SQL实战宝典：快速上手数据库查询与优化

文章目录

• [SQL 速成手册](#SQL 速成手册)
• • [SQL 的主要功能](#SQL 的主要功能)
  • • 1、基本查询语句
    • 2、表操作语句
    • 3、数据操作语句
    • 4、函数与聚合操作
    • 5、子查询与联接
    • 6、高级操作
    • 7、性能优化与安全性
  • 基本查询语句
  • 表操作语句
  • 数据操作语句
  • 函数与聚合操作
  • 子查询与联接
  • 高级操作
  • 性能优化与安全性

SQL 速成手册

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）是一种用于管理和操作关系型数据库的标准化编程语言。

SQL 被广泛用于数据库系统中（如 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server），用于执行查询、更新数据、管理数据库结构和控制数据库访问权限。

SQL 的主要功能

1、基本查询语句

• SELECT - 用于从数据库中选择数据，返回结果集。

• WHERE - 用于过滤记录，指定查询条件。

• ORDER BY - 用于对结果集进行排序，可以按升序或降序排列。

• DISTINCT - 用于返回唯一不同的值，去除重复记录。

• LIMIT - 用于指定返回的记录数量，常用于分页。

代码示例

假设我们有一个名为 employees 的数据库表，这个表有以下列：id, first_name, last_name, email, job_title, 和 salary。

下面是一个示例 SQL 查询语句，它将从 employees 表中选择所有员工的名字和薪水，但只包括那些薪水大于 50000 的员工，并按薪水降序排序，最后只返回前 10 条记录：

SELECT first_name, last_name, salary
FROM employees
WHERE salary > 50000
ORDER BY salary DESC
LIMIT 10;

这条 SQL 语句将执行以下操作：

• SELECT first_name, last_name, salary 指定要从表中选择哪些列。
• FROM employees 指定要从哪个表中选择数据。
• WHERE salary > 50000 是一个过滤条件，只选择薪水超过 50000 的记录。
• ORDER BY salary DESC 将结果按照薪水从高到低排序。
• LIMIT 10 限制返回的结果数量为 10 条记录。

这就是一个基本的 SQL 查询语句的例子。你可以根据实际的数据库表结构和需求调整这个查询语句。

2、表操作语句

• CREATE TABLE - 用于创建新表，定义表的列和数据类型。

• ALTER TABLE - 用于修改现有表的结构，例如添加、删除或修改列。

• DROP TABLE - 用于删除表及其所有数据。

代码示例
创建新表 (CREATE TABLE)

假设我们要创建一个叫做 customers 的新表，该表包含客户的基本信息，我们可以这样写：

CREATE TABLE customers (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    last_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE,
    phone_number VARCHAR(15),
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

这条语句将创建一个具有以下特性的表：

• id 列是整数类型，自动递增，并且是主键。
• first_name 和 last_name 是必填的字符串字段。
• email 字段也是字符串类型，而且是唯一的（不允许重复）。
• phone_number 是可选的电话号码字段。
• created_at 字段自动存储记录创建的时间戳。

修改现有表 (ALTER TABLE)

如果我们想在 customers 表中添加一个新的列 address，可以使用以下语句：

ALTER TABLE customers
ADD COLUMN address VARCHAR(255);

这将在 customers 表中增加一个 address 字段，用于存储客户的地址信息。

删除表 (DROP TABLE)

如果决定不再需要 customers 表，可以使用以下语句来删除它：

DROP TABLE customers;

这条语句会永久删除 customers 表以及其中的所有数据，请谨慎使用。

这些就是使用 SQL 进行表操作的基本语法示例。在实际应用中，确保在修改或删除表之前备份数据，以防意外丢失重要信息。

3、数据操作语句

• INSERT INTO - 用于向表中插入新记录。

• UPDATE - 用于修改表中的现有记录。

• DELETE - 用于删除表中的记录。

代码示例
插入新记录 (INSERT INTO)

假设我们想要向 customers 表中插入一条新记录，可以使用下面的 SQL 语句：

INSERT INTO customers (first_name, last_name, email, phone_number)
VALUES ('John', 'Doe', 'john.doe@example.com', '123-456-7890');

这条语句将在 customers 表中插入一个新的客户记录，其姓名为 John Doe，电子邮件为 john.doe@example.com，电话号码为 123-456-7890。

修改现有记录 (UPDATE)

如果我们发现 John Doe 的电话号码有误，需要更新他的电话号码，可以使用以下 SQL 语句：

UPDATE customers
SET phone_number = '555-123-4567'
WHERE email = 'john.doe@example.com';

这条语句将会把 email 为 'john.doe@example.com' 的客户的 phone_number 更新为 '555-123-4567'。

删除记录 (DELETE)

