SQL知识点

数据库 (Database)

create database databasename;

功能： 创建新数据库。

语法：

CREATE DATABASE database_name;

示例：

CREATE DATABASE my_shop;

use databasename

功能： 选择要操作的数据库。

语法：

USE database_name;

示例：

USE my_shop;

drop database databasename

功能： 删除数据库及其所有数据（谨慎使用！）。

语法：

DROP DATABASE database_name;

示例：

DROP DATABASE old_backup;

表 (Table)

create

功能： 创建新表。

语法：

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype [constraints],
    column2 datatype [constraints],
    ...
);

常用约束： PRIMARY KEY, NOT NULL, UNIQUE, DEFAULT value, FOREIGN KEY

示例：

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    email VARCHAR(100),
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

delete from

功能： 从表中删除记录。

语法：

DELETE FROM table_name
WHERE condition;

注意： 如果不加 WHERE 子句，将删除表中所有数据！

示例：

DELETE FROM users
WHERE id = 5;

select

功能： 从表中查询数据（基础形式）。

语法：

SELECT column1, column2, ...
FROM table_name;

示例：

SELECT username, email
FROM users;

insert into

功能： 向表中插入新记录。

语法：

-- 指定列名插入
INSERT INTO table_name (column1, column2, ...)
VALUES (value1, value2, ...);

-- 为所有列插入（需按表结构顺序）
INSERT INTO table_name
VALUES (value1, value2, ...);

示例：

INSERT INTO users (username, email)
VALUES ('john_doe', 'john@example.com');

update tablename

功能： 更新表中已有的记录。

语法：

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

注意： 务必使用 WHERE 子句限定要更新的行，否则会更新所有行！

示例：

UPDATE users
SET email = 'new_email@example.com'
WHERE username = 'john_doe';

SELECT 查询详解

功能： 从数据库表中检索数据，是 SQL 中最核心和复杂的命令。

完整语法结构：

SELECT [DISTINCT] column1, column2, ...
FROM table1
[JOIN table2 ON join_condition]
[WHERE condition]
[GROUP BY column1, column2, ...]
[HAVING group_condition]
[ORDER BY column1 [ASC|DESC], ...]
[LIMIT number]
[OFFSET number];

子句说明与示例：

1. DISTINCT

   去除结果中的重复行。

   SELECT DISTINCT department FROM employees;

2. JOIN

   连接多个表。

   -- 内连接 (INNER JOIN)
   SELECT orders.id, customers.name
   FROM orders
   INNER JOIN customers ON orders.customer_id = customers.id;
   
   -- 左连接 (LEFT JOIN)
   SELECT employees.name, departments.dept_name
   FROM employees
   LEFT JOIN departments ON employees.dept_id = departments.id;

3. WHERE

   过滤行。

   SELECT * FROM products WHERE price > 100 AND stock > 0;

4. GROUP BY

   按列分组，常与聚合函数 (COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN) 一起使用。

   SELECT department, COUNT(*) as employee_count, AVG(salary) as avg_salary
   FROM employees
   GROUP BY department;

5. HAVING

   过滤分组后的结果（WHERE 用于分组前过滤行）。

   SELECT department, COUNT(*) as emp_count
   FROM employees
   GROUP BY department
   HAVING COUNT(*) > 5;

6. ORDER BY

   对结果排序。

   SELECT name, score FROM students ORDER BY score DESC;

7. LIMIT & OFFSET

   限制返回行数和实现分页。

   -- 获取前10条
   SELECT * FROM posts ORDER BY created_at DESC LIMIT 10;
   -- 获取第11-20条（每页10条的第2页）
   SELECT * FROM posts ORDER BY created_at DESC LIMIT 10 OFFSET 10;

select

窗口函数

功能： 窗口函数（Window Function）允许在不减少行数的情况下，对一组相关的行（称为"窗口"）进行计算，为每一行返回一个值。它与 GROUP BY 聚合不同，不会将多行合并为一行。

基本语法：

SELECT
    column1,
    column2,
    window_function(column3) OVER (
        [PARTITION BY partition_column1, partition_column2, ...]
        [ORDER BY order_column1 [ASC|DESC], ...]
        [frame_clause]
    ) AS alias_name
FROM table_name;

