小白也能看懂的 SQL 零基础教程：从关系模型到事务全解

前置准备：统一案例表

classes 班级表

id	name
1	一班
2	二班
3	三班
4	四班

students 学生表

id	class_id	name	gender	score
1	1	小明	M	90
2	1	小红	F	95
3	1	小军	M	88
4	1	小米	F	73
5	2	小白	F	81
6	2	小兵	M	55
7	2	小林	M	85
8	3	小新	F	91
9	3	小王	M	89
10	3	小丽	F	85

第一部分：关系模型核心三要素

关系数据库的本质是用二维表格存储数据，表和表之间通过主键、外键建立关联，靠索引提升查询效率。

1.1 主键

什么是主键

主键是一张表里唯一标识一条记录的字段，相当于数据的「身份证号」。

• 一张表只能有一个主键，值绝对不重复
• 主键一旦插入，最好永远不要修改
• 主键字段不允许为 NULL

设计原则

不要用业务字段当主键 （比如身份证号、手机号，业务规则可能变更）。推荐用自增整数 id 作为主键，和业务完全无关，不会因为业务变化受影响。

代码示例

建表时定义主键（MySQL 语法）：

CREATE TABLE students ( id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT, -- 自增主键 
    class_id BIGINT NOT NULL, 
    name VARCHAR(100) NOT NULL, 
    gender VARCHAR(1) NOT NULL, 
    score INT NOT NULL, 
    PRIMARY KEY (id) -- 声明id为主键 
);

补充：也支持「联合主键」------ 用多个字段共同作为主键，只要所有主键列组合起来不重复即可。但日常开发尽量不用，会增加表的复杂度。

1.2 外键

什么是外键

外键用来在两张表之间建立一对多 关联关系。比如一个班级对应多个学生，我们就在学生表加一个 class_id 字段，指向班级表的主键 id，这个 class_id 就是外键。

外键约束

我们可以给字段添加外键约束，让数据库强制保证数据有效性 ------ 比如班级表里没有 id=99 的班级，学生表里就插不进去 class_id=99 的学生。

创建外键约束：

ALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_class_id -- 外键约束名，可自定义
FOREIGN KEY (class_id) -- 当前表的外键列
REFERENCES classes (id); -- 关联到目标表的主键

删除外键约束：

ALTER TABLE students 
DROP FOREIGN KEY fk_class_id;

延伸的三种表关系

• 一对多：一个班级 → 多个学生（最常见）
• 多对多：通过中间表实现，比如学生和课程，一个学生选多门课，一门课有多个学生
• 一对一：一张表的一条记录对应另一张表的一条记录，常用来拆分冷热字段（比如用户基本信息表 + 用户详情表）

1.3 索引

什么是索引

索引是对表中一列或多列的值预排序的数据结构，作用就像书的目录 ------ 不用一页页翻完整本书，直接通过目录快速定位内容，大幅提升查询速度。

创建普通索引

如果经常按分数查询学生，就给 score 列创建索引：

ALTER TABLE students 
ADD INDEX idx_score (score); -- idx_score是索引名，可自定义

也可以创建多列联合索引：

ALTER TABLE students 
ADD INDEX idx_name_score (name, score);

索引的优缺点

• 优点：大幅提升查询速度
• 缺点：插入、更新、删除数据时，需要同步修改索引，写入速度会变慢；索引越多，写入性能越低

唯一索引

如果某一列业务上要求唯一（比如邮箱、身份证号），但又不适合当主键，可以加唯一索引：

ALTER TABLE students 
ADD UNIQUE INDEX uni_name (name); -- 保证学生姓名不重复

也可以只加唯一约束、不创建索引：

ALTER TABLE students 
ADD CONSTRAINT uni_name UNIQUE (name);

小技巧：主键会自动创建主键索引，而且查询效率是最高的，因为主键保证绝对唯一。

第二部分：查询数据（开发最常用）

查询是 SQL 的核心，也是日常开发最高频的操作，我们从最简单到复杂逐层讲解。

2.1 基本查询

查询整张表的所有行、所有列：

SELECT * FROM students;

执行后会返回 students 表全部 10 条学生数据。

小知识：SELECT 后面可以跟表达式，比如 SELECT 100+200;，常用来测试数据库连接是否正常。

2.2 条件查询

用 WHERE 子句筛选符合条件的记录，比如只查 80 分以上的学生。

语法：

SELECT * FROM 表名 WHERE 条件表达式;

