定要返回的記錄的數目。

3.1.1 SQL Server 的語法

SELECT TOP number|percent column_name(s)
FROM table_name

3.1.2 MySQL 語法

SELECT column_name(s)
FROM table_name
LIMIT number

3.1.3 Oracle語法

SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE ROWNUM <= number

3.2 SQL Alias（別名）

    通過使用 SQL，可以爲列名稱和表名稱指定別名（Alias）。

    表的 SQL Alias 語法：

SELECT column_name(s)
FROM table_name
AS alias_name

    列的 SQL Alias 語法：

SELECT column_name AS alias_name
FROM table_name

    例：假設我們有兩個表分別是："Persons" 和 "Product_Orders"。我們分別爲它們指定別名 "p" 和 "po"。

現在，我們希望列出 "John Adams" 的所有定單。我們可以使用下面的 SELECT 語句：

SELECT po.OrderID, p.LastName, p.FirstName
FROM Persons AS p, Product_Orders AS po
WHERE p.LastName='Adams' AND p.FirstName='John'

3.3 SQL JOIN

    SQL join 用於根據兩個或多個表中的列之間的關係，從這些表中查詢數據。這裏感覺和pandas的merge()功能高度相似。類比着理解可以輕鬆很多。

3.3.1 法一：通過主鍵

    數據庫中的表可通過鍵將彼此聯繫起來。主鍵（Primary Key）是一個列，在這個列中的每一行的值都是唯一的。在表中，每個主鍵的值都是唯一的。這樣做的目的是在不重複每個表中的所有數據的情況下，把表間的數據交叉捆綁在一起。

例：表Person

Id_P	LastName	FirstName	Address	City
1	Adams	John	Oxford Street	London
2	Bush	George	Fifth Avenue	New York
3	Carter	Thomas	Changan Street	Beijing

    "Id_P" 列是 Persons 表中的的主鍵。這意味着沒有兩行能夠擁有相同的 Id_P。即使兩個人的姓名完全相同，Id_P 也可以區分他們。

表Orders

Id_O	OrderNo	Id_P
1	77895	3
2	44678	3
3	22456	1
4	24562	1
5	34764	65

    "Id_O" 列是 Orders 表中的的主鍵，同時，"Orders" 表中的 "Id_P" 列用於引用 "Persons" 表中的人，而無需使用他們的確切姓名。"Id_P" 列把上面的兩個表聯繫了起來。

    執行語句：

SELECT Persons.LastName, Persons.FirstName, Orders.OrderNo
FROM Persons, Orders
WHERE Persons.Id_P = Orders.Id_P 

    結果：

LastName	FirstName	OrderNo
Adams	John	22456
Adams	John	24562
Carter	Thomas	77895
Carter	Thomas	44678

3.3.2 法二：使用Join

    如果我們希望列出所有人的定購，可以使用下面的 SELECT 語句：

SELECT Persons.LastName, Persons.FirstName, Orders.OrderNo
FROM Persons
INNER JOIN Orders
ON Persons.Id_P = Orders.Id_P
ORDER BY Persons.LastName

    結果同上。

NOTE:INNER JOIN 與 JOIN 是相同的。

3.3.3 不同的 SQL JOIN

    除了我們在上面的例子中使用的 INNER JOIN（內連接），我們還可以使用其他幾種連接。

    下面列出了您可以使用的 JOIN 類型，以及它們之間的差異。這裏和pandas的merge()函數裏面，how='(inner/outer/left/right)'參數用法基本上是一致的。

• JOIN: 如果表中有至少一個匹配，則返回行
• LEFT JOIN: 即使右表中沒有匹配，也從左表返回所有的行

SELECT column_name(s)
FROM table_name1 --左連接的表，以它爲準
LEFT JOIN table_name2 --被連接的表
ON table_name1.column_name=table_name2.column_name

• RIGHT JOIN: 即使左表中沒有匹配，也從右表返回所有的行
• FULL JOIN: 只要其中一個表中存在匹配，就返回行

3.4 SQL UNION 和 UNION ALL 操作符

    UNION 操作符用於合併兩個或多個 SELECT 語句的結果集。

NOTE:UNION 內部的 SELECT 語句必須擁有相同數量的列。列也必須擁有相似的數據類型。同時，每條 SELECT 語句中的列的順序必須相同。

SQL UNION 語法

SELECT column_name(s) FROM table_name1
UNION
SELECT column_name(s) FROM table_name2

NOTE:默認地，UNION 操作符選取不同的值。如果允許重複的值，請使用 UNION ALL。

SQL UNION ALL 語法

SELECT column_name(s) FROM table_name1
UNION ALL
SELECT column_name(s) FROM table_name2

3.5 SELECT INTO語句

    SELECT INTO 語句從一個表中選取數據，然後把數據插入另一個表中，常用於創建表的備份復件或者用於對記錄進行存檔。

SELECT */column_name(s)
INTO new_table_name [IN externaldatabase] 
FROM old_tablename
--後面可以接WHERE、JOIN等

3.6 CREATE語句

3.6.1 CREATE DATABASE 語句（創建數據庫）

CREATE DATABASE database_name

3.6.2 CREATE TABLE 語句（創建數據庫中的表）

CREATE TABLE 表名稱
(
列名稱1 數據類型,
列名稱2 數據類型,
列名稱3 數據類型,
....
)