核心子句说明：

4. frame_clause : 定义窗口框架，即函数计算时具体考虑分区内的哪些行。常用 ROWS BETWEEN ... AND ... 或 RANGE BETWEEN ... AND ...。

• 语法 ：{ROWS | RANGE} BETWEEN frame_start AND frame_end

• frame_start 和 frame_end 可选值 ：

• UNBOUNDED PRECEDING: 分区第一行。

• n PRECEDING: 当前行之前的第 n 行（ROWS）或值小于当前值 n 个单位内的行（RANGE）。

• CURRENT ROW: 当前行。

• n FOLLOWING: 当前行之后的第 n 行（ROWS）或值大于当前值 n 个单位内的行（RANGE）。

• UNBOUNDED FOLLOWING: 分区最后一行。

• 常用简写 ：

• ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW (默认框架，可省略)：从分区开始到当前行。

• ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND 2 FOLLOWING：前后各两行，共五行（当前行及前后各两行）。

• ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING：从当前行到分区结束。

• ROWS vs RANGE ：

• ROWS: 按物理行偏移。

• RANGE: 按逻辑值范围偏移（需配合 ORDER BY，且排序列通常为数值或日期类型）。常用窗口函数类别与示例：

1. 排名函数

• ROW_NUMBER(): 为分区内的每一行分配一个唯一的连续序号。
• RANK(): 排名，相同值排名相同，但会留下"空位"。
• DENSE_RANK(): 密集排名，相同值排名相同，且不留"空位"。

-- 按部门分区，按薪水降序排名
SELECT
    name,
    department,
    salary,
    ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY department ORDER BY salary DESC) AS row_num,
    RANK() OVER (PARTITION BY department ORDER BY salary DESC) AS rank,
    DENSE_RANK() OVER (PARTITION BY department ORDER BY salary DESC) AS dense_rank
FROM employees;

2. 聚合函数作为窗口函数

• SUM(), AVG(), COUNT(), MIN(), MAX()

-- 计算每个员工的薪水在其部门内的占比
SELECT
    name,
    department,
    salary,
    SUM(salary) OVER (PARTITION BY department) AS dept_total_salary,
    salary * 100.0 / SUM(salary) OVER (PARTITION BY department) AS salary_percentage
FROM employees;

3. 取值函数

• LAG(column, offset): 获取分区内当前行之前第 offset 行的值。
• LEAD(column, offset): 获取分区内当前行之后第 offset 行的值。
• FIRST_VALUE(column): 获取分区内第一行的值。
• LAST_VALUE(column): 获取分区内最后一行的值（通常需要指定正确的窗口框架）。

-- 查看每位员工相对于上一位员工的薪水变化
SELECT
    name,
    department,
    salary,
    LAG(salary, 1) OVER (PARTITION BY department ORDER BY hire_date) AS prev_salary,
    salary - LAG(salary, 1) OVER (PARTITION BY department ORDER BY hire_date) AS salary_change
FROM employees;

4. 分布函数

• PERCENT_RANK(): 计算行的相对排名（百分比）。
• CUME_DIST(): 计算行的累积分布。

窗口框架示例：

-- 计算截至当前行的累计薪水（默认框架：RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW）
SELECT
    name,
    hire_date,
    salary,
    SUM(salary) OVER (ORDER BY hire_date) AS running_total
FROM employees;

-- 计算移动平均（最近3行，包括当前行和前2行）
SELECT
    date,
    revenue,
    AVG(revenue) OVER (ORDER BY date ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND CURRENT ROW) AS moving_avg_3day
FROM daily_sales;

注意事项：

• 窗口函数在 SELECT 子句和 ORDER BY 子句中可用，但不能在 WHERE、GROUP BY 或 HAVING 子句中使用。
• 性能：在大数据集上，复杂的窗口函数可能影响查询性能，需合理使用索引和分区。

count

功能： 统计行数或非空值的数量。

语法：

-- 统计所有行数（包括 NULL 值）
SELECT COUNT(*) FROM table_name;

-- 统计指定列中非 NULL 值的数量
SELECT COUNT(column_name) FROM table_name;

-- 结合 DISTINCT 统计唯一值的数量
SELECT COUNT(DISTINCT column_name) FROM table_name;