三种逻辑条件

1. AND（并且） ：同时满足两个条件示例：查询分数≥80 且是男生的学生

SELECT * FROM students WHERE score >= 80 AND gender = 'M';

2. OR（或者） ：满足任意一个条件即可示例：查询分数≥80 或者是男生的学生

SELECT * FROM students WHERE score >= 80 OR gender = 'M';

3. NOT（取反） ：不符合条件的记录示例：查询不是 2 班的学生

SELECT * FROM students WHERE NOT class_id = 2; -- 等价于 SELECT * FROM students WHERE class_id <> 2;

常用条件运算符

运算符	说明	示例
=	相等	name = '小明'
> / >=	大于 / 大于等于	score > 80
< / <=	小于 / 小于等于	score < 60
<>	不等于	gender <> 'M'
LIKE	模糊匹配	name LIKE '小%'（匹配所有姓「小」的学生）

优先级：NOT > AND > OR，拿不准的时候直接加小括号，不会出错。

2.3 投影查询

如果不需要所有列，只返回指定字段，就用投影查询，还可以给列起别名。

示例 1：只查 id、姓名、分数三列

SELECT id, name, score FROM students;

示例 2：给列起别名把 score 重命名为 points 返回：

SELECT id, name, score points FROM students;

示例 3：投影 + 条件组合只查询男生的 id、姓名和分数：

SELECT id, name, score FROM students WHERE gender = 'M';

2.4 排序

查询结果默认按主键排序，用 ORDER BY 可以指定按某一列排序。

示例 1：按分数从低到高升序

SELECT id, name, score FROM students ORDER BY score; 
-- ASC是升序，默认可以省略，等价于 ORDER BY score ASC

示例 2：按分数从高到低降序

SELECT id, name, score FROM students ORDER BY score DESC;

示例 3：多列排序先按分数倒序，分数相同的再按性别排序：

SELECT id, name, gender, score 
FROM students 
ORDER BY score DESC, gender;

示例 4：带条件的排序查询一班的学生，按分数倒序：

SELECT id, name, score 
FROM students 
WHERE class_id = 1 ORDER BY score DESC;

2.5 分页查询

数据量大的时候，一次返回所有数据太耗性能，分页每次只返回一页的数据。

语法：

LIMIT 每页条数 OFFSET 起始位置

• 起始位置从 0 开始计算
• 公式：第 N 页的 OFFSET = 每页条数 × (N - 1)

示例：每页 3 条，查询第 1、2、3 页

第 1 页：

SELECT id, name, score 
FROM students 
ORDER BY score DESC 
LIMIT 3 OFFSET 0;

第 2 页：

SELECT id, name, score 
FROM students 
ORDER BY score DESC 
LIMIT 3 OFFSET 3;

第 3 页：

SELECT id, name, score 
FROM students 
ORDER BY score DESC 
LIMIT 3 OFFSET 6;

MySQL 简写：LIMIT 3 OFFSET 3 可以简写成 LIMIT 3, 3

注意：OFFSET 越靠后，查询效率越低，大数据量分页需要专门优化。

2.6 聚合查询

用来做统计计算，比如统计总人数、平均分、最高分，不用把数据全查出来自己算。

常用聚合函数

函数	作用
COUNT(*)	统计行数
SUM(列名)	计算某一列的数值总和
AVG(列名)	计算某一列的平均值
MAX(列名)	求某一列的最大值
MIN(列名)	求某一列的最小值

示例 1：统计学生总人数

SELECT COUNT(*) num FROM students; 
-- 给结果列起个别名num，方便程序读取

返回结果：num = 10

示例 2：统计男生的平均成绩

SELECT AVG(score) average FROM students WHERE gender = 'M';

分组聚合

按某一列分组统计，比如统计每个班有多少学生：

SELECT class_id, COUNT(*) num 
FROM students 
GROUP BY class_id;

结果会返回 3 行，分别对应 1 班、2 班、3 班的人数。

进阶：按班级 + 性别分组，统计各班男女生人数

SELECT class_id, gender, COUNT(*) num 
FROM students 
GROUP BY class_id, gender;

2.7 多表查询

同时查询多张表，返回的是两张表的笛卡尔积------ 第一张表的每一行和第二张表的每一行两两组合。

基础示例：

SELECT * FROM students, classes;

