青少年编程与数学 02-002 Sql Server 数据库应用 05课题、结构化查询语言 SQL

课题摘要:
一、结构化查询语言（SQL）
二、SQL分类
三、Transact-SQL
四、Transact-SQL的语法约定
五、标识符
六、常量
七、变量
八、运算符
- - [1. 算术运算符](#1. 算术运算符)
  - [2. 比较运算符](#2. 比较运算符)
  - [3. 逻辑运算符](#3. 逻辑运算符)
  - [4. 位运算符](#4. 位运算符)
  - [5. 赋值运算符](#5. 赋值运算符)
  - [6. 字符串连接运算符](#6. 字符串连接运算符)
  - [7. 一元运算符](#7. 一元运算符)
  - 示例
九、表达式
- - [1. 表达式的组成：](#1. 表达式的组成：)
  - [2. 表达式的类型：](#2. 表达式的类型：)
  - [3. 表达式的使用：](#3. 表达式的使用：)
  - [4. 表达式的例子：](#4. 表达式的例子：)
  - [5. 表达式的规则：](#5. 表达式的规则：)
  - [6. 表达式中的常见错误：](#6. 表达式中的常见错误：)
十、通配符
十一、注释
- - 注意事项：
  - 使用场景：
十二、数据定义语言
十三、数据操作语言
十四、数据控制语言
十五、流程控制语句
十六、批处理语句
十七、声明语句
十八、SQL与其他高级语言的比较

本课题详细介绍了结构化查询语言（SQL），这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包括数据查询、数据操作、数据定义、数据控制、事务控制等关键组成部分。课题还探讨了SQL的分类，包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL）。

课题摘要:

本课题详细介绍了结构化查询语言（SQL），这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包括数据查询、数据操作、数据定义、数据控制、事务控制等关键组成部分。课题还探讨了SQL的分类，包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL）。特别强调了Transact-SQL（T-SQL），这是微软SQL Server的扩展编程语言，它遵循ANSI SQL-92标准并包含特定扩展。T-SQL支持变量、流程控制语句、游标、事务处理等，适用于编写复杂的数据库查询和管理任务。此外，还讨论了T-SQL的语法约定、标识符规则、常量类型、变量使用以及运算符的分类和示例。最后，课题还涉及了表达式的构成和使用，以及通配符在模式匹配中的应用。

一、结构化查询语言（SQL）

结构化查询语言（SQL）是一种标准化的编程语言，用于管理和操作关系型数据库。SQL 提供了一种简单而强大的方法来执行数据库任务，如查询、插入、更新和删除数据，以及数据库管理任务，如创建或修改表结构、控制数据访问和定义数据完整性规则。

以下是 SQL 的一些关键组成部分和功能：

数据查询：
- 使用 SELECT 语句从数据库中检索数据。
数据操作：
- 使用 INSERT 语句向数据库表中添加新数据。
- 使用 UPDATE 语句修改数据库表中的数据。
- 使用 DELETE 语句从数据库表中删除数据。
数据定义：
- 使用 CREATE 语句创建新的数据库对象，如表、视图、索引、存储过程和函数。
- 使用 ALTER 语句修改现有数据库对象的结构。
- 使用 DROP 语句删除数据库对象。
数据控制：
- 使用 GRANT 语句授予用户或角色对数据库对象的特定权限。
- 使用 REVOKE 语句撤销用户或角色的权限。
事务控制：
- 使用 BEGIN TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK 语句来管理事务，确保数据的完整性和一致性。
错误处理：
- 使用 TRY...CATCH 语句来处理错误和异常。
数据完整性：
- 使用 PRIMARY KEY、FOREIGN KEY 和 UNIQUE 约束来定义数据完整性规则。
索引：
- 使用 CREATE INDEX 和 DROP INDEX 语句来创建和删除索引，以优化查询性能。
联合查询：
- 使用 JOIN 语句来合并两个或多个表中的数据。
子查询：
- 在一个查询中嵌套另一个查询，可以是 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 语句的一部分。
集合操作：
- 使用 UNION、INTERSECT 和 EXCEPT 运算符来组合多个查询的结果集。
分组和聚合：
- 使用 GROUP BY 子句和聚合函数（如 COUNT、SUM、AVG、MIN、MAX）来处理数据集。
安全性：
- 使用 CREATE LOGIN、ALTER LOGIN 和 DROP LOGIN 语句来管理数据库登录账户。
信息检索：
- 使用 LIKE、BETWEEN、IN 和 EXISTS 等运算符来过滤和检索数据。
编程扩展：
- 使用存储过程、函数、触发器和游标等高级编程结构。

SQL 的语法和功能在不同的数据库管理系统（如 Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL 等）中可能有所不同，但基本概念和操作是相似的。

以下是一个简单的 SQL SELECT 语句示例，用于从名为 Employees 的表中检索所有员工的姓名和电子邮件地址：

sql 复制代码

SELECT FirstName, EmailAddress
FROM Employees;

