【数据库系统概论】第3章关系数据库标准语言SQL（二）数据查询（超详细）

SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式> [别名], -- 选择列，ALL 所有，DISTINCT 返回唯一记录
       [, <目标列表达式> [别名]] ...              -- 可以选择多个列，并可为每列指定别名

FROM <表名或视图名> [别名],                     -- 指定数据来源的表或视图，给表/视图起别名
      [, <表名或视图名> [别名]] ...              -- 可从多个表/视图中选择数据，使用逗号分隔
     | (<SELECT语句>) [AS] <别名>   -- 在 FROM 子句中嵌套其他 SELECT 查询，并为其指定别名

[WHERE <条件表达式>]
                             -- 可选，用于筛选符合特定条件的记录
[GROUP BY <列名1> [HAVING <条件表达式>]]       -- 可选，按指定列进行分组，HAVING 用于对分组后的结果进行筛选

[ORDER BY <列名2> [ASC|DESC]]   -- 可选，用于对结果进行排序，ASC 表示升序，DESC 表示降序

LIMIT <行数1> [OFFSET <行数2>];       -- 限制返回的记录数量，OFFSET 指定从哪条记录开始返回

SELECT 语句：指定要显示的属性列

FROM 子句：指定查询对象（基本表或视图）

WHERE 子句：指定查询条件

GROUP BY 子句：结果按照<列名1>的值进行分组，该属性列值相等的元组为一个组，通常在每组中作用聚集函数。

HAVING 短语：只有满足指定条件的组才予以输出

ORDER BY 子句：对查询结果表按<列名1>的值的升序或降序排序

LIMIT 子句:限制SELECT语句查询结果的数量为<行数1>行，OFFSET <行数2>，表示在计算<行数1>行前忽略<行数2>行

上面内容会在后文详细讲解

一、单表查询

1. 简单的数据查询

（1）选择表中若干列

检索表中的指定列

sql 复制代码

SELECT 列名1, 列名2, 列名3  -- 选择指定的列
FROM 表名;                  -- 从指定的表中查询

检索表中的所有列

复制代码

SELECT * FROM 表名;

星号（*）表示选择所有字段

使用计算列

复制代码

SELECT 列名, 计算表达式 AS 别名 FROM 表名;

在SELECT语句中进行计算并为结果指定一个别名

在SELECT子句中，目标列表达式不仅限于列名，还可以是：

算术表达式 ：比如列名1 + 列名2，可以用来进行简单的数学计算。

字符串常量 ：例如，你可以使用字符串直接显示特定信息，如SELECT 'Hello, World!' AS 问候;。

函数：例如聚合函数COUNT(), SUM(), AVG()等，可以用于数据汇总。

LOWER()：字符串函数，接受一个字符串参数并返回该字符串的全部小写形式

GetDate() 获取当前日期和时间的函数

（2）选择表中若干行（元祖）

DISTINCT消除重复行

复制代码

SELECT DISTINCT 列名1, 列名2, ... 
FROM 表名;

如果指定了多个列，只有所有列的组合都是相同的，才会被视为重复。DISTINCT 确保查询结果的唯一性。

SELECT ALL：这是SQL查询的默认行为，表示查询结果将包括所有行，不会去除重复的记录。

SELECT DISTINCT：明确要求去除结果中的重复行

TOP n/ TOP n percent限制返回的行数

返回结果集中前 n 行数据

复制代码

SELECT TOP n 列名1, 列名2, ...
FROM 表名;

返回结果集中前 n 百分比的行数据

复制代码

SELECT TOP n PERCENT 列名1, 列名2, ...
FROM 表名;

TOP 关键字是能够快速限制结果集的大小，根据需要灵活地获取数据。

ORDER BY 对查询结果排序

复制代码

SELECT 列名1, 列名2, ...
FROM 表名
ORDER BY 列名1 [ASC|DESC], 列名2 [ASC|DESC], ...;

ASC：按升序排序（默认）
DESC：按降序排序

ORDER BY 子句必须在 SELECT 查询的最后部分

查询满足条件的行

WHERE 子句 ：用于指定条件，从而筛选出符合条件的行

复制代码

SELECT 列名1, 列名2, ... 
FROM 表名 
WHERE 条件;

常用的查询条件

|---------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 查询条件 | 谓词 |
| 比较 | **=，>，<，>=，<=，!=，<>，!>，!<****；****NOT+上述比较运算符 |
| 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 |

比较条件

示例：查询工资大于5000的员工

SELECT *

FROM Employee

WHERE Salary > 5000;

筛选数值范围【BETWEEN ... AND .../NOT BETWEEN ... AND ...】

复制代码

SELECT 列名1, 列名2, ...
FROM 表名
WHERE 列名 (NOT) BETWEEN 值1 AND 值2;

选择在(不在)指定范围内的记录，包括边界值

确定集合【IN /NOT IN】

复制代码

SELECT 列名1, 列名2, ...
FROM 表名
WHERE 列名 (NOT) IN (值1, 值2, ...);

模式匹配【LIKE/NOT LIKE】

复制代码

SELECT 列名1, 列名2, ...
FROM 表名
WHERE 列名 (NOT) LIKE '匹配串';

匹配串 ：用于定义搜索模式的字符串，可以是固定字符串 ，也可以包含通配符

固定字符串 ：如 DB_Design，表示完全匹配这个字符串。

含通配符的字符串 ：如 DB% 或 DB_，表示匹配以 DB 开头的任意字符串，或者是 DB 后面有一个任意字符的字符串。

通配符

使用换码字符转义通配符

当匹配串中需要包含通配符（如 % 或 _）作为普通字符时，可以使用换码字符（ESCAPE）进行转义

示例：查询以 DB_ 开头，且倒数第三个字符为 i 的课程的详细情况

复制代码

SELECT *
FROM Course 
WHERE Cname LIKE 'DB＼_%i__' ESCAPE '＼';

第一个 _ 前面的 ＼ 将其转义为普通字符，所以这里表示 DB_ 后面可以有任意长度的字符。
i 后面的两个 _ 没有换码字符，仍作为通配符，表示后面可以有任意单个字符

涉及空值的查询 【 IS NULL/IS NOT NULL】

检查某列的值是否为 NULL。NULL 表示缺失或未知的值

复制代码

--[例]  查所有有成绩的学生学号和课程号
SELECT Sno，Cno
FROM SC
WHERE Grade IS NOT NULL;

IS 不能用 = 代替 ：在 SQL 中，使用 = 来比较 NULL 值会导致错误，因为 NULL 不是一个具体的值，而是一个表示缺失的状态。因此，应该使用 IS NULL 或 IS NOT NULL。

逻辑运算符

AND：返回满足所有条件的行
OR：返回满足任一条件的行
NOT：返回不满足指定条件的行

求值顺序是：首先计算 NOT 表达式的值，然后计算 AND 表达式的值，最后计算 OR 表达式的值。

2. 聚合函数与分组查询

聚集函数

用于对一组值进行计算，并返回单个值

常见的聚集函数包括：

|--------------------|------------------|------------------------------------|
| 聚集函数 | 说明 | 示例用法 |
| COUNT(*) | 统计结果集中所有元组（行）的个数 | SELECT COUNT(*) FROM 表名; |
| COUNT(DISTINCT 列名) | 统计某列中不同值的个数 | SELECT COUNT(DISTINCT 列名) FROM 表名; |
| COUNT(列名) | 统计某列中所有值的个数 | SELECT COUNT(列名) FROM 表名; |
| SUM(列名) | 计算数值列的总和 | SELECT SUM(列名) FROM 表名; |
| AVG(列名) | 计算数值列的平均值 | SELECT AVG(列名) FROM 表名; |
| MAX(列名) | 求数值列中的最大值 | SELECT MAX(列名) FROM 表名; |
| MIN(列名) | 求数值列中的最小值 | SELECT MIN(列名) FROM 表名; |

GROUP BY分组查询

GROUP BY 子句用于将查询结果按指定的一列或多列的值进行分组。值相等的记录将被归为一组

如果没有使用 GROUP BY，聚集函数将作用于整个查询结果；

使用 GROUP BY 后，聚集函数将作用于每一个组

复制代码

SELECT 列名1, 聚集函数(列名2)
FROM 表名
WHERE 条件
GROUP BY 列名1;

只生成一条记录 ：对于每一组，GROUP BY 子句只返回一条记录，通常是聚集函数的结果。这意味着在结果集中，你无法看到每个组的详细信息，只能看到聚合后的结果

空值作为单独的组 ：如果对包含空值的字段使用 GROUP BY，NULL 值会被视为一个独立的组。这可能会导致结果中包含意外的组

HAVING 分组结果过滤

HAVING 子句用于对 GROUP BY 分组后的结果进行过滤。它类似于 WHERE 子句，但 HAVING 是在数据分组之后进行过滤的，因此通常与聚集函数一起使用。

复制代码

SELECT 列名1, 聚集函数(列名2)
FROM 表名
WHERE 条件
GROUP BY 列名1
HAVING 聚集函数(列名2) 过滤条件;

HAVING 子句用于筛选分组后的结果集，常与聚集函数（如 SUM、AVG、COUNT 等）一起使用
HAVING 可以用于那些在 WHERE 中无法使用的聚集函数

HAVING短语与WHERE子句的区别：

WHERE子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组。它在聚合操作之前进行筛选。

HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。它在聚合操作之后进行筛选。

LIMIT****子句

LIMIT 子句用于限制查询结果的行数

复制代码

[LIMIT [number] [OFFSET number]];

LIMIT：指定要返回的行数
OFFSET：可选，指定要忽略的行数

LIMIT n：返回前 n 行结果

复制代码

SELECT * FROM table_name
LIMIT 10 OFFSET 5;  -- 跳过前 5 行，返回接下来的 10 行

【在 SQL Server 中，LIMIT 子句无法直接使用，因为 LIMIT 是 MySQL 等数据库管理系统中的用法，要在 SQL Server 中实现类似的功能，可以使用 TOP 子句或结合 OFFSET 和 FETCH 语句来实现限制返回行数的效果】

二、联接查询

同时涉及两个以上的表的查询

1、连接概述

从多个表中选择指定的字段，将相关数据结合在一起，生成一个单一的结果集。

关键字 JOIN ：JOIN 关键字用于指定要连接的表及其连接方式

关键字 ON ：ON 关键字用于指定连接条件，即定义如何将一个表中的记录与另一个表中的记录匹配

连接查询可以生成一个包含两个或多个表数据的单个结果集

注意：

所有连接的表必须共同拥有某些字段，这些字段的数据类型必须相同或兼容。确保连接条件能够有效匹配记录

如果连接的表中有相同的字段名，在查询中引用这些字段时必须指定表名，以避免歧义，如：

复制代码

SELECT a.column_name, b.column_name
FROM table_a a
JOIN table_b b ON a.id = b.id;

连接类型

交叉连接:CrossJoin(不太用)

交叉连接返回两个表的笛卡尔积，即每一行来自第一个表都会与每一行来自第二个表相结合，生成所有可能的组合

复制代码

SELECT *
FROM 表1
CROSS JOIN 表2;

内连接: [Inner] Join ( 最常用)
外连接:
- 左外连接: Left [Outer] Join
- 右外连接: Right [Outer] Join
- 完全连接: Full [Outer] Join
自连接: Self Join

2. 内联接（INNER JOIN）

比较被连接的表共同拥有的字段，将多个表连接起来

复制代码

SELECT 列名列表
FROM 表名1 [INNER] JOIN 表名2
ON 表名1.列名 <比较运算符> 表名2.列名;

注意事项

INNER 可以省略 ：在 SQL 中，INNER 关键字是可选的，可以直接使用 JOIN 进行内连接
比较运算符 ：可用的比较运算符包括：=：等于；>：大于；<：小于；<>：不等于；其他常见运算符（如 >=、<= 等）

使用 JOIN：

复制代码

SELECT Student.sno, Student.sname, Sc.cno, Sc.grade
FROM Student
JOIN Sc ON Student.sno = Sc.sno;

如果不使用 JOIN 关键字，可以通过逗号分隔表名并使用 WHERE 子句来进行连接：

复制代码

SELECT Student.sno, Student.sname, Sc.cno, Sc.grade
FROM Student, Sc
WHERE Student.sno = Sc.sno;

这两个查询在逻辑上是等效的

3. 左外联接（LEFT JOIN 或 LEFT OUTER JOIN）

左外联接返回左表的所有记录 以及右表中满足联接条件的记录。右表中没有匹配的记录时，结果中相应的字段将为 NULL。

左连接可以++显示左表中所有记录++

左连接显示左表中所有的记录，无论其是否在右表中有对应的记录

LEFT OUTER JOIN 可以简写为 LEFT JOIN，两者功能相同

语法：

复制代码

SELECT 列名列表
FROM 表名1 LEFT JOIN 表名2
ON 表名1.列名 = 表名2.列名;

示例

数据表结构如下，请查询学生的学号、姓名，所选课程的课程号和成绩信息(没有选课的学生也显示出来)

复制代码

Student(sno,sname,ssex,sage,sdept) Sc(sno,cno,grade) Course(cno,cname,cpnoccredit)

将 Student 表和 Sc 表进行左外连接，连接条件为学生的学号

复制代码

SELECT Student.sno, Student.sname, Sc.cno, Sc.grade
FROM Student LEFT JOIN Sc 
ON Student.sno = Sc.sno

该查询将返回所有学生的学号和姓名，以及他们所选课程的课程号和成绩。
对于没有选课记录的学生，Sc.cno 和 Sc.grade 将显示为 NULL，以表示该学生没有选课

4. 右外联接（RIGHT JOIN 或 RIGHT OUTER JOIN）

用于从两个表中返回符合连接条件的记录，同时也返回右表中不符合条件的记录

右连接可以++显示右表中所有记录++

右外连接返回右表中的所有记录以及左表中符合连接条件的记录。

对于不满足连接条件的右表记录，左表中的相应字段将显示为空值（NULL）

RIGHT OUTER JOIN 可以简写为 RIGHT JOIN，两者功能相同。

语法：

复制代码

SELECT 列名列表
FROM 表名1 RIGHT JOIN 表名2
ON 表名1.列名 = 表名2.列名;

例：数据表结构如下，请用右外连接查询学生的学号、姓名，所选课程的课程号和成绩信息。

Student( sno, sname, ssex, sage, sdept)

Sc( sno, cno, grade)

Course( cno, cname, cpno, ccredit)

复制代码

 select Student. sno, Student. sname, sc. cno, sc. grade
 from Student right join Sc
 on Student. sno= Sc. sno

内连接与几种外连接的对比

返回结果

内连接（INNER JOIN）：

只返回两个表中满足连接条件的记录。

结果集中只包含那些在两个表中都有的匹配行。

左外连接（LEFT JOIN）：

返回左表中的所有记录和右表中符合连接条件的记录。

如果左表中的记录在右表中没有匹配，右表的相关字段将显示为 NULL。

右外连接（RIGHT JOIN）：

返回右表中的所有记录和左表中符合连接条件的记录。

如果右表中的记录在左表中没有匹配，左表的相关字段将显示为 NULL。

内连接的结果行数通常不大于外连接的结果行数，因为内连接只返回匹配的记录，而外连接会返回所有记录，包括未匹配的记录

例题：

现有客户表 customers (主键: 客户编号 cid) , 包含10行数据,订单表 orders (外键: 客户编号 cid) , 包含6条数据。执行 sql语句： select* from customers right outer join orders on customers. cid= orders. cid。最多返回 ( ) 条记录。

A 10

B 6

C 4

D 0

5. 全外联接（FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN）

全外联接返回两个表中的所有记录，若没有匹配的记录，结果中相应的字段将为 NULL。

语法：

复制代码

SELECT 列名
FROM 表1
FULL JOIN 表2 ON 表1.列名 = 表2.列名;