学生表 10 行，班级表 4 行，结果会返回 10×4=40 行数据，大部分组合是没有意义的，实际开发中一定会加条件筛选，并且给表起别名，避免列名重复。

带条件和别名的多表查询：

SELECT 
    s.id sid, s.name, s.score, 
    c.id cid, c.name cname 
FROM students s, classes c 
WHERE s.class_id = c.id; -- 只保留班级id匹配的有效行

2.8 连接查询

连接查询是更规范的多表查询方式：先确定一张主表，再把另一张表的行按条件「拼接」上来。

INNER JOIN（内连接，最常用）

只返回两张表都匹配的行。

示例：查询学生信息，同时返回对应的班级名称

SELECT 
    s.id, s.name, s.class_id, 
    c.name class_name, s.score 
FROM students s 
INNER JOIN classes c 
ON s.class_id = c.id; -- 连接条件

结果：四班没有学生，所以不会出现在结果里。

LEFT JOIN（左连接）

左表的所有行都会返回，右表没有匹配的字段就填 NULL。

SELECT 
    s.id, s.name, c.name class_name 
FROM students s 
LEFT JOIN classes c 
ON s.class_id = c.id;

如果有学生的class_id在班级表不存在，class_name会显示 NULL。

RIGHT JOIN（右连接）

右表的所有行都会返回，左表没有匹配的字段就填 NULL。

SELECT 
    s.id, s.name, c.name class_name 
FROM students s 
RIGHT JOIN classes c 
ON s.class_id = c.id;

结果里会出现「四班」这一行，学生相关的列都是 NULL。

FULL JOIN（全连接）

左右表的所有行都返回，两边不匹配的都填 NULL，MySQL 原生不直接支持。

记忆口诀：

• INNER JOIN：两边都有才返回
• LEFT JOIN：左表全返回，右表匹配不上就空着
• RIGHT JOIN：右表全返回，左表匹配不上就空着

第三部分：修改数据（增删改）

数据库的增删改查简称 CRUD，对应 Create、Retrieve、Update、Delete。

3.1 插入数据

语法：

INSERT INTO 表名 (字段1, 字段2, ...) VALUES (值1, 值2, ...);

示例：插入一条学生记录

INSERT INTO students (class_id, name, gender, score) VALUES (2, '大牛', 'M', 80);

• 字段顺序不用和表结构完全一致，但值的顺序必须和字段一一对应
• 自增主键 id 不用写，数据库会自动生成

批量插入

一条语句插入多条记录，用逗号分隔：

INSERT INTO students (class_id, name, gender, score) 
VALUES 
    (1, '大宝', 'M', 87), 
    (2, '二宝', 'M', 81), 
    (3, '三宝', 'M', 83);

3.2 更新数据

语法：

UPDATE 表名 SET 字段1=值1, 字段2=值2 WHERE 条件;

示例 1：更新指定学生的信息

UPDATE students SET name='大牛', score=66 WHERE id=1;

示例 2：批量更新多条记录给所有 80 分以下的同学加 10 分：

UPDATE students SET score = score + 10 WHERE score < 80;

⚠️ 高危提醒 UPDATE 如果不带 WHERE 条件，会更新整张表的所有数据：

UPDATE students SET score = 60; -- 危险操作！所有学生分数都变成60

执行前一定要先用 SELECT 测试 WHERE 条件是否正确。

3.3 删除数据

语法：

DELETE FROM 表名 WHERE 条件;

示例 1：删除指定学生

DELETE FROM students WHERE id=1;

示例 2：批量删除删除所有不及格的学生：

DELETE FROM students WHERE score < 60;

⚠️ 高危提醒 不带 WHERE 的 DELETE 会清空整张表：

DELETE FROM students; -- 危险操作！清空学生表所有数据

同样建议先 SELECT 确认条件再执行。

第四部分：实用 SQL 技巧与事务

4.1 实用 SQL 语句

这几个是开发中非常好用的语法糖，能帮你少写很多业务代码。

1. 插入或替换

如果记录存在就先删再插，不存在就直接插入，不用先查一遍：

REPLACE INTO students (id, class_id, name, gender, score) 
VALUES (1, 1, '小明', 'F', 99);

2. 插入或更新

如果记录存在就更新指定字段，不存在就插入：

INSERT INTO students (id, class_id, name, gender, score) 
VALUES (1, 1, '小明', 'F', 99) 
ON DUPLICATE KEY UPDATE name='小明', gender='F', score=99;