數據類型	描述
integer(size) int(size) smallint(size) tinyint(size)	僅容納整數。在括號內規定數字的最大位數。
decimal(size,d) numeric(size,d)	容納帶有小數的數字。 "size" 規定數字的最大位數。"d" 規定小數點右側的最大位數。
char(size)	容納固定長度的字符串（可容納字母、數字以及特殊字符）。 在括號中規定字符串的長度。
varchar(size)	容納可變長度的字符串（可容納字母、數字以及特殊的字符）。 在括號中規定字符串的最大長度。
date(yyyymmdd)	容納日期。

• SQL約束

    約束用於限制加入表的數據的類型。可以在創建表時規定約束（通過 CREATE TABLE 語句），或者在表創建之後也可以（通過 ALTER TABLE 語句）。

    SQL約束主要包括以下幾種約束：

• NOT NULL：約束強制列不接受 NULL 值。

例：

CREATE TABLE Persons
(
Id_P int NOT NULL,
LastName varchar(255) NOT NULL,
FirstName varchar(255),
Address varchar(255),
City varchar(255)
)

• UNIQUE：約束唯一標識數據庫表中的每條記錄。UNIQUE 和 PRIMARY KEY 約束均爲列或列集合提供了唯一性的保證。PRIMARY KEY 擁有自動定義的 UNIQUE 約束。NOET:每個表可以有多個 UNIQUE 約束，但是每個表只能有一個 PRIMARY KEY 約束。

例：需要命名 UNIQUE 約束，以及爲多個列定義 UNIQUE 約束（MySQL / SQL Server / Oracle / MS Access:）：

CREATE TABLE Persons
(
Id_P int NOT NULL,
LastName varchar(255) NOT NULL,
FirstName varchar(255),
Address varchar(255),
City varchar(255),
CONSTRAINT uc_PersonID UNIQUE (Id_P,LastName)
)

 例：UNIQUE Constraint on ALTER TABLE

1. 當表已被創建時，如需在 "Id_P" 列創建 UNIQUE 約束（MySQL / SQL Server / Oracle / MS Access:）：

ALTER TABLE Persons
ADD UNIQUE (Id_P)

      2.需命名 UNIQUE 約束，並定義多個列的 UNIQUE 約束（MySQL / SQL Server / Oracle / MS Access:）：

ALTER TABLE Persons
ADD CONSTRAINT uc_PersonID UNIQUE (Id_P,LastName)

 例：撤銷UNIQUE 約束

MySQL:

ALTER TABLE Persons
DROP INDEX uc_PersonID

SQL Server / Oracle / MS Access:

ALTER TABLE Persons
DROP CONSTRAINT uc_PersonID

 

• PRIMARY KEY：PRIMARY KEY 約束唯一標識數據庫表中的每條記錄。主鍵必須包含唯一的值。主鍵列不能包含 NULL 值。每個表都應該有一個主鍵，並且每個表只能有一個主鍵。
• FOREIGN KEY：一個表中的 FOREIGN KEY 指向另一個表中的 PRIMARY KEY。FOREIGN KEY 約束用於預防破壞表之間連接的動作。FOREIGN KEY 約束也能防止非法數據插入外鍵列，因爲它必須是它指向的那個表中的值之一。
• CHECK：CHECK 約束用於限制列中的值的範圍。如果對單個列定義 CHECK 約束，那麼該列只允許特定的值。如果對一個表定義 CHECK 約束，那麼此約束會在特定的列中對值進行限制。
• DEFAULT：DEFAULT 約束用於向列中插入默認值。如果沒有規定其他的值，那麼會將默認值添加到所有的新記錄。

3.6.3 CREATE INDEX 語句

    CREATE INDEX 語句用於在表中創建索引。在不讀取整個表的情況下，索引使數據庫應用程序可以更快地查找數據。

SQL CREATE INDEX 語法

CREATE INDEX index_name
ON table_name (column_name)

SQL CREATE UNIQUE INDEX 語法

CREATE UNIQUE INDEX index_name
ON table_name (column_name)

3.7 DROP語句

3.7.1 DROP TABLE語句（刪除表內數據）

DROP TABLE 表名稱

3.7.2 DROP DATABASE

DROP DATABASE 數據庫名稱

3.7.3 TRUNCATE TABLE 語句（刪除表內數據及表本身）

TRUNCATE TABLE 表名稱

3.7.4 DROP INDEX語句

    不同數據庫用法不同。

3.8 ALTER TABLE語句

在表中添加列：

ALTER TABLE table_name
ADD column_name datatype

刪除表中的列：

ALTER TABLE table_name 
DROP COLUMN column_name

改變表中列的數據類型：

ALTER TABLE table_name
ALTER COLUMN column_name datatype

3.9 AUTO INCREMENT 字段

    Auto-increment 會在新記錄插入表中時生成一個唯一的數字。

3.10 CREATE VIEW語句

CREATE VIEW語句：

CREATE VIEW view_name AS
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE condition

更新視圖：

SQL CREATE OR REPLACE VIEW Syntax
CREATE OR REPLACE VIEW view_name AS
SELECT column_name(s)
FROM table_name
WHERE condition

刪除視圖：

SQL DROP VIEW Syntax
DROP VIEW view_name

3.11 NULL

NOTE：

• 無法比較 NULL 和 0；它們是不等價的。
• 無法使用比較運算符來測試 NULL 值，比如 =, <, 或者 <>。
• 我們必須使用 IS NULL 和 IS NOT NULL 操作符。