6. 连接两个以上的表

联接任意数目 的表都有可能，通过使用共同拥有的字段，任何一个表都可以和其他表联接

为什么要联接两个以上的表

使用多重联接可以从多个表中得到彼此相关的信息

至少有一个表具有外键，把要联接的表按一定关系联系起来，组合键中的每一字段都必须由一个相应的ON子句引用，可以使用WHERE 子句限制结果集所返回的记录

示例：查询哪位顾客 (姓名) 购买了什么产品 (产品名) ，多少数量?

buyers ( buyer id, buyer name)

product( prod id, prod name)

sa les( buyer id , prod id, qty)

复制代码

SELECT buyer   name, prod   name, qty FROM buyers
INNER JOIN sales
ON buyers. buyer   id = sales. buyer   id
INNER JOIN product
ON sales. prod   id= product. prod   id

7.交叉连接（Cross Join）

交叉连接返回两个表的笛卡尔积，即每一行来自第一个表都会与每一行来自第二个表相结合，生成所有可能的组合

复制代码

SELECT *
FROM 表1
CROSS JOIN 表2;

8. 自联接（Self-Join）

指对同一个表进行联接操作，将该表的内容通过自身的不同记录进行匹配，通常用于表内的某些记录间需要关联的情况。

（没有SELF JOIN关键字，只需编写一个普通连接，其中连接中涉及的两个表都是同一个表）

自联接可以查询一个表 中各记录之间的关系

在 SQL 中，自联接的实现方式是将同一个表分配不同的别名，以便将它视为两个独立的表，使用 JOIN 子句连接这些"虚拟表"。

引用表的两份副本时，++必须使用表的别名++

生成自联接时，表中每一行都和自身比较一下，并生成重复的记录，使用WHERE子句来消除这些重复记录

例：查询显示拥有相同产品的顾客号及产品号

buyers( buyer id, buyer name)

produce( prod id, prod name)

sales( buyer id, prod id, qty)

复制代码

SELECT a.buyer_id AS buyer1,a.prod_id,b. buyer_id AS buyer2

FROM sales AS a

JOIN sales AS b

ON a. prod   id=b. prod   id

WHERE a. buyer_id>b. buyer_id

三、集合查询

查询结果的结构完全一致时的两个查询，可以进行**并(UNION)、交(INTERSECT)、差(EXCEPT)**操作

并集（UNION）

UNION合并结果集
使用UNION语句可以把两个或两个以上的查询产生的结果集合并为一个结果集，去除重复记录。

复制代码

-- UNION 操作，返回 table1 和 table2 的并集，去重
SELECT id, name FROM table1
UNION
SELECT id, name FROM table2;

语法：SELECT ... FROM table1 UNION SELECT ... FROM table2;

如果希望保留重复记录，可以使用 UNION ALL

UNION与UNION ALL 的区别

UNION在进行表联接后会筛选掉重复的记录，所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算，删除重复的记录再返回结果。

UNION ALL只是简单的将两个结果合并后就返回。如果需要排序，则要在最后一个有UNION 的子句中使用ORDER BY, 以指定排序方式。

【数据库系统概论】第3章 关系数据库标准语言SQL（二）数据查询（超详细）

一、单表查询

1. 简单的数据查询

（1）选择表中若干列

（2）选择表中若干行（元祖）

2. 聚合函数与分组查询

聚集函数

GROUP BY分组查询

二、联接查询

1、连接概述

2. 内联接（INNER JOIN）

3. 左外联接（LEFT JOIN 或 LEFT OUTER JOIN）

4. 右外联接（RIGHT JOIN 或 RIGHT OUTER JOIN）

5. 全外联接（FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN）

6. 连接两个以上的表

7.交叉连接（Cross Join）

8. 自联接（Self-Join）

三、集合查询

并集（UNION）

【数据库系统概论】第3章关系数据库标准语言SQL（二）数据查询（超详细）