SQL 是数据库管理员、开发者和分析师用来与关系型数据库进行交互的必备工具。通过 SQL，用户可以有效地查询、更新和管理存储在数据库中的数据。

二、SQL分类

SQL（Structured Query Language）可以分为几个不同的类别，主要基于其用途和功能。以下是 SQL 的主要分类：

数据定义语言（DDL）：
- 用于定义和管理数据库结构的语言。
- 主要命令包括 CREATE、ALTER、DROP、TRUNCATE 等。
- 例如，CREATE TABLE 用于创建新表，ALTER TABLE 用于修改现有表结构。
数据操纵语言（DML）：
- 用于检索和修改数据库中数据的语言。
- 主要命令包括 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等。
- 例如，SELECT 用于查询数据，INSERT INTO 用于插入新数据。
数据控制语言（DCL）：
- 用于定义数据库的安全性和权限控制的语言。
- 主要命令包括 GRANT、REVOKE 等。
- 例如，GRANT 用于授予用户权限，REVOKE 用于撤销用户权限。
事务控制语言（TCL）：
- 用于管理数据库事务的语言。
- 主要命令包括 BEGIN TRANSACTION、COMMIT、ROLLBACK、SAVEPOINT 等。
- 例如，COMMIT 用于保存事务中的更改，ROLLBACK 用于撤销事务。
查询语言：
- 专门用于检索数据的 SQL 部分。
- 包括 SELECT 语句及其扩展，如 JOIN、WHERE、ORDER BY、GROUP BY、HAVING 等子句。
程序化SQL：
- 用于编写存储过程、函数、触发器等数据库对象的 SQL 部分。
- 包括流程控制语句，如 IF、WHILE、LOOP、CASE 等。
数据控制语言（DCD）：
- 用于控制数据库的物理存储和性能的语言。
- 主要命令包括 CREATE INDEX、DROP INDEX、CREATE VIEW 等。
信息检索语言：
- 用于从数据库中检索数据的 SQL 部分。
- 包括 SELECT 语句和相关的子句，如 WHERE、ORDER BY、LIMIT 等。
维护语言：
- 用于维护数据库的 SQL 部分。
- 包括用于备份和恢复数据库的命令，如 BACKUP DATABASE、RESTORE DATABASE 等。
嵌入式SQL：
- 用于在宿主编程语言（如 C、Java）中嵌入 SQL 语句的语言。
扩展SQL：
- 用于提供特定于数据库系统的功能和扩展的语言。
对象关系SQL：
- 结合了面向对象编程的概念和传统的关系型数据库模型。

不同的数据库管理系统（DBMS）可能会有不同的扩展和实现方式，但上述分类提供了一个通用的 SQL 分类框架。

三、Transact-SQL

Transact-SQL，全称 Transaction SQL，是微软 SQL Server 的扩展编程语言，用于在 SQL Server 环境中编写数据库查询、数据操纵和管理任务。Transact-SQL 是 SQL 语言的一个方言，它遵循 ANSI SQL-92 标准，同时添加了 Microsoft 的特定扩展。

以下是 Transact-SQL 的一些关键特点：

编程结构：
- Transact-SQL 支持变量、条件语句（IF）、循环语句（WHILE、BREAK、CONTINUE）和错误处理（TRY...CATCH）。
内置函数：
- 提供了广泛的内置函数，包括字符串处理、数学计算、日期和时间操作、数据类型转换等。
流程控制：
- 支持 BEGIN...END 块来定义代码块，以及 RETURN 语句来返回值。
游标：
- 允许逐行处理数据集。
事务处理：
- 支持本地和分布式事务，使用 BEGIN TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK 语句。
触发器：
- 允许在指定数据库操作之前或之后自动执行代码。
存储过程：
- 支持创建存储过程，这些是保存在数据库中的一组预编译 SQL 语句。
函数：
- 支持创建标量函数（返回单个值）和表值函数（返回一个表）。
索引和视图：
- 提供了创建和管理索引、视图的语法。
安全性：
- 支持定义和管理安全性，如登录名、用户、角色、权限等。
信息检索：
- 提供了 SELECT 语句的扩展功能，包括 PIVOT 和 UNPIVOT 操作。
错误处理：
- 提供了 THROW 语句来抛出错误，以及 TRY...CATCH 块来处理异常。
系统表和函数：
- 提供了一组系统表和函数，用于检索有关 SQL Server 实例的运行时信息。
扩展的数据处理：
- 支持 XML 数据类型和操作，以及对 JSON 数据的处理。
全文搜索：
- 提供了全文索引和搜索功能。

Transact-SQL 的语法示例：

sql 复制代码

-- 声明变量
DECLARE @EmployeeID INT;
SET @EmployeeID = 1;

-- 定义一个简单的 SELECT 查询
SELECT FirstName, LastName FROM Employees WHERE EmployeeID = @EmployeeID;

-- 创建一个存储过程
CREATE PROCEDURE GetEmployeeByDepartment
    @Department NVARCHAR(50)
AS
BEGIN
    SELECT EmployeeID, FirstName, LastName FROM Employees WHERE Department = @Department;
END;

-- 调用存储过程
EXEC GetEmployeeByDepartment @Department = 'Sales';

-- 使用 TRY...CATCH 进行错误处理
BEGIN TRY
    -- 可能出错的代码
END TRY
BEGIN CATCH
    SELECT ERROR_NUMBER() AS ErrorNumber;
END CATCH;

Transact-SQL 是 SQL Server 环境中编写数据库应用程序的核心语言，它提供了强大的工具来管理和操作数据。

四、Transact-SQL的语法约定

Transact-SQL (T-SQL) 作为 SQL Server 的编程语言，有一套自己的语法约定和编程规范。以下是一些常见的 T-SQL 语法约定：

大小写不敏感：
- T-SQL 关键字和函数名称不区分大小写，但数据库对象名称（如表名、列名）可能区分大小写，这取决于 SQL Server 的校对设置（collation）。
批处理：
- 一组 T-SQL 语句可以组合成一个批处理执行。批处理由分号 (;) 分隔。
注释：
- 使用 -- 或 /* */ 作为注释。
字符串字面量：
- 字符串用单引号 (') 包围。
局部变量：
- 用 @ 符号声明，如 @VariableName。
全局变量：
- 用 @@ 前缀表示，如 @@IDENTITY。
数据类型：
- 如 INT、VARCHAR、NVARCHAR、DATETIME 等。
控制流语句：
- 使用 BEGIN...END 块包围多条语句。
条件语句：
- 使用 IF...ELSE 结构。
循环语句：
- 使用 WHILE、BREAK、CONTINUE 和 RETURN。
错误处理：
- 使用 TRY...CATCH 结构。
游标：
- 使用 DECLARE CURSOR 声明游标，使用 OPEN、FETCH、CLOSE 和 DEALLOCATE 来操作游标。
事务：
- 使用 BEGIN TRANSACTION、COMMIT TRANSACTION 和 ROLLBACK TRANSACTION。
存储过程：
- 使用 CREATE PROCEDURE 创建存储过程。
函数：
- 使用 CREATE FUNCTION 创建函数。
索引：
- 使用 CREATE INDEX 创建索引。
视图：
- 使用 CREATE VIEW 创建视图。
触发器：
- 使用 CREATE TRIGGER 创建触发器。
权限控制：
- 使用 GRANT、DENY 和 REVOKE 控制权限。
模式绑定：
- 使用方括号 ([ ]) 来避免名称冲突，如 [schema].[object]。
通配符：
- 使用 % 表示任意数量的字符，使用 _ 表示单个字符。
布尔逻辑：
- 使用 AND、OR 和 NOT 进行布尔逻辑运算。
空值处理：
- 使用 IS NULL 或 IS NOT NULL 检查空值。
字符串连接：
- 使用 + 运算符连接字符串，或使用 CONCAT 函数。
数据类型转换：
- 使用 CAST 或 CONVERT 函数进行数据类型转换。
JSON 处理：
- 使用 JSON_QUERY、JSON_VALUE、JSON_MODIFY 等函数处理 JSON 数据。
XML 处理：
- 使用 xml 数据类型和相关函数处理 XML 数据。
动态 SQL：
- 使用 EXEC 与动态构建的 SQL 语句，通常与 sp_executesql 存储过程结合使用。
表值参数：
- 使用 TABLE 类型的变量或参数传递多行数据。
架构绑定：
- 使用 SCHEMABINDING 选项在创建索引或视图时绑定到特定的架构版本。

