Task02:基础查询与排序

2.1 SELECT语句基础

2.1.1 从表中选取数据

SELECT语句

从表中选取数据时需要使用SELECT语句,也就是只从表中选出(SELECT)必要数据的意思。通过SELECT语句查询并选取出必要数据的过程称为匹配查询或查询(query)。

基本SELECT语句包含了SELECT和FROM两个子句(clause)。示例如下:

SELECT <列名>, 
  FROM <表名>;

其中,SELECT子句中列举了希望从表中查询出的列的名称,而FROM子句则指定了选取出数据的表的名称。

2.1.2 从表中选取符合条件的数据

WHERE语句

当不需要取出全部数据,而是选取出满足“商品种类为衣服”“销售单价在1000日元以上”等某些条件的数据时,使用WHERE语句。

SELECT 语句通过WHERE子句来指定查询数据的条件。在WHERE 子句中可以指定“某一列的值和这个字符串相等”或者“某一列的值大于这个数字”等条件。执行含有这些条件的SELECT语句,就可以查询出只符合该条件的记录了。

SELECT <列名>, ……
  FROM <表名>
 WHERE <条件表达式>;

比较下面两者输出结果的不同:

-- 用来选取product type列为衣服’的记录的SELECT语句
SELECT product_name, product_type
  FROM product
 WHERE product_type = '衣服';
-- 也可以选取出不是查询条件的列(条件列与输出列不同)
SELECT product_name
  FROM product
 WHERE product_type = '衣服';

2.1.3 相关法则

  • 星号(*)代表全部列的意思。
  • SQL中可以随意使用换行符,不影响语句执行(但不可插入空行)。
  • 设定汉语别名时需要使用双引号(")括起来。
  • 在SELECT语句中使用DISTINCT可以删除重复行。
  • 注释是SQL语句中用来标识说明或者注意事项的部分。分为1行注释"-- “和多行注释两种”/* */"。
-- 想要查询出全部列时,可以使用代表所有列的星号(*)。
SELECT *
  FROM <表名>;
-- SQL语句可以使用AS关键字为列设定别名(用中文时需要双引号(“”))。
SELECT product_id     AS id,
       product_name   AS name,
       purchase_price AS "进货单价"
  FROM product;
-- 使用DISTINCT删除product_type列中重复的数据
SELECT DISTINCT product_type
  FROM product;

2.2算术运算符和比较运算符

2.2.1 算术运算符

SQL语句中可以使用的四则运算的主要运算符如下:

含义 运算符
加法 +
减法 -
乘法 *
除法 /

2.2.2 比较运算符

-- 选取出sale_price列为500的记录
SELECT product_name, product_type
  FROM product
 WHERE sale_price = 500;

SQL常见比较运算符如下:

运算符 含义
= 和~相等
<> 和~不相等
>= 大于等于~
> 大于~
<= 小于等于~
< 小于~

2.2.3 常用法则

  • SELECT子句中可以使用常数或者表达式。
  • 使用比较运算符时一定要注意不等号和等号的位置。
  • 字符串类型的数据原则上按照字典顺序进行排序,不能与数字的大小顺序混淆。
  • 希望选取NULL记录时,需要在条件表达式中使用IS NULL运算符。希望选取不是NULL的记录时,需要在条件表达式中使用IS NOT NULL运算符。

相关代码如下:

-- SQL语句中也可以使用运算表达式
SELECT product_name, sale_price, sale_price * 2 AS "sale_price x2"
  FROM product;
-- WHERE子句的条件表达式中也可以使用计算表达式
SELECT product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 WHERE sale_price-purchase_price >= 500;
/* 对字符串使用不等号
首先创建chars并插入数据
选取出大于‘2’的SELECT语句*/
-- DDL:创建表
CREATE TABLE chars
(chr CHAR(3)NOT NULL,
PRIMARY KEY(chr));
-- 选取出大于'2'的数据的SELECT语句('2'为字符串)
SELECT chr
  FROM chars
 WHERE chr > '2';
-- 选取NULL的记录
SELECT product_name, purchase_price
  FROM product
 WHERE purchase_price IS NULL;
-- 选取不为NULL的记录
SELECT product_name, purchase_price
  FROM product
 WHERE purchase_price IS NOT NULL;

2.3 逻辑运算符

2.3.1 NOT运算符

想要表示“不是……”时,除了前文的<>运算符外,还存在另外一个表示否定、使用范围更广的运算符:NOT。

NOT不能单独使用,如下例:

-- 选取出销售单价大于等于1000日元的记录
SELECT product_name, product_type, sale_price
  FROM product
 WHERE sale_price >= 1000;
-- 向代码清单2-30的查询条件中添加NOT运算符
SELECT product_name, product_type, sale_price
  FROM product
 WHERE NOT sale_price >= 1000;

2.3.2 AND运算符和OR运算符

当希望同时使用多个查询条件时,可以使用AND或者OR运算符。

AND 相当于“并且”,类似数学中的取交集;

OR 相当于“或者”,类似数学中的取并集。

如下图所示:

AND运算符工作效果图

w5H3hMmCzeYTbdc4

OR运算符工作效果图

通过括号优先处理

如果要查找这样一个商品,该怎么处理?

“商品种类为办公用品”并且“登记日期是 2009 年 9 月 11 日或者 2009 年 9 月 20 日”
理想结果为“打孔器”,但当你输入以下信息时,会得到错误结果

-- 将查询条件原封不动地写入条件表达式,会得到错误结果
SELECT product_name, product_type, regist_date
  FROM product
 WHERE product_type = '办公用品'
   AND regist_date = '2009-09-11'
    OR regist_date = '2009-09-20';

错误的原因是是 AND 运算符优先于 OR 运算符,想要优先执行OR运算,可以使用括号

-- 通过使用括号让OR运算符先于AND运算符执行
SELECT product_name, product_type, regist_date
  FROM product
 WHERE product_type = '办公用品'
   AND ( regist_date = '2009-09-11'
        OR regist_date = '2009-09-20');

2.3.3 真值表

复杂运算时该怎样理解?

当碰到条件较复杂的语句时,理解语句含义并不容易,这时可以采用真值表来梳理逻辑关系。

什么是真值?

本节介绍的三个运算符 NOT、AND 和 OR 称为逻辑运算符。这里所说的逻辑就是对真值进行操作的意思。真值就是值为真(TRUE)或假 (FALSE)其中之一的值。

例如,对于 sale_price >= 3000 这个查询条件来说,由于 product_name 列为 ‘运动 T 恤’ 的记录的 sale_price 列的值是 2800,因此会返回假(FALSE),而 product_name 列为 ‘高压锅’ 的记录的sale_price 列的值是 5000,所以返回真(TRUE)。

AND 运算符两侧的真值都为真时返回真,除此之外都返回假。

OR 运算符两侧的真值只要有一个不为假就返回真,只有当其两侧的真值都为假时才返回假。

NOT运算符只是单纯的将真转换为假,将假转换为真。

真值表

GpLJUJWZ0xx6y9VS

查询条件为P AND(Q OR R)的真值表

含有NULL时的真值

NULL的真值结果既不为真,也不为假,因为并不知道这样一个值。

那该如何表示呢?

这时真值是除真假之外的第三种值——不确定(UNKNOWN)。一般的逻辑运算并不存在这第三种值。SQL 之外的语言也基本上只使用真和假这两种真值。与通常的逻辑运算被称为二值逻辑相对,只有 SQL 中的逻辑运算被称为三值逻辑。

三值逻辑下的AND和OR真值表为:

A8e9b65OLrtjlQbN

练习题-第一部分

2.1

编写一条SQL语句,从 product(商品)表中选取出“登记日期( regist 在2009年4月28日之后”的商品,查询结果要包含 product_nameregist_date 两列。

2.2

请说出对product 表执行如下3条SELECT语句时的返回结果。

SELECT *
  FROM product
 WHERE purchase_price = NULL;

SELECT *
  FROM product
 WHERE purchase_price <> NULL;

SELECT *
  FROM product
 WHERE product_name > NULL;

2.3

代码清单2-22(2-2节)中的SELECT语句能够从product表中取出“销售单价(saleprice)比进货单价(purchase price)高出500日元以上”的商品。请写出两条可以得到相同结果的SELECT语句。执行结果如下所示。

product_name | sale_price | purchase_price 
-------------+------------+------------
T恤衫         |   1000    | 500
运动T恤       |    4000   | 2800
高压锅        |    6800   | 5000

2.4

请写出一条SELECT语句,从product表中选取出满足“销售单价打九折之后利润高于100日元的办公用品和厨房用具”条件的记录。查询结果要包括product_name列、product_type列以及销售单价打九折之后的利润(别名设定为profit)。

提示:销售单价打九折,可以通过saleprice列的值乘以0.9获得,利润可以通过该值减去purchase_price列的值获得。

2.4 对表进行聚合查询

2.4.1 聚合函数

SQL中用于汇总的函数叫做聚合函数。以下五个是最常用的聚合函数:

  • COUNT:计算表中的记录数(行数)
  • SUM:计算表中数值列中数据的合计值
  • AVG:计算表中数值列中数据的平均值
  • MAX:求出表中任意列中数据的最大值
  • MIN:求出表中任意列中数据的最小值

请沿用第一章的数据,使用以下操作熟练函数:

-- 计算全部数据的行数(包含NULL)
SELECT COUNT(*)
  FROM product;
-- 计算NULL以外数据的行数
SELECT COUNT(purchase_price)
  FROM product;
-- 计算销售单价和进货单价的合计值
SELECT SUM(sale_price), SUM(purchase_price) 
  FROM product;
-- 计算销售单价和进货单价的平均值
SELECT AVG(sale_price), AVG(purchase_price)
  FROM product;
-- MAX和MIN也可用于非数值型数据
SELECT MAX(regist_date), MIN(regist_date)
  FROM product;

使用聚合函数删除重复值

-- 计算去除重复数据后的数据行数
SELECT COUNT(DISTINCT product_type)
 FROM product;
-- 是否使用DISTINCT时的动作差异(SUM函数)
SELECT SUM(sale_price), SUM(DISTINCT sale_price)
 FROM product;

2.4.2 常用法则

  • COUNT函数的结果根据参数的不同而不同。COUNT(*)会得到包含NULL的数据行数,而COUNT(<列名>)会得到NULL之外的数据行数。
  • 聚合函数会将NULL排除在外。但COUNT(*)例外,并不会排除NULL。
  • MAX/MIN函数几乎适用于所有数据类型的列。SUM/AVG函数只适用于数值类型的列。
  • 想要计算值的种类时,可以在COUNT函数的参数中使用DISTINCT。
  • 在聚合函数的参数中使用DISTINCT,可以删除重复数据。

2.5 对表进行分组

2.5.1 GROUP BY语句

之前使用聚合函数都是会整个表的数据进行处理,当你想将进行分组汇总时(即:将现有的数据按照某列来汇总统计),GROUP BY可以帮助你:

SELECT <列名1>,<列名2>, <列名3>, ……
  FROