数据库----SQL

数据库的概念

数据库是"按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库"。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放，是有一定的规则的，否则查询的效率会很低。当今世界是一个充满着数据的互联网世界，充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多，比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。

数据库分类

常见的关系型数据库有： MySQL、SQL Server、Oracle、SQLite。

MySQL：免费产品，内存存储引擎使用较少。

SQL Server：微软的商业化产品，是为了适应大数据等业务产品新添加的存储引擎，微软SQL语句兼容性好，商业化成熟度高。

Oracle：基于内存计算的关系数据库， 提供了响应时间极短且吞吐量极高的应用程序。

SQLite ：专为嵌入式设计的一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统。

不管哪一个数据库，它的核心都是SQL语句：SQL (Structured Query Language:结构化查询语言) 是用于管理关系数据库管理系统（RDBMS）。 SQL 的范围包括数据插入、查询、更新和删除，数据库模式创建和修改，以及数据访问控制。所以，学习的重点应该放到如何利用SQL语句进行操作数据库。

数据库安装

下面以SQLite数据库为例，来进行学习。SQLite是一个软件库，实现了自给自足的、无服务器的、零配置的、事务性的 SQL 数据库引擎。SQLite安装步骤如下：

• 从SQLite 下载页面，下载Windows 区预编译的二进制文件。下载 sqlite-tools-win32-*.zip。
• 创建文件夹 C:\bin，并在此文件夹下解压上面的压缩文件。
• 添加 C:\bin到系统的环境变量即可。

添加环境变量的方法：

1. 右键此电脑，点击属性。桌面上没有的可以在资源管理器找到。

1. 找到高级系统设置选项。

1. 点击环境变量。

1. 找到Path，然后点编辑。

1. 点击新建，增加解压的目录，然后点确定即可。

SQLite命令

在任意位置建立一个工作目录，然后在文件夹内按住Shift键，点击鼠标右键，会出现PowerShell选项，点击打开（如果没有PowerShell，使用cmd也可）。

在命令提示符下键入 sqlite3，在 SQLite命令提示符下，可以使用各种 SQLite 命令。

SQLite的命令都是以.开头的，比如输入.help即可查看命令的帮助文档。

注：清屏的命令是clear或者cls

常用的命令集合

help：打开帮助

quit：退出SQLite 命令提示符

database：显示当前打开的数据库文件

tables：显示数据库中所有表名

schema <table_name>：查看表的结构

mode column：列模式显示

header on：打开表头

SQLite 数据类型

|---------|-------------------------------------------------|
| 存储类 | 描述 |
| NULL | 值是一个 NULL 值。 |
| INTEGER | 值是一个带符号的整数，根据值的大小存储在 1、2、3、4、6 或 8 字节中。 |
| REAL | 值是一个浮点值，存储为 8 字节的 IEEE 浮点数字。 |
| TEXT | 值是一个文本字符串，使用数据库编码（UTF-8、UTF-16BE 或 UTF-16LE）存储。 |
| BLOB | 值是一个 blob 数据，完全根据它的输入存储。 |

数据库操作

创建数据库

数据库本质就是一个文件，通常以db作为后缀名。使用sqlite3 命令来创建，可以在打开sqlite命令提示符之前就创建，命令如下：

$ sqlite3 test.db

也可以打开后使用.open 命令来创建。

sqlite>.open test.db

以上两种方式，如果test.db 存在则直接会打开，不存在就创建它。

数据库和表

数据库是个文件，而表其实就是文件里存储数据的容器。可以把数据库理解为excel文件，而表就是excel中一张张数据表，一个数据库可以有多张数据库表。

SQL语句

不管哪一个数据库，它的核心都是SQL语句，SQL语句可以理解为数据库标准，不管哪种数据库都要支持。

• sqlite中SQL语句不需要以.开头，正常输入的内容都会被当成SQL语句解析。
• SQL语句的关键字不区分大小写，但是通常约定俗成会以大写来书写关键字。
• SQL语句在sqlite命令终端以分号结尾，如果未键入;敲回车，终端会继续等待键入。

创建表

语法

CREATE TABLE database_name.table_name(
   column1 datatype  PRIMARY KEY,
   column2 datatype NOT NULL,
   column3 datatype,
   .....
   columnN datatype,
);

PRIMARY KEY表示主键，能唯一确定一条数据表记录，类似与人的身份证，不一定非要有。

NOT NULL的约束表示在表中创建纪录时这些字段不能为 NULL。

如果表不存在，再创建

CREATE TABLE if not exists student(xxx)

实例

下面是一个实例，它创建了一个 COMPANY表，ID 作为主键，NOT NULL 的约束表示在表中创建纪录时这些字段不能为 NULL：

CREATE TABLE COMPANY(
   ID INTEGER PRIMARY KEY,
   NAME           TEXT    NOT NULL,
   AGE            INTEGER     NOT NULL,
   ADDRESS        TEXT,
   SALARY         REAL
);