遵循这些约定可以使 T-SQL 代码更加清晰、一致和易于维护。

五、标识符

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，标识符是用来唯一标识数据库中的对象名，例如表名、列名、变量名等。T-SQL 对标识符有一系列的规则和约定，这些规则决定了如何正确地命名数据库对象。

标识符的分类：

普通标识符：
- 遵守标识符的格式规则。
- 在 T-SQL 语句中使用时不需要使用定界符。
定界标识符：
- 使用双引号 (" ") 或方括号 ([ ]) 包围。
- 可以包含空格或其他特殊字符，也可以使用保留关键字作为标识符。

标识符的规则：

第一个字符：
- 必须是字母（根据 Unicode 标准）、下划线 (_)、@ 符号、或 # 符号。
后续字符：
- 可以包括字母、数字、下划线、@ 符号、# 符号或 $ 符号。
保留关键字：
- 标识符不能是 T-SQL 保留关键字。SQL Server 保留关键字的大小写版本。
空格和特殊字符：
- 标识符中不能包含空格或补充字符。
长度：
- 标识符必须包含 1 到 128 个字符。
定界符：
- 如果标识符不符合上述规则，必须使用双引号或方括号定界。

特殊符号的意义：

@：如果标识符以 @ 开头，它通常表示局部变量或存储过程参数。
#：以 # 开头的标识符用于临时表或过程。
##：以 ## 开头的标识符用于全局临时对象。

例子：

sql 复制代码

-- 正确的标识符
CREATE TABLE Employee (
    ID INT PRIMARY KEY,
    Name NVARCHAR(50)
);

-- 使用定界符的标识符
CREATE TABLE "Employee Table" (
    "Employee ID" INT PRIMARY KEY,
    "Employee Name" NVARCHAR(50)
);

-- 使用方括号的定界标识符
CREATE TABLE [Employee Table] (
    [Employee ID] INT PRIMARY KEY,
    [Employee Name] NVARCHAR(50)
);

在 SQL Server 中，标识符的校对级别也会影响名称如何被视为不同。例如，在区分大小写的校对级别中，employee 和 Employee 可以是同一个数据库中两个不同的标识符，而在不区分大小写的校对级别中则不能。

此外，SET QUOTED_IDENTIFIER 设置会影响加引号标识符的处理。当 SET QUOTED_IDENTIFIER 为 ON 时，标识符可以是保留关键字，并且可以包含特殊字符。如果为 OFF，则不能引用标识符，并且必须遵守所有 T-SQL 标识符规则。

六、常量

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，常量是值不发生变化的数据。T-SQL 支持多种类型的常量，包括数值常量、字符串常量、日期和时间常量、逻辑常量以及十六进制和二进制常量。以下是 T-SQL 中常量的详细说明：

数值常量：
- 直接由数字组成的常量，可以是整数或小数。
sql 复制代码
```
SELECT 123; -- 整数
SELECT 456.789; -- 小数
```

字符串常量：

由文本组成，必须用单引号 (') 包围。

sql 复制代码

SELECT 'Hello, world!'; -- 字符串
SELECT '123'; -- 字符串表示的数字
SELECT N'Hello, world!'; -- Unicode 字符串

日期和时间常量：

表示日期和时间的常量，可以使用字符串并将其转换为日期格式，或者使用内置的日期和时间函数。

sql 复制代码

SELECT GETDATE(); -- 返回当前日期和时间
SELECT CONVERT(DATE, '2023-04-12'); -- 将字符串转换为日期
SELECT '2023-04-12' AS DateOfBirth; -- 字符串表示的日期

逻辑常量：

表示布尔值 TRUE 或 FALSE。

sql 复制代码

IF (EXISTS (SELECT * FROM Customers WHERE CustomerID = 1))
BEGIN
    PRINT 'Customer exists.';
END
ELSE
BEGIN
    PRINT 'Customer does not exist.';
END

十六进制常量：
- 以 0x 开头，后跟十六进制数字（0-9 和 A-F）。
sql 复制代码
```
SELECT 0x1A2B; -- 十六进制表示的数值
```

二进制常量：

以 0b 或 0B 开头，后跟二进制数字（0 和 1）。

sql 复制代码

SELECT 0b1011; -- 二进制表示的数值
SELECT 0B1011; -- 二进制表示的数值（'B' 可以大写）

NULL 常量：
- 表示未知或不存在的值。
sql 复制代码
```
SELECT NULL; -- NULL 常量
```
复合常量：
- 由多个常量组成的常量，通常用于创建表值表达式或派生表。
sql 复制代码
```
SELECT * FROM (VALUES (1, 'Alice'), (2, 'Bob')) AS Employees (EmployeeID, EmployeeName);
```
使用常量的注意事项：
- 字符串常量中的嵌入式单引号必须用两个单引号表示。
sql 复制代码
```
SELECT 'O''Reilly'; -- 正确的字符串常量
```

常量在表达式中的使用：

常量可以在 SELECT 语句、WHERE 子句、计算列、默认值等多种场合中使用。

sql 复制代码

SELECT * FROM Products WHERE Price < 100; -- 在 WHERE 子句中使用数值常量
CREATE TABLE Products (
    ProductID INT PRIMARY KEY,
    ProductName NVARCHAR(50) NOT NULL,
    Price MONEY NOT NULL DEFAULT 0 -- 使用默认值常量
);