示例：

-- 统计员工总数
SELECT COUNT(*) AS total_employees FROM employees;

-- 统计有邮箱地址的员工数量
SELECT COUNT(email) AS employees_with_email FROM employees;

-- 统计不重复的部门数量
SELECT COUNT(DISTINCT department) AS unique_departments FROM employees;

case when then else end

功能： 实现条件逻辑，根据条件返回不同的值。

语法：

SELECT
    column1,
    CASE
        WHEN condition1 THEN result1
        WHEN condition2 THEN result2
        ...
        ELSE default_result
    END AS new_column_name
FROM table_name;

示例：

-- 根据分数划分等级
SELECT
    student_name,
    score,
    CASE
        WHEN score >= 90 THEN 'A'
        WHEN score >= 80 THEN 'B'
        WHEN score >= 70 THEN 'C'
        WHEN score >= 60 THEN 'D'
        ELSE 'F'
    END AS grade
FROM exam_results;

-- 简化版 CASE 表达式（等值判断）
SELECT
    product_name,
    CASE category_id
        WHEN 1 THEN 'Electronics'
        WHEN 2 THEN 'Clothing'
        WHEN 3 THEN 'Books'
        ELSE 'Other'
    END AS category_name
FROM products;

if NULLIF

功能： IF 函数用于条件判断，NULLIF 函数用于比较两个表达式，相等时返回 NULL。

语法：

-- IF 函数（MySQL）
SELECT IF(condition, value_if_true, value_if_false) FROM table_name;

-- NULLIF 函数（标准 SQL）
SELECT NULLIF(expression1, expression2) FROM table_name;

示例：

-- IF 示例：判断员工是否高薪
SELECT
    name,
    salary,
    IF(salary > 100000, 'High', 'Normal') AS salary_level
FROM employees;

-- NULLIF 示例：避免除零错误
SELECT
    total_sales,
    number_of_customers,
    total_sales / NULLIF(number_of_customers, 0) AS avg_sales_per_customer
FROM sales_summary;

-- 组合使用：如果邮箱为空，显示 'No Email'
SELECT
    name,
    IF(NULLIF(email, '') IS NULL, 'No Email', email) AS contact_email
FROM users;

子查询

功能： 嵌套在主查询内部的查询，可用于 SELECT、FROM、WHERE、HAVING 等子句中。

语法：

-- 在 WHERE 子句中
SELECT * FROM table1 WHERE column1 IN (SELECT column2 FROM table2);

-- 在 FROM 子句中（派生表）
SELECT * FROM (SELECT * FROM table1) AS subquery_table;

-- 在 SELECT 子句中（标量子查询）
SELECT column1, (SELECT MAX(column2) FROM table2) AS max_value FROM table1;

示例：

-- 找出薪水高于部门平均薪水的员工
SELECT name, department, salary
FROM employees e1
WHERE salary > (
    SELECT AVG(salary)
    FROM employees e2
    WHERE e2.department = e1.department
);

-- 使用派生表计算每个部门的员工数
SELECT department, employee_count
FROM (
    SELECT department, COUNT(*) AS employee_count
    FROM employees
    GROUP BY department
) AS dept_stats;

-- 标量子查询：获取每个产品的类别名称
SELECT
    p.product_name,
    (SELECT category_name FROM categories c WHERE c.id = p.category_id) AS category
FROM products p;

like

功能： 用于在 WHERE 子句中进行模式匹配（模糊查询）。

语法：

SELECT * FROM table_name WHERE column_name LIKE 'pattern';

通配符说明：

• %：匹配任意多个字符（包括零个字符）
• _：匹配单个字符
• [charlist]：匹配字符列表中的任意单个字符（部分数据库支持）
• [^charlist] 或 [!charlist]：匹配不在字符列表中的任意单个字符
  示例：

-- 查找以 'A' 开头的名字
SELECT * FROM employees WHERE name LIKE 'A%';

-- 查找以 'son' 结尾的姓氏
SELECT * FROM employees WHERE last_name LIKE '%son';

-- 查找包含 'admin' 的职位
SELECT * FROM employees WHERE job_title LIKE '%admin%';

-- 查找第二个字符是 'a' 的名字
SELECT * FROM employees WHERE name LIKE '_a%';