可以使用 sqlite命令中的.tables命令来验证表是否已成功创建，该命令用于列出附加数据库中的所有表。

sqlite>.tables
COMPANY

在这里，可以看到我们刚创建的两张表 COMPANY。

可以使用 .schema 命令得到表的完整信息，如下所示：

sqlite> .schema
CREATE TABLE COMPANY(
   ID INTEGER PRIMARY KEY,
   NAME           TEXT    NOT NULL,
   AGE            INTEGER     NOT NULL,
   ADDRESS        TEXT,
   SALARY         REAL
);

删除表

语法

DROP TABLE table_name;

实例

sqlite>DROP TABLE COMPANY;

插入语句

语法

INSERT INTO TABLE_NAME [(column1, column2, column3,...columnN)]  
VALUES (value1, value2, value3,...valueN);

以上是对指定列添加值，如果对所有列添加，可以不写列名。但要确保值的顺序与列在表中的顺序一致。

INSERT INTO TABLE_NAME VALUES (value1,value2,value3,...valueN);

实例

INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE)
VALUES (1, 'Paul', 32);

INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES (2, 'Allen', 25, 'Texas', 15000.00 );

INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES (3, 'Teddy', 23, 'Norway', 20000.00 );

INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES (4, 'Mark', 25, 'Rich-Mond ', 65000.00 );

INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES (5, 'David', 27, 'Texas', 85000.00 );

INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES (6, 'Kim', 22, 'South-Hall', 45000.00 );

或者

INSERT INTO COMPANY VALUES (7, 'James', 24, 'Houston', 10000.00 );

查询语句

语法

SELECT column1, column2, columnN FROM table_name;

如果要查询所有的数据，可以用下面的语句。

SELECT * FROM table_name;

实例

可以使用前面的命令先对输出内容做格式化调整。

sqlite>.header on
sqlite>.mode column

然后使用查询命令：

SELECT ID, NAME, SALARY FROM COMPANY;

运算符

运算符用于指定 SQLite 语句中的条件，并在语句中连接多个条件。运算符分为：

• 算术运算符
• 比较运算符
• 逻辑运算符
• 位运算符

注：此部分作为参考手册，无需记忆，用到时候回来自查即可。

算术运算符

假设变量 a=10，变量 b=20，则：

|-----|-----------------------|----------------|
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| + | 加法 - 把运算符两边的值相加 | a + b 将得到 30 |
| - | 减法 - 左操作数减去右操作数 | a - b 将得到 -10 |
| * | 乘法 - 把运算符两边的值相乘 | a * b 将得到 200 |
| / | 除法 - 左操作数除以右操作数 | b / a 将得到 2 |
| % | 取模 - 左操作数除以右操作数后得到的余数 | b % a 将得到 0 |

select 10 + 20;

比较运算符

假设变量 a=10，变量 b=20，则：

|------|--------------------------------|----------------|
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| == | 检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 | (a == b) 不为真。 |
| = | 检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 | (a = b) 不为真。 |
| != | 检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。 | (a != b) 为真。 |
| <> | 检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。 | (a <> b) 为真。 |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (a > b) 不为真。 |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (a < b) 为真。 |
| >= | 检查左操作数的值是否大于等于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (a >= b) 不为真。 |
| <= | 检查左操作数的值是否小于等于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (a <= b) 为真。 |
| !< | 检查左操作数的值是否不小于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (a !< b) 为假。 |
| !> | 检查左操作数的值是否不大于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (a !> b) 为真。 |

select 10==20;

逻辑运算符

|---------|-------------------------------------------------------------------|
| 运算符 | 描述 |
| AND | AND 运算符允许在一个 SQL 语句的 WHERE 子句中的多个条件的存在。 |
| BETWEEN | BETWEEN 运算符用于在给定最小值和最大值范围内的一系列值中搜索值。 |
| EXISTS | EXISTS 运算符用于在满足一定条件的指定表中搜索行的存在。 |
| IN | IN 运算符用于把某个值与一系列指定列表的值进行比较。 |
| NOT IN | IN 运算符的对立面，用于把某个值与不在一系列指定列表的值进行比较。 |
| LIKE | LIKE 运算符用于把某个值与使用通配符运算符的相似值进行比较。 |
| GLOB | GLOB 运算符用于把某个值与使用通配符运算符的相似值进行比较。GLOB 与 LIKE 不同之处在于，它是大小写敏感的。 |
| NOT | NOT 运算符是所用的逻辑运算符的对立面。比如 NOT EXISTS、NOT BETWEEN、NOT IN，等等。它是否定运算符。 |
| OR | OR 运算符用于结合一个 SQL 语句的 WHERE 子句中的多个条件。 |
| IS NULL | NULL 运算符用于把某个值与 NULL 值进行比较。 |
| IS | IS 运算符与 = 相似。 |
| IS NOT | IS NOT 运算符与 != 相似。 |
| || | 连接两个不同的字符串，得到一个新的字符串。 |
| UNIQUE | UNIQUE 运算符搜索指定表中的每一行，确保唯一性（无重复）。 |

位运算符

|---|---|--------|--------|
| p | q | p & q | p | q |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |

条件查询

SQLite的 WHERE 子句用于指定从一个表或多个表中获取数据的条件。

如果满足给定的条件，即为真（true）时，则从表中返回特定的值。可以使用 WHERE 子句来过滤记录，只获取需要的记录。

语法

SELECT column1, column2, columnN 
FROM table_name
WHERE [condition]

可以使用比较或逻辑运算符指定条件，比如 >、<、=、LIKE、NOT，等等。

实例

列出 AGE 大于等于 25 且工资大于等于 65000.00 的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE >= 25 AND SALARY >= 65000;

列出 AGE 大于等于 25 或工资大于等于 65000.00 的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE >= 25 OR SALARY >= 65000;

下面的 SELECT 语句列出了 AGE 不为 NULL 的所有记录，结果显示所有的记录，意味着没有一个记录的 AGE 等于 NULL

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE IS NOT NULL;

下面的 SELECT 语句列出了 AGE 的值为 25 或 27 的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE IN ( 25, 27 );

下面的 SELECT 语句列出了 AGE 的值既不是 25 也不是 27 的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE NOT IN ( 25, 27 );

下面的 SELECT 语句列出了 AGE 的值在 25 与 27 之间的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE BETWEEN 25 AND 27;

数据更新

语法

UPDATE table_name
SET column1 = value1, column2 = value2...., columnN = valueN
WHERE [condition];

可以使用 AND 或 OR 运算符来结合 N 个数量的条件。

实例

更新 ID 为 6 的客户地址：

UPDATE COMPANY SET ADDRESS = 'Texas' WHERE ID = 6;

修改 COMPANY 表中 ADDRESS 和 SALARY 列的所有值，则不需要使用 WHERE 子句，UPDATE 查询如下：

UPDATE COMPANY SET ADDRESS = 'Texas', SALARY = 20000.00;

数据删除

SQLite 的 DELETE 查询用于删除表中已有的记录。可以使用带有 WHERE 子句的 DELETE 查询来删除选定行，否则所有的记录都会被删除。

语法

DELETE FROM table_name
WHERE [condition];

可以使用 AND 或 OR 运算符来结合 N 个数量的条件。

实例

删除 ID 为 7 的客户

DELETE FROM COMPANY WHERE ID = 7;

想要从 COMPANY 表中删除所有记录，则不需要使用 WHERE 子句

DELETE FROM COMPANY;

Like子句

SQLite 的 LIKE 运算符是用来匹配通配符指定模式的文本值。如果搜索表达式与模式表达式匹配，LIKE 运算符将返回真（true），也就是 1。这里有两个通配符与 LIKE 运算符一起使用：

• 百分号 （%）
• 下划线 （_）

百分号（%）代表零个、一个或多个数字或字符。下划线（_）代表一个单一的数字或字符。这些符号可以被组合使用。

语法

SELECT column_list 
FROM table_name
WHERE column LIKE 'XXXX%'

or 

SELECT column_list 
FROM table_name
WHERE column LIKE '%XXXX%'

or

SELECT column_list 
FROM table_name
WHERE column LIKE 'XXXX_'

or

SELECT column_list 
FROM table_name
WHERE column LIKE '_XXXX'

or

SELECT column_list 
FROM table_name
WHERE column LIKE '_XXXX_'

您可以使用 AND 或 OR 运算符来结合 N 个数量的条件。在这里，XXXX 可以是任何数字或字符串值。

实例

下面一些实例演示了 带有 '%' 和 '_' 运算符的 LIKE 子句不同的地方：

|---------------------------|------------------------------|
| 语句 | 描述 |
| WHERE SALARY LIKE '200%' | 查找以 200 开头的任意值 |
| WHERE SALARY LIKE '%200%' | 查找任意位置包含 200 的任意值 |
| WHERE SALARY LIKE '00%' | 查找第二位和第三位为 00 的任意值 |
| WHERE SALARY LIKE '2%_%' | 查找以 2 开头，且长度至少为 3 个字符的任意值 |
| WHERE SALARY LIKE '%2' | 查找以 2 结尾的任意值 |
| WHERE SALARY LIKE '_2%3' | 查找第二位为 2，且以 3 结尾的任意值 |
| WHERE SALARY LIKE '2___3' | 查找长度为 5 位数，且以 2 开头以 3 结尾的任意值 |

显示 COMPANY 表中 AGE 以 2 开头的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE  LIKE '2%';