3. 插入或忽略

如果记录存在就啥也不做，不存在才插入：

INSERT IGNORE INTO students (id, class_id, name, gender, score) 
VALUES (1, 1, '小明', 'F', 99);

4. 复制表快照

把一张表的部分数据复制成一张新表，不用提前建表：

-- 把1班的学生复制成新表 students_of_class1 
CREATE TABLE students_of_class1 
SELECT * FROM students WHERE class_id = 1;

5. 查询结果直接写入表

统计结果直接存入统计表，不用程序中转：

-- 先建统计表 
CREATE TABLE statistics ( 
    id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
    class_id BIGINT NOT NULL, 
    average DOUBLE NOT NULL, 
    PRIMARY KEY (id) ); 
-- 把各班平均分直接写入 
INSERT INTO statistics (class_id, average) 
SELECT class_id, AVG(score) 
FROM students 
GROUP BY class_id;

6. 强制使用指定索引

数据库查询优化器选错索引时，可以强制它使用指定索引：

SELECT * FROM students 
FORCE INDEX (idx_class_id) 
WHERE class_id = 1 
ORDER BY id DESC;

7. 什么是事务

事务是把多条 SQL 语句绑成一个整体，要么全部执行成功，要么全部失败，不会出现一半成功一半失败的情况。

最经典的场景是转账：A 账户扣 100 元，B 账户加 100 元，这两条必须同时成功，或者同时回滚。

事务四大特性（ACID）

• A 原子性：所有 SQL 是一个原子单元，要么全执行，要么全不执行
• C 一致性：事务结束后，数据状态保持一致（扣的钱一定到对方账户）
• I 隔离性：多个事务并发执行，互相之间数据隔离
• D 持久性：事务提交后，修改永久保存，断电不丢失

事务基础语法

正常提交：

BEGIN; -- 开启事务 
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1; 
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2; 
COMMIT; -- 提交事务，所有修改生效

出错回滚：

BEGIN; -- 执行SQL... 
ROLLBACK; -- 回滚，所有修改都撤销

8. 事务隔离级别

多个事务并发运行时，可能会出现脏读、不可重复读、幻读三类问题，数据库提供了 4 种隔离级别来平衡安全性和性能。

先明确三个概念：

• 脏读 ：一个事务读到了另一个事务还没提交的修改
• 不可重复读：同一个事务内，两次读同一条记录，结果不一样
• 幻读：同一个事务内，第一次查某条记录不存在，更新却成功了，再查又出现了

四种隔离级别对比：隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
Read Uncommitted	会	会	会
Read Committed	不会	会	会
Repeatable Read	不会	不会	会
Serializable	不会	不会	不会

8.1 Read Uncommitted（读未提交）

最低隔离级别，会出现脏读。

• 事务 A 修改了数据但未提交
• 事务 B 读到了这个未提交的修改
• 事务 A 回滚，事务 B 刚才读到的就是无效的「脏数据」

实际开发基本不用，安全性太差。

8.2 Read Committed（读已提交）

只能读到其他事务已经提交的数据，解决了脏读，但仍存在不可重复读。

• 事务 B 第一次读数据，值是 A
• 事务 A 修改数据并提交
• 事务 B 第二次读同一条数据，值变成了 B
• 同一个事务内，两次读取结果不一致

很多商业数据库的默认隔离级别是这个。

8.3 Repeatable Read（可重复读）

解决了脏读和不可重复读：同一个事务内，多次读取同一条记录，结果始终一致，哪怕别的事务修改并提交了，它也读不到。

但仍存在幻读：

• 事务 B 查询 id=99 的学生，结果为空
• 事务 A 插入了 id=99 的学生并提交
• 事务 B 再查还是空，但更新这条记录却成功了
• 再次查询记录又出现了，像幻觉一样

MySQL InnoDB 引擎的默认隔离级别就是 Repeatable Read。

8.4 Serializable（串行化）

最高隔离级别，所有事务排队串行执行，脏读、不可重复读、幻读都不会出现。缺点是并发性能极差，只有对数据一致性要求极高的场景才会使用。

文末总结

• 关系模型的核心是主键、外键、索引，分别负责唯一标识、表关联、提速查询。
• 查询是 SQL 的重中之重，从基础查询到连接查询，层层递进，日常开发覆盖 90% 场景。
• 增删改操作一定要注意带 WHERE 条件，避免全表误操作。
• 事务保证数据一致性，四个隔离级别各有取舍，默认级别能满足绝大多数业务需求。