如果 John Doe 要求从我们的数据库中删除他的个人信息，我们可以使用以下 SQL 语句：

DELETE FROM customers
WHERE email = 'john.doe@example.com';

这条语句将会从 customers 表中删除所有 email 为 'john.doe@example.com' 的记录。

请记住，在执行任何 UPDATE 或 DELETE 操作之前，最好先使用 SELECT 语句检查要修改或删除的记录是否正确，以避免错误地更改或删除数据。

4、函数与聚合操作

• COUNT - 用于返回匹配条件的行数。

• SUM - 用于返回列的总和。

• AVG - 用于返回列的平均值。

• MIN - 用于返回列的最小值。

• MAX - 用于返回列的最大值。

代码示例

让我们继续使用一个假设的 orders 表格来演示如何使用这些聚合函数。假设 orders 表包含以下列：order_id, customer_id, product_id, quantity, order_date 和 total_price。

返回匹配条件的行数 (COUNT)

如果你想要计算有多少个不同的顾客下过订单，你可以使用以下 SQL 语句：

SELECT COUNT(DISTINCT customer_id) AS NumberOfCustomers
FROM orders;

返回列的总和 (SUM)

如果你想要计算所有订单的总销售额，你可以使用以下 SQL 语句：

SELECT SUM(total_price) AS TotalSales
FROM orders;

返回列的平均值 (AVG)

如果你想要计算每个订单的平均销售金额，你可以使用以下 SQL 语句：

SELECT AVG(total_price) AS AverageOrderValue
FROM orders;

返回列的最小值 (MIN)

如果你想要找到最便宜的订单，即具有最低总价格的订单，你可以使用以下 SQL 语句：

SELECT MIN(total_price) AS CheapestOrderPrice
FROM orders;

返回列的最大值 (MAX)

如果你想要找到最昂贵的订单，即具有最高总价格的订单，你可以使用以下 SQL 语句：

SELECT MAX(total_price) AS MostExpensiveOrderPrice
FROM orders;

请注意，这些 SQL 查询假设了 orders 表中的列名和数据类型。在实际应用中，你需要根据你的具体数据库结构调整这些查询。

5、子查询与联接

• INNER JOIN - 用于返回两个表中都存在的匹配记录。

• LEFT JOIN - 用于返回左表中的所有记录和右表中的匹配记录。

• RIGHT JOIN - 用于返回右表中的所有记录和左表中的匹配记录。

• FULL JOIN - 用于返回两个表中所有记录，不管是否匹配。

• SUBQUERY - 用于在查询语句中嵌套另一个查询。

代码示例

我们可以使用两个假设的表格 employees 和 departments 来演示 SQL 中的联接（JOIN）和子查询（SUBQUERY）。

假设 employees 表格有以下列：

• employee_id
• first_name
• last_name
• department_id

而 departments 表格有以下列：

• department_id
• department_name

INNER JOIN 示例

如果你想要获取所有员工以及他们所属部门的名称，你可以使用 INNER JOIN：

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

LEFT JOIN 示例

如果你想要获取所有员工的信息，即使他们没有分配到任何部门，你可以使用 LEFT JOIN：

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
LEFT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

RIGHT JOIN 示例

如果你想要获取所有部门的信息，包括那些没有员工的部门，你可以使用 RIGHT JOIN：

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
RIGHT JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

FULL JOIN 示例

如果你想要获取所有员工和所有部门的信息，无论他们是否匹配，你可以使用 FULL JOIN（注意：不是所有的数据库系统都支持 FULL JOIN，有些需要使用 UNION 或者 LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 结合）：

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
FULL JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

SUBQUERY 示例

如果你想要获取属于"销售"部门的所有员工，你可以使用一个子查询来找到"销售"部门的 ID，然后使用这个 ID 来过滤员工列表：

SELECT employee_id, first_name, last_name
FROM employees
WHERE department_id IN (
    SELECT department_id
    FROM departments
    WHERE department_name = 'Sales'
);

在实际应用中，你可能需要根据具体的数据表结构和需求调整这些查询。

6、高级操作

• UNION - 用于合并两个或多个 SELECT 语句的结果集。

• CASE - 用于实现条件逻辑，返回不同的值。

• INDEX - 用于创建索引以加速查询。

代码示例

让我们继续使用之前提到的 employees 和 departments 表格来演示 SQL 中的 UNION, CASE, 和 CREATE INDEX。

UNION 示例

假设我们有两个表格 employees 和 managers，并且它们都有 first_name 和 last_name 列。如果我们想列出所有员工和经理的名字，可以使用 UNION：

SELECT first_name, last_name FROM employees
UNION
SELECT first_name, last_name FROM managers;