-- 查找以 A、B 或 C 开头的名字（MySQL）
SELECT * FROM employees WHERE name REGEXP '^[A-C]';

-- 查找不以数字开头的产品代码
SELECT * FROM products WHERE product_code NOT LIKE '[0-9]%';

join

功能： 用于基于相关列合并两个或多个表中的行。

语法：

SELECT columns
FROM table1
[JOIN_TYPE] JOIN table2 ON table1.column = table2.column;

常用 JOIN 类型：

• INNER JOIN：返回两个表中匹配的行
• LEFT (OUTER) JOIN：返回左表所有行，右表匹配的行，无匹配则为 NULL
• RIGHT (OUTER) JOIN：返回右表所有行，左表匹配的行，无匹配则为 NULL
• FULL (OUTER) JOIN：返回两个表中所有行，匹配的合并，无匹配则为 NULL
• CROSS JOIN ：返回两个表的笛卡尔积（所有可能的组合）
  示例：

-- INNER JOIN：获取有订单的客户信息
SELECT customers.name, orders.order_date, orders.amount
FROM customers
INNER JOIN orders ON customers.id = orders.customer_id;

-- LEFT JOIN：获取所有客户及其订单（包括没有订单的客户）
SELECT customers.name, orders.order_date, orders.amount
FROM customers
LEFT JOIN orders ON customers.id = orders.customer_id;

-- RIGHT JOIN：获取所有订单及其客户信息（包括没有客户信息的订单）
SELECT customers.name, orders.order_date, orders.amount
FROM customers
RIGHT JOIN orders ON customers.id = orders.customer_id;

-- FULL OUTER JOIN：获取所有客户和所有订单（MySQL 不支持，可用 UNION 模拟）
SELECT customers.name, orders.order_date, orders.amount
FROM customers
LEFT JOIN orders ON customers.id = orders.customer_id
UNION
SELECT customers.name, orders.order_date, orders.amount
FROM customers
RIGHT JOIN orders ON customers.id = orders.customer_id
WHERE customers.id IS NULL;

-- CROSS JOIN：生成所有可能的组合
SELECT colors.color_name, sizes.size_name
FROM colors
CROSS JOIN sizes;

with tablename AS() 临时表

功能： 公共表表达式（CTE），创建临时命名结果集，可在同一查询中多次引用，提高复杂查询的可读性。

语法：

WITH cte_name (column1, column2, ...) AS (
    -- 子查询定义
    SELECT ...
    FROM ...
    WHERE ...
)
SELECT * FROM cte_name;

示例：

-- 简单 CTE：计算部门平均薪水
WITH dept_avg AS (
    SELECT department, AVG(salary) AS avg_salary
    FROM employees
    GROUP BY department
)
SELECT e.name, e.department, e.salary, d.avg_salary
FROM employees e
JOIN dept_avg d ON e.department = d.department
WHERE e.salary > d.avg_salary;

-- 递归 CTE：生成数字序列（1 到 10）
WITH RECURSIVE numbers AS (
    SELECT 1 AS n
    UNION ALL
    SELECT n + 1 FROM numbers WHERE n < 10
)
SELECT * FROM numbers;

-- 多个 CTE
WITH
high_salary_employees AS (
    SELECT * FROM employees WHERE salary > 100000
),
department_summary AS (
    SELECT department, COUNT(*) AS emp_count
    FROM high_salary_employees
    GROUP BY department
)
SELECT * FROM department_summary ORDER BY emp_count DESC;

distinct

功能： 去除查询结果中的重复行，返回唯一值。

语法：

-- 去除所有列的重复组合
SELECT DISTINCT column1, column2, ... FROM table_name;

-- 结合聚合函数使用
SELECT COUNT(DISTINCT column_name) FROM table_name;

示例：

-- 获取所有不重复的部门名称
SELECT DISTINCT department FROM employees;

-- 获取不重复的（城市，国家）组合
SELECT DISTINCT city, country FROM locations;

-- 统计不重复的客户数量
SELECT COUNT(DISTINCT customer_id) AS unique_customers FROM orders;

-- 注意：DISTINCT 作用于所有选择的列
SELECT DISTINCT first_name, last_name FROM employees;
-- 这可能会返回多行，因为不同的人可能有相同的名字但不同的姓氏