常量是 T-SQL 编程中的基础元素，用于各种查询和数据操作中。正确使用常量可以提高 SQL 代码的可读性和维护性。

七、变量

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，变量是用来存储临时数据值的。变量在执行批处理或脚本时用于保存和操作数据。T-SQL 变量通常用于存储过程、函数、触发器和动态 SQL 中。

以下是 T-SQL 中变量的详细说明：

变量的分类：

局部变量：
- 只在当前的批处理或存储过程中可见。
- 用 @ 符号声明。
全局变量：
- 在所有会话中可见，直到其值被更改。
- 用 @@ 符号表示。

声明变量：

变量使用 DECLARE 语句声明，可以指定数据类型。
可以使用 SET 或 SELECT 语句为变量赋值。

变量的规则：

必须声明：
- 在使用变量之前，必须先声明它。
数据类型：
- 必须为变量指定有效的数据类型。
初始化：
- 建议在声明时初始化变量，以避免意外的错误。
作用域：
- 局部变量只能在其声明的批处理或存储过程内使用。
名称：
- 变量名必须以 @ 符号开头，不能是保留关键字，除非使用双引号括起来。

声明和使用变量的示例：

sql 复制代码

-- 声明变量
DECLARE @MyVariable INT;
DECLARE @EmployeeName NVARCHAR(50);

-- 为变量赋值
SET @MyVariable = 100;
SET @EmployeeName = N'John Doe';

-- 在查询中使用变量
SELECT * FROM Employees WHERE EmployeeID = @MyVariable;
SELECT @EmployeeName AS EmployeeName; -- 返回变量的值

变量的常见用途：

循环控制：

在 WHILE 循环中控制循环次数。

sql 复制代码

DECLARE @Counter INT = 1;
WHILE @Counter <= 10
BEGIN
    PRINT @Counter;
    SET @Counter = @Counter + 1;
END

存储过程参数：

作为存储过程的输入或输出参数。

sql 复制代码

CREATE PROCEDURE GetEmployeeByID
@EmployeeID INT
AS
BEGIN
    SELECT * FROM Employees WHERE EmployeeID = @EmployeeID;
END

条件逻辑：

在 IF 语句中用于条件判断。

sql 复制代码

IF @MyVariable > 100
BEGIN
    PRINT 'Value is greater than 100';
END

动态 SQL：

构建动态 SQL 语句。

sql 复制代码

DECLARE @SQL NVARCHAR(MAX);
SET @SQL = N'SELECT * FROM Employees WHERE EmployeeID = ' + CAST(@EmployeeID AS NVARCHAR);
EXEC sp_executesql @SQL;

临时存储：

用于存储临时计算结果。

sql 复制代码

 DECLARE @TotalSales MONEY;
 SELECT @TotalSales = SUM(SalesAmount) FROM Sales;

游标：

在游标中用于存储当前行的数据。

sql 复制代码

DECLARE @CurrentEmployeeID INT;
DECLARE EmployeeCursor CURSOR FOR
   SELECT EmployeeID FROM Employees;
OPEN EmployeeCursor;
FETCH NEXT FROM EmployeeCursor INTO @CurrentEmployeeID;
WHILE @@FETCH_STATUS = 0
BEGIN
   PRINT @CurrentEmployeeID;
   FETCH NEXT FROM EmployeeCursor INTO @CurrentEmployeeID;
END
CLOSE EmployeeCursor;
DEALLOCATE EmployeeCursor;

变量是 T-SQL 编程中的重要元素，它们提供了一种灵活的方式来处理数据和控制程序流程。正确使用变量可以提高代码的可读性和效率。

八、运算符

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，运算符是用于执行数学、比较、逻辑、位运算和字符串操作的特殊符号。以下是 T-SQL 中一些常见运算符的分类和详解：

1. 算术运算符

用于执行数学计算。

+（加法）：将两个数相加。
-（减法）：从一个数中减去另一个数。
*（乘法）：将两个数相乘。
/（除法）：将一个数除以另一个数。
%（模运算符）：返回两个数相除后的余数。
//（整除运算符）：返回两个数相除后的整数结果。

2. 比较运算符

用于比较两个表达式的值。

=（等于）：检查左侧表达式是否等于右侧表达式。
<> 或 !=（不等于）：检查左侧表达式是否不等于右侧表达式。
>（大于）：检查左侧表达式是否大于右侧表达式。
<（小于）：检查左侧表达式是否小于右侧表达式。
>=（大于等于）：检查左侧表达式是否大于或等于右侧表达式。
<=（小于等于）：检查左侧表达式是否小于或等于右侧表达式。
BETWEEN：检查表达式是否在两个值之间。
LIKE：检查表达式是否匹配特定的模式。
IN：检查表达式是否在指定的值列表中。

3. 逻辑运算符

用于执行布尔逻辑运算。

AND：逻辑与。当两个条件都为真时返回真。
OR：逻辑或。当两个条件中至少有一个为真时返回真。
NOT：逻辑非。反转布尔表达式的值。

4. 位运算符

用于执行二进制运算。

&（位与）：对两个数执行按位与运算。
|（位或）：对两个数执行按位或运算。
^（位异或）：对两个数执行按位异或运算。
~（位非）：对数执行按位取反运算。
<<（左移位）：将数的二进制表示向左移动指定的位数。
>>（右移位）：将数的二进制表示向右移动指定的位数。

5. 赋值运算符

用于将值赋给变量。

=（赋值）：将右侧表达式的值赋给左侧的变量。
+=（加法赋值）：将左侧变量与右侧表达式相加的结果赋值给左侧变量。
-=（减法赋值）：将左侧变量与右侧表达式相减的结果赋值给左侧变量。
*=（乘法赋值）：将左侧变量与右侧表达式相乘的结果赋值给左侧变量。
/=（除法赋值）：将左侧变量与右侧表达式相除的结果赋值给左侧变量。