请注意，UNION 会自动去除重复的行。如果你想包含所有行，包括重复项，可以使用 UNION ALL：

SELECT first_name, last_name FROM employees
UNION ALL
SELECT first_name, last_name FROM managers;

CASE 示例

假设你想根据员工的部门 ID 来分类他们的职位。使用 CASE 语句可以实现这一点：

SELECT 
    employee_id,
    first_name,
    last_name,
    department_id,
    CASE 
        WHEN department_id = 1 THEN 'Manager'
        WHEN department_id = 2 THEN 'Developer'
        WHEN department_id = 3 THEN 'Analyst'
        ELSE 'Unknown'
    END AS position
FROM employees;

在这个例子中，CASE 语句检查 department_id 的值，并根据该值返回相应的职位名称。

CREATE INDEX 示例

为了加速对 employees 表中按 last_name 字段的查询，你可以创建一个索引：

CREATE INDEX idx_employees_last_name ON employees (last_name);

这将创建一个名为 idx_employees_last_name 的索引，它将基于 last_name 字段对数据进行排序，从而加快搜索速度。

请注意，在生产环境中，创建索引需要考虑其对写入操作性能的影响，因为索引会占用额外的磁盘空间并可能降低写入速度。因此，索引策略通常需要仔细规划和测试。

7、性能优化与安全性

EXPLAIN - 用于查看查询的执行计划，帮助优化查询。

TRANSACTION - 用于处理事务，确保数据的一致性和完整性。

GRANT - 用于授予用户特定的数据库权限。

REVOKE - 用于撤销用户的数据库权限。

代码示例
EXPLAIN 示例

假设我们有一个 employees 表，并且我们想知道下面这个查询的执行计划：

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE department_id = 1;

这条命令将显示数据库优化器计划如何执行查询，包括它是否使用了索引以及数据读取的方式等。

TRANSACTION 示例

如果你想要在一系列操作中保持数据的一致性，可以使用事务。例如，先更新 employees 表中的记录，然后更新 departments 表中的记录。如果第一个操作成功但第二个失败，你可能希望回滚所有的更改。这是使用事务的一种方式：

BEGIN TRANSACTION;

UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE department_id = 1;
UPDATE departments SET budget = budget + 5000 WHERE id = 1;

COMMIT;

如果在 COMMIT; 前面的任何操作失败，你可以使用 ROLLBACK; 而不是 COMMIT; 来取消所有更改。

GRANT 示例

如果你想要给一个用户（比如 johndoe）授权，允许他们选择 employees 表的数据，可以使用 GRANT：

GRANT SELECT ON employees TO johndoe;

这将允许 johndoe 用户查询 employees 表中的数据。

REVOKE 示例

如果后来决定不再让 johndoe 用户访问 employees 表，可以使用 REVOKE 撤销先前授予的权限：

REVOKE SELECT ON employees FROM johndoe;

这样，johndoe 将不再能够查询 employees 表中的数据。

这些命令对于数据库的性能优化和安全性至关重要。EXPLAIN 可以帮助理解查询效率，而事务、权限授予和撤销则有助于确保数据的安全和一致性。

基本查询语句

SELECT：用于从数据库中选择数据。

SELECT column1, column2 FROM table_name;

column1, column2 表示列名，table_name 表示表名。

---

WHERE：用于过滤记录。

SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE condition;

---

ORDER BY：用于排序结果集。

SELECT column1, column2 FROM table_name 
ORDER BY column1 [ASC|DESC];

• ASC（Ascending）：表示升序排序，即从小到大排列（默认排序方式）。
• DESC（Descending）：表示降序排序，即从大到小排列。

---

DISTINCT：用于返回唯一不同的值。

SELECT DISTINCT column1 FROM table_name;

---

LIMIT：用于指定返回的记录数量。

SELECT column1 FROM table_name LIMIT number;

表操作语句

CREATE TABLE：用于创建新表。

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype PRIMARY KEY,
    column2 datatype,
    column3 datatype
);

• column1, column2, column3：表的列名。

• datatype：这列的数据类型，比如INT表示整数，VARCHAR(255)表示最大长度为255的字符串等。

• PRIMARY KEY：这是一个约束，用来指定哪列是主键。主键是表中用来唯一标识每行数据的列。在上面的例子中，column1 被指定为主键。

---

ALTER TABLE：用于修改现有表结构。

-- 向 table_name 表添加名为 column_name 的新列，数据类型为 datatype
ALTER TABLE table_name ADD column_name datatype;

-- 从 table_name 表删除名为 column_name 的列
ALTER TABLE table_name DROP COLUMN column_name;