显示 COMPANY 表中 ADDRESS 文本里包含一个连字符（-）的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE ADDRESS  LIKE '%-%';

Glob 子句

SQLite 的 GLOB 运算符是用来匹配通配符指定模式的文本值。如果搜索表达式与模式表达式匹配，GLOB 运算符将返回真（true），也就是 1。与 LIKE 运算符不同的是，GLOB 是大小写敏感的，对于下面的通配符，它遵循 UNIX 的语法。

• 星号 （*）
• 问号 （?）

星号（*）代表零个、一个或多个数字或字符。问号（?）代表一个单一的数字或字符。这些符号可以被组合使用。GLOB 使用的通配符和我们后面要学习的Linux命令中用的类似。

语法

SELECT FROM table_name
WHERE column GLOB 'XXXX*'

or 

SELECT FROM table_name
WHERE column GLOB '*XXXX*'

or

SELECT FROM table_name
WHERE column GLOB 'XXXX?'

or

SELECT FROM table_name
WHERE column GLOB '?XXXX'

or

SELECT FROM table_name
WHERE column GLOB '?XXXX?'

or

SELECT FROM table_name
WHERE column GLOB '????'

实例

下面一些实例演示了 带有 '*' 和 '?' 运算符的 GLOB 子句不同的地方：

|-----------------------------|------------------------------|
| 语句 | 描述 |
| WHERE SALARY GLOB '200*' | 查找以 200 开头的任意值 |
| WHERE SALARY GLOB '*200*' | 查找任意位置包含 200 的任意值 |
| WHERE SALARY GLOB '?00*' | 查找第二位和第三位为 00 的任意值 |
| WHERE SALARY GLOB '2??' | 查找以 2 开头，且长度至少为 3 个字符的任意值 |
| WHERE SALARY GLOB '*2' | 查找以 2 结尾的任意值 |
| WHERE SALARY GLOB '?2*3' | 查找第二位为 2，且以 3 结尾的任意值 |
| WHERE SALARY GLOB '2???3' | 查找长度为 5 位数，且以 2 开头以 3 结尾的任意值 |

显示 COMPANY 表中 AGE 以 2 开头的所有记录

SELECT * FROM COMPANY WHERE AGE  GLOB '2*';

显示 COMPANY 表中 ADDRESS 文本里包含一个连字符（-）的所有记录：

SELECT * FROM COMPANY WHERE ADDRESS  GLOB '*-*';

Limit 子句

SQLite 的 LIMIT 子句用于限制由 SELECT 语句返回的数据数量。

基本语法

SELECT column1, column2, columnN 
FROM table_name
LIMIT [num]

与 OFFSET 子句一起使用时的语法：

SELECT column1, column2, columnN 
FROM table_name
LIMIT [no of rows] OFFSET [row num]

实例

限制提取的行数：

SELECT * FROM COMPANY LIMIT 6;

在某些情况下，可能需要从一个特定的偏移开始提取记录。下面是一个实例，从第三位开始提取 3 个记录：

SELECT * FROM COMPANY LIMIT 3 OFFSET 2;

结果排序

SQLite 的 ORDER BY 子句是用来基于一个或多个列按升序或降序顺序排列数据。

语法

SELECT column-list 
FROM table_name 
[WHERE condition] 
[ORDER BY column1, column2, .. columnN] [ASC | DESC];

ascend：上升;升高;登高

descend：下来;下去;下降;下斜;下倾;降临;来临

实例

将结果按 SALARY 升序排序

SELECT * FROM COMPANY ORDER BY SALARY ASC;

将结果按 NAME 和 SALARY 升序排序：

SELECT * FROM COMPANY ORDER BY NAME, SALARY ASC;

将结果按 NAME 降序排序：

SELECT * FROM COMPANY ORDER BY NAME DESC;

ORDER BY 后可加2个字段，用英文逗号隔开。当第一个条件相等时，才会用第二个条件去排序。将结果按 SALARY 降序，NAME升序排列：

SELECT * FROM COMPANY ORDER BY SALARY DESC,NAME DESC;

结果分组

SQLite 的 GROUP BY 子句用于与 SELECT 语句一起使用，来对相同的数据进行分组。

在 SELECT 语句中，GROUP BY 子句放在 WHERE 子句之后，放在 ORDER BY 子句之前。

语法

SELECT column-list
FROM table_name
WHERE [ conditions ]
GROUP BY column1, column2....columnN
ORDER BY column1, column2....columnN

实例

统计所有员工都有地址都有哪些分类。

SELECT ADDRESS FROM COMPANY GROUP BY ADDRESS;

统计每个地址的员工数，这里需要一个内置函数count。

SELECT COUNT(ADDRESS),ADDRESS FROM COMPANY GROUP BY ADDRESS ORDER BY COUNT(ID) DESC;