6. 字符串连接运算符

用于连接两个字符串。

+：将两个字符串连接在一起。

7. 一元运算符

用于对单个操作数执行操作。

-（负号）：返回数值的负数。
+（正号）：返回数值的正数（在 T-SQL 中通常可以省略）。
~（按位取反）：返回数值的按位取反结果。

示例

sql 复制代码

-- 算术运算
DECLARE @Sum INT = 10 + 5;
DECLARE @Difference INT = 10 - 5;
DECLARE @Product INT = 10 * 5;
DECLARE @Quotient FLOAT = 10.0 / 5;

-- 比较运算
IF (10 = 5) BEGIN PRINT 'Equal'; END;
IF (10 <> 5) BEGIN PRINT 'Not equal'; END;
IF (10 > 5) BEGIN PRINT 'Greater than'; END;
IF (10 < 5) BEGIN PRINT 'Less than'; END;

-- 逻辑运算
IF ((10 > 5) AND (5 < 20)) BEGIN PRINT 'Both conditions are true'; END;
IF ((10 > 5) OR (5 > 20)) BEGIN PRINT 'At least one condition is true'; END;

-- 位运算
DECLARE @BitwiseAnd INT = 12 & 5; -- 结果为 4
DECLARE @BitwiseOr INT = 12 | 5; -- 结果为 13
DECLARE @BitwiseXor INT = 12 ^ 5; -- 结果为 9
DECLARE @BitwiseNot INT = ~12; -- 结果为 -13

-- 赋值运算
DECLARE @Value1 INT = 10;
SET @Value1 += 5; -- @Value1 现在是 15

-- 字符串连接
DECLARE @FirstName NVARCHAR(50) = 'John';
DECLARE @LastName NVARCHAR(50) = 'Doe';
DECLARE @FullName NVARCHAR(100) = @FirstName + ' ' + @LastName; -- 结果为 'John Doe'

-- 一元运算
DECLARE @Number INT = -10;
DECLARE @PositiveNumber INT = +@Number; -- 结果为 -10

运算符在 T-SQL 中的使用非常广泛，它们可以用于简单的查询和复杂的逻辑中，以实现数据的检索、计算和操作。

九、表达式

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，表达式是由常量、变量、函数、运算符和数据库列组成的组合，它们在 SQL 语句中评估并返回一个单一的值。表达式可以在 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等语句中使用，也可以在条件语句和循环中使用。

以下是 T-SQL 中表达式的一些关键点：

1. 表达式的组成：

常量：直接给出的值，如数字、字符串、日期等。
变量：存储在内存中的值，可以用 @ 符号声明。
函数：执行特定操作并返回结果的例程，如 LEN()、CONVERT()、GETDATE() 等。
运算符：执行算术、比较、逻辑、位运算等操作的特殊符号。
数据库列 ：表中的字段，如 Employees.FirstName。

2. 表达式的类型：

标量表达式：返回单个值的表达式，可以用在任何需要单个值的上下文中。
表值表达式：返回一组值（结果集）的表达式，通常用在 FROM 子句中。

3. 表达式的使用：

计算字段：在 SELECT 语句中创建新的列。
条件筛选：在 WHERE 子句中用于条件判断。
数据操纵：在 INSERT、UPDATE、DELETE 语句中设置列的值。

4. 表达式的例子：

sql 复制代码

-- 简单的算术表达式
SELECT (Quantity * Price) AS Total FROM OrderDetails;

-- 使用函数的表达式
SELECT FirstName, LastName, CONCAT(FirstName, ' ', LastName) AS FullName FROM Employees;

-- 条件表达式
SELECT FirstName, LastName, CASE WHEN Salary > 50000 THEN 'Highly Paid' ELSE 'Regular' END AS SalaryLevel FROM Employees;

-- 使用运算符的表达式
SELECT Column1, Column2, (Column1 + Column2) AS Sum, (Column1 - Column2) AS Difference FROM Table1;

-- 复杂的表达式
SELECT EmployeeID,
       FirstName,
       LastName,
       ((CONVERT(MONEY, Salary) * 0.10) + 100) AS NewSalary
FROM Employees;

-- 在 INSERT 语句中使用表达式
INSERT INTO Employees (FirstName, LastName, Salary)
VALUES ('John', 'Doe', (SELECT AVG(Salary) FROM Employees));

-- 在 WHERE 子句中使用表达式
SELECT * FROM Employees WHERE (LastName LIKE 'D%') AND (Salary > 50000);

5. 表达式的规则：

表达式中的运算符和函数必须与其操作数兼容。
表达式必须评估为单一的值。
在使用表达式时，必须确保所有的变量和列都已经定义。

6. 表达式中的常见错误：

除以零：在算术表达式中除以零会导致错误。
数据类型不匹配：在表达式中混合使用不兼容的数据类型会导致错误。
空值处理：在表达式中处理空值时必须小心，因为某些运算符和函数对空值的处理方式可能会导致意外的结果。

表达式是 T-SQL 中构建查询和操作数据的基础，理解如何构建和使用表达式对于编写有效的 T-SQL 代码至关重要。

十、通配符

在 T-SQL 中，通配符用于 LIKE 语句中以执行模式匹配搜索。以下是 T-SQL 中支持的通配符及其用法：

百分号（%）：
- 表示任意数量的字符（包括零个字符）。
- 例如，LIKE '%abc%' 匹配包含 "abc" 的任意字符串，如 "123abc456" 或 "abc"。
下划线（_）：
- 表示任意单个字符。
- 例如，LIKE 'a_c' 匹配以 "a" 开头，以 "c" 结尾，中间有任意一个字符的字符串，如 "abc" 或 "adc"。
方括号 [ ]：
- 表示方括号内的任意单个字符。
- 例如，LIKE '[a-c]%' 匹配以 "a"、"b" 或 "c" 开头的任意字符串，如 "apple" 或 "cake"。
排除方括号[^ ]或 [! ]：
- 表示不在方括号内的任意单个字符。
- 例如，LIKE '[^a-c]%' 匹配不以 "a"、"b" 或 "c" 开头的任意字符串。
范围（charlist）：
- 使用破折号表示字符范围。
- 例如，LIKE '[a-z]%' 匹配以任意小写字母开头的字符串。
组合字符集：
- 可以组合使用单个字符和范围。
- 例如，LIKE '[0-9][a-f]%' 匹配以数字后跟小写字母 "a" 到 "f" 中的任意一个字母开头的字符串。