-- 修改 table_name 表中 column_name 列的数据类型为 datatype
ALTER TABLE table_name MODIFY COLUMN column_name datatype;

---

DROP TABLE：用于删除表。

DROP TABLE table_name;

数据操作语句

INSERT INTO：用于向表中插入数据。

INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (value1, value2);

这个语句将向 table_name 表中插入一行数据，其中 column1 列的值设为 value1，column2 列的值设为 value2。

如果列名列表中包含表中的所有列，则不需要指定列名，可以直接使用INSERT INTO table_name VALUES (...); 的语法。

---

UPDATE：用于更新表中的数据。

UPDATE table_name 
SET column1 = value1, column2 = value2 
WHERE condition;

在 table_name 表中，找到满足 condition 条件的行，并将这些行的 column1 列更新为 value1，column2 列更新为 value2。

---

DELETE：用于删除表中的数据。

DELETE FROM table_name WHERE condition;

函数与聚合操作

COUNT：用于返回匹配条件的行数。

SELECT COUNT(column_name) FROM table_name;

---

SUM：用于返回列的总和。

SELECT SUM(column_name) FROM table_name;

---

AVG：用于返回列的平均值。

SELECT AVG(column_name) FROM table_name;

---

MIN：用于返回列的最小值。

SELECT MIN(column_name) FROM table_name;

---

MAX：用于返回列的最大值。

SELECT MAX(column_name) FROM table_name;

子查询与联接

INNER JOIN：用于返回两个表中都存在的记录。

SELECT column1, column2 FROM table1 
INNER JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

从 table1 和 table2 中选择满足连接条件的行，返回 column1 和 column2 这两列的数据。

内连接只有当两个表中都有匹配的行时，结果才会包含这些行。

---

LEFT JOIN：用于返回左表中的所有记录和右表中的匹配记录。

SELECT column1, column2 FROM table1 
LEFT JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

从 table1 选择所有行，并包括 table2 中与 table1 指定列值匹配的行，如果 table2 中没有匹配的行，那么结果集中 table2 的列将显示为 NULL。

---

RIGHT JOIN：用于返回右表中的所有记录和左表中的匹配记录。

SELECT column1, column2 FROM table1 
RIGHT JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

从 table2 选择所有行，并包括 table1 中与 table2 指定列值匹配的行，如果 table1 中没有匹配的行，那么结果集中 table1 的列将显示为 NULL。

右连接查询通常用于当 table2 是主要的数据源，而 table1 是补充数据源时。

---

FULL JOIN：用于返回两个表中所有记录，不管是否匹配。

SELECT column1, column2 FROM table1 
FULL JOIN table2 
ON table1.column_name = table2.column_name;

从 table1 和 table2 中选择所有行，包括两个表中所有匹配和不匹配的行，如果某个表中没有匹配的行，那么结果集中该表的列将显示为 NULL。

全外连接查询通常用于需要从两个表中获取所有数据，而不考虑它们之间是否存在匹配关系的情况。

---

SUBQUERY：用于在查询语句中嵌套另一个查询。

SELECT column1 FROM table_name 
WHERE column2 = (SELECT column2 FROM table_name2 WHERE condition);

从 table_name 表中选择那些其 column2 列的值等于子查询返回的值的行的 column1 列。

高级操作

UNION：用于合并两个或多个 SELECT 语句的结果集。

SELECT column1 FROM table_name1 
UNION SELECT column1 FROM table_name2;

将 table_name1 和 table_name2 两个表中 column1 列的值合并为一个结果集，并且结果集中不会有重复的行。

CASE：用于实现条件逻辑。

SELECT column1,
       CASE
           WHEN condition1 THEN result1
           WHEN condition2 THEN result2
           ELSE result
       END
FROM table_name;

在查询 table_name 表时，根据列 column1 或其他列的值与 condition1 或 condition2 的匹配情况，返回相应的 result1 或 result2，如果都不匹配，则返回 result。

CASE 表达式允许你在 SQL 查询中根据多个条件进行数据转换或选择不同的值。

---

INDEX：用于创建索引以加速查询。

CREATE INDEX index_name ON table_name (column1, column2);

在 table_name 表上创建一个名为 index_name 的索引。

性能优化与安全性

EXPLAIN：用于查看查询的执行计划。

EXPLAIN SELECT column1 FROM table_name WHERE condition;

---

TRANSACTION：用于处理事务。

START TRANSACTION;
UPDATE table_name SET column1 = value1 WHERE condition;
COMMIT;

---

GRANT：用于授予用户权限。

GRANT SELECT ON database_name.table_name TO 'user'@'host';

---

REVOKE：用于撤销用户权限。

REVOKE SELECT ON database_name.table_name FROM 'user'@'host';