使用通配符时，应谨慎放置它们的位置，因为它们会影响查询的性能，尤其是在大型数据集上。通常，将通配符放在模式的开始处会影响性能，因为它不允许数据库利用索引。例如，LIKE '%abc' 就不会像 LIKE 'abc%' 那样有效利用索引。

在构建涉及通配符的查询时，始终考虑数据的具体情况和查询性能。

十一、注释

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，注释是用于解释或提供代码额外信息的文本。注释对 SQL Server 来说是不可见的，它们不会被执行。在编写复杂的存储过程、函数或脚批处理时，注释可以帮助其他开发者（或未来的你）更好地理解代码的意图。

T-SQL 支持两种类型的注释：

单行注释：

使用两个连字符 -- 开始，直到行尾的所有内容都会被视为注释。

sql 复制代码

-- 这是一个单行注释
SELECT * FROM Employees -- 选择所有员工信息
WHERE EmployeeID = 1; -- 条件是员工ID为1

多行注释：

使用 /* 开始，使用 */ 结束。这种类型的注释可以跨越多行。

sql 复制代码

/*
这是一个多行注释示例
它可以跨越多行。
以下是查询所有员工信息的SQL语句：
*/
SELECT * FROM Employees
WHERE EmployeeID = 1;

注意事项：

多行注释不能嵌套。即你不能在一个多行注释块内部开始另一个多行注释块。
单行注释和多行注释不能混合使用来创建跨多行的注释。例如，下面的用法是无效的：
sql 复制代码
```
-- 这是注释开始
 /*
 这是无效的注释用法
 */
```

使用场景：

解释代码：为复杂的逻辑或不明显的代码段提供解释。
临时禁用代码：通过添加注释符号来快速禁用代码，而不用删除它们。
记录修改：记录代码的修改历史或提供修改的原因。
提醒：提醒未来的维护者注意特定的问题或潜在的副作用。

合理使用注释是编写可维护和可读代码的重要部分。然而，应该避免过度注释，因为过多的注释可能会使代码难以阅读。好的编码实践是保持代码本身的清晰和直观，同时使用注释来补充那些不明显的地方。

十二、数据定义语言

数据定义语言（DDL）是 SQL 的一个关键部分，专门用于定义和修改数据库结构。在 T-SQL 中，DDL 包括 CREATE、ALTER、DROP 等语句，它们允许用户创建、修改和删除数据库对象，如数据库、表、视图、索引、存储过程和触发器等。

以下是 T-SQL 中常用的 DDL 语句：

CREATE：
- CREATE DATABASE：创建新的数据库。
- CREATE TABLE：在数据库中定义一个新的表。
- CREATE INDEX：为表创建索引以提高查询性能。
- CREATE VIEW：创建一个新的视图。
- CREATE PROCEDURE：定义一个新的存储过程。
- CREATE FUNCTION：定义一个新的函数。
- CREATE TRIGGER：定义一个新的触发器。
ALTER：
- ALTER DATABASE：修改现有数据库的属性。
- ALTER TABLE：修改现有表结构，例如添加或删除列、更改数据类型等。
- ALTER INDEX：修改现有的索引。
- ALTER VIEW：修改现有的视图定义。
- ALTER PROCEDURE：修改现有的存储过程。
- ALTER FUNCTION：修改现有的函数。
- ALTER TRIGGER：修改现有的触发器。
DROP：
- DROP DATABASE：删除数据库。
- DROP TABLE：删除表。
- DROP INDEX：删除索引。
- DROP VIEW：删除视图。
- DROP PROCEDURE：删除存储过程。
- DROP FUNCTION：删除函数。
- DROP TRIGGER：删除触发器。
TRUNCATE TABLE：
- 快速删除表中的所有行，但不删除表本身。

DDL 语句在执行时通常会影响数据库的结构，因此在使用这些语句时应谨慎，并确保有足够的权限。执行 DDL 语句通常需要数据库的 ALTER 或 CONTROL 权限。

例如，创建一个新表的语句可能如下：

sql 复制代码

CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName NVARCHAR(50),
    LastName NVARCHAR(50),
    BirthDate DATE
);

修改表的结构，添加一个新列的语句可能如下：

sql 复制代码

ALTER TABLE Employees
ADD Email NVARCHAR(100);

删除表的语句可能如下：

sql 复制代码

DROP TABLE Employees;

在使用 DDL 语句时，需要注意以下几点：

DDL 语句通常会影响数据库的元数据，而不是存储的数据本身。
DDL 语句一般是立即生效的，并且不能被回滚（除非使用事务）。
在执行 DDL 语句之前，建议备份数据库，以防意外丢失数据。
DDL 语句在执行时可能会锁定数据库资源，因此可能需要在系统负载较低的时候执行。

这些是 T-SQL 中数据定义语言的基本概念和操作。

十三、数据操作语言

数据操作语言（DML）是 SQL 的一个子集，它允许用户查询、插入、更新和删除数据库中的数据。在 T-SQL 中，DML 包括以下主要语句：

SELECT：
- 用于从数据库表中检索数据。
- 可以包含条件、排序和分组等子句。
- 例如：SELECT Column1, Column2 FROM Table1 WHERE Condition1 ORDER BY Column2;
INSERT：
- 用于向数据库表中插入新的数据行。
- 可以插入完整的行或单独的列。
- 例如：INSERT INTO Table1 (Column1, Column2) VALUES ('Value1', 'Value2');
UPDATE：
- 用于修改数据库表中现有的数据。
- 可以更新一个或多个列的值。
- 例如：UPDATE Table1 SET Column1 = 'NewValue1' WHERE Condition1;
DELETE：
- 用于从数据库表中删除数据。
- 可以删除整行或符合特定条件的行。
- 例如：DELETE FROM Table1 WHERE Condition1;
MERGE：
- 用于执行插入、更新或删除操作，具体取决于条件。
- 它是 INSERT、UPDATE 和 DELETE 的组合。
TOP：
- 用于限制 SELECT 语句返回的行数。
- 例如：SELECT TOP 10 * FROM Table1;
OUTPUT：
- 用于在 INSERT、UPDATE 或 DELETE 操作期间返回受影响的行。
INTO：
- 与 SELECT 语句结合使用，可以将查询结果直接插入到新表中。
- 例如：SELECT * INTO NewTable FROM Table1 WHERE Condition1;
PIVOT 和 UNPIVOT：
- PIVOT 用于将行数据转换为列数据。
- UNPIVOT 用于将列数据转换为行数据。
WITH（公用表表达式或 CTE）：
- 用于创建临时的结果集，可以在查询中引用。
- 例如：WITH CTE_Name AS (SELECT * FROM Table1 WHERE Condition1) SELECT * FROM CTE_Name;

这些语句是 T-SQL 中数据操作的基础，允许用户与数据库中的数据进行交互。使用这些语句时，应确保遵循最佳实践，如避免在大型数据集上使用 SELECT *，以优化性能和查询结果。

十四、数据控制语言

数据控制语言（DCL）是 SQL 的一个组成部分，它用于定义数据库的安全策略和权限管理。在 T-SQL 中，DCL 主要包括以下几个关键字：

GRANT：
- 用于授予用户或角色对数据库对象的特定权限。例如，可以授予用户对某个表的 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 权限。
- 语法示例：GRANT SELECT ON DatabaseName.dbo.TableName TO UserName;
REVOKE：
- 用于撤销用户或角色的权限。可以撤销之前授予的任何权限。
- 语法示例：REVOKE SELECT ON DatabaseName.dbo.TableName FROM UserName;
DENY：
- 用于拒绝用户或角色的权限，即使这些权限通过 GRANT 语句已经被授予。
- 语法示例：DENY SELECT ON DatabaseName.dbo.TableName TO UserName;

DCL 语句通常由数据库管理员使用，以确保数据库的安全性和控制用户对数据的访问。使用 DCL 时，需要谨慎操作，因为错误的权限设置可能会导致数据泄露或未经授权的访问。

在实际应用中，DCL 语句有助于实现以下目标：

控制对数据库对象（如表、视图、存储过程等）的访问。
确保只有授权用户才能执行特定的数据库操作。
为不同的用户和角色定义不同的访问级别。

使用 DCL 语句时，应确保遵循最佳实践，包括：

仅授予必要的权限，以遵循最小权限原则。
定期审查权限设置，以确保它们仍然符合组织的安全策略。
使用角色来简化权限管理，通过将用户添加到角色来间接授予权限。

十五、流程控制语句

在 Transact-SQL (T-SQL) 中，流程控制语句允许您在编写存储过程、触发器、函数和脚本时控制程序的执行流程。以下是 T-SQL 中常用的流程控制语句：

IF...ELSE：

用于基于条件执行不同的代码块。

语法示例：

sql 复制代码

IF condition
BEGIN
  -- Code to execute if the condition is true
END
ELSE
BEGIN
  -- Code to execute if the condition is false
END

WHILE：
- 用于在满足条件时重复执行一个代码块。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
WHILE condition
BEGIN
  -- Code to execute for as long as the condition is true
END
```

BREAK：

用于立即退出 WHILE 循环。

语法示例：

sql 复制代码

WHILE condition
BEGIN
  -- Code to execute
  IF some_other_condition
  BEGIN
    BREAK;
  END
END

CONTINUE：
- 用于跳过当前循环的剩余部分，并继续执行下一次循环迭代。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
WHILE condition
BEGIN
  IF some_condition
  BEGIN
    CONTINUE;
  END
  -- Code to execute for the current iteration
END
```
RETURN：
- 用于从存储过程、函数或触发器中返回，并可以选择性地返回一个值。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
-- In a stored procedure or function
RETURN value;
```
WAITFOR：
- 用于延迟执行，可以指定时间或事件。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
WAITFOR TIME '23:55:00'; -- Wait until the specified time
```
BEGIN...END：
- 用于将一组语句组合成一个块，通常用于创建复合语句。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
BEGIN
  -- Code block
  PRINT 'Hello, World!';
END
```

TRY...CATCH：

用于捕获和处理异常，类似于其他编程语言中的异常处理。

语法示例：

sql 复制代码

BEGIN TRY
  -- Code that might cause an error
END TRY
BEGIN CATCH
  -- Code to execute if an error occurs
  PRINT 'An error occurred';
END CATCH

THROW：
- 用于手动抛出一个错误。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
THROW 50000, 'Custom error message', 1;
```
GOTO：
- 用于跳转到程序中标记的位置。
- 语法示例：
  sql 复制代码
```
GOTO LabelName;
-- ...
LabelName:
PRINT 'This is the labeled statement';
```

CURSOR：

用于创建一个可滚动的记录集，可以逐行处理结果集。

语法示例：

sql 复制代码

DECLARE @Variable INT;
DECLARE CursorName CURSOR FOR
  SELECT Column FROM Table;
OPEN CursorName;
FETCH NEXT FROM CursorName INTO @Variable;
WHILE @@FETCH_STATUS = 0
BEGIN
  -- Process the row
  FETCH NEXT FROM CursorName INTO @Variable;
END
CLOSE CursorName;
DEALLOCATE CursorName;

这些流程控制语句在编写复杂的 T-SQL 脚本和存储过程时非常有用，它们提供了对程序执行流程的精细控制。使用这些语句时，应注意避免创建难以理解和维护的代码，特别是避免过度使用 GOTO 语句，因为它们可能会导致代码的执行流程变得混乱。

十六、批处理语句

在 T-SQL 中，GO 是一个批处理分隔符，它不是 T-SQL 语句的一部分，而是一个命令，用于 SQL Server Management Studio (SSMS)、sqlcmd 工具和其他 SQL 客户端工具中。GO 命令指示客户端工具将之前的一组语句作为单个批处理发送给 SQL Server 执行。

以下是 GO 命令的一些用途和特点：

批处理执行：
- 当您在 SSMS 或 sqlcmd 中编写多个 T-SQL 语句时，可以使用 GO 来分隔这些语句，使得它们作为单独的批处理执行。
脚本调试：
- 在调试脚本时，GO 允许您逐批执行语句，这有助于隔离和识别错误。
执行控制：
- 您可以控制执行的批处理数量，例如 GO 3 会执行前三个语句的批处理。
事务处理：
- 如果您想在执行 GO 之前确保事务已经完成，可以使用 GO 来分隔事务语句和其他语句。
变量作用域：
- 局部变量的作用域通常限制在批处理内。当执行 GO 命令时，当前批处理中的所有局部变量都会被销毁。
工具限制：
- GO 不是 T-SQL 的一部分，因此它不会被发送到 SQL Server 执行。它只在客户端工具中有效，对于通过 ODBC 或 OLE DB API 连接的应用程序无效。
自定义分隔符：
- 在某些 SQL 客户端工具中，您可以自定义批处理分隔符，例如在 SSMS 中可以通过选项设置更改它。
执行反馈：
- 在执行包含 GO 的批处理时，客户端工具通常会提供执行反馈，例如显示影响的行数。

示例使用 GO 命令：

sql 复制代码

-- 这是第一批处理
SELECT * FROM Table1;
GO

-- 这是第二批处理
SELECT * FROM Table2;

在这个例子中，两个 SELECT 语句被 GO 分隔符分开，它们将作为两个独立的批处理执行。这允许您在执行每个批处理后检查结果，而不会将所有语句一起发送到服务器。

十七、声明语句

在 T-SQL 中，DECLARE 语句用于声明局部变量，这些变量可以在 SQL 脚本的后续部分中使用。以下是 DECLARE 语句的一些关键点：

变量声明：
- 使用 DECLARE 语句声明一个或多个变量。
- 变量名以 @ 符号开头，后面跟随变量名。
- 必须为每个变量指定数据类型，如 INT、VARCHAR、DATE 等。
- 可以在声明时直接赋值，或者稍后使用 SET 或 SELECT 语句赋值。

语法：

sql 复制代码

DECLARE @variable_name datatype [ = value ];

变量赋值：
- 使用 SET 语句或 SELECT 语句为变量赋值。
- SET 一次只能为一个变量赋值。
- SELECT 可以一次为多个变量赋值，或者将查询结果赋值给变量。
变量作用域：
- 局部变量的作用域限制在批处理或存储过程内。
- 变量在声明它们的批处理结束后不再存在。
变量使用：
- 变量可以在 SQL 语句中多次使用，如 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等。

示例：

sql 复制代码

-- 声明变量
DECLARE @MyNumber INT;
DECLARE @FirstName VARCHAR(50);
DECLARE @LastName VARCHAR(50);
DECLARE @FullName VARCHAR(100);

-- 赋值
SET @MyNumber = 10;
SET @FirstName = 'John';
SET @LastName = 'Doe';
SET @FullName = @FirstName + ' ' + @LastName;

-- 使用变量
SELECT @FullName AS 'Full Name';

表变量：
- 除了标量变量，还可以声明表变量，用于存储临时数据集。
游标变量：
- 可以声明游标变量，用于逐行处理结果集。
注意事项：
- 变量名必须唯一，不能与现有的表名或列名冲突。
- 变量在使用前必须声明。
作用域示例：
- 在批处理中声明的变量只能在该批处理中使用。
- 使用 GO 分隔符可以将批处理分隔开，每个批处理有自己的变量作用域。

通过使用 DECLARE 语句，您可以在 T-SQL 脚本中创建和使用变量，这使得脚本更加灵活和动态。

十八、SQL与其他高级语言的比较

SQL（Structured Query Language）是一种专门用于管理和操作关系型数据库的域特定语言。它与高级编程语言（如 Go、Java、Python 等）有显著的不同。以下是 SQL 与其他高级语言的一些比较：

用途：
- SQL：专门用于数据库查询、数据操作、数据定义和管理。
- 高级语言（如 Go）：通用编程语言，用于构建各种类型的应用程序，如 Web 服务器、命令行工具、系统编程等。
执行环境：
- SQL：通常在数据库管理系统（如 MySQL、PostgreSQL、SQL Server）中执行。
- 高级语言：在操作系统上执行，需要编译或解释。
数据类型：
- SQL：数据类型通常与数据库相关，如 INT、VARCHAR、DATETIME 等。
- 高级语言：具有丰富的数据类型，包括基本数据类型和复合数据类型（如数组、结构体、类）。
流程控制：
- SQL：流程控制语句相对有限，主要包括 IF...ELSE、WHILE、LOOP、LEAVE、ITERATE 等。
- 高级语言：拥有完整的流程控制语句，包括条件语句、循环语句、异常处理等。
编程范式：
- SQL：主要是过程式编程，但也支持一些函数式编程特性。
- 高级语言：支持多种编程范式，如过程式、面向对象、函数式等。
并发性：
- SQL：并发控制通常由数据库管理系统处理，如通过锁机制、事务等。
- 高级语言：需要在语言层面处理并发和同步问题，如使用线程、协程、通道等。
性能：
- SQL：优化主要依赖于数据库管理系统的查询优化器。
- 高级语言：性能优化可以通过算法优化、硬件利用等多种方式实现。
可移植性：
- SQL：不同数据库系统之间的 SQL 语法可能存在差异。
- 高级语言：通常具有较好的可移植性，但依赖于编译器或解释器。
生态系统和库：
- SQL：主要与数据库相关的功能和库。
- 高级语言：通常有庞大的标准库和第三方库，支持各种应用程序开发。
安全性：
- SQL：安全性集中在数据访问和数据完整性上。
- 高级语言：安全性涉及多个层面，包括网络、系统、应用程序安全等。
应用场景：
- SQL：最适合数据存储、检索和维护。
- 高级语言：适用于构建完整的应用程序和系统。
错误处理：
- SQL：错误处理机制相对简单。
- 高级语言：通常具有复杂的错误处理和异常处理机制。
资源管理：
- SQL：资源管理由数据库管理系统负责。
- 高级语言：需要在程序中管理内存、文件、网络连接等资源。
标准和扩展：
- SQL：ANSI SQL 是一个标准，但不同数据库系统有自己的扩展。
- 高级语言：有不同的标准和规范，如 Go 的 Go 1 兼容性承诺。

总的来说，SQL 是一种专门用于数据库操作的声明式语言，而高级编程语言是用于构建复杂应用程序的命令式或声明式语言。选择使用哪种语言取决于项目需求、开发环境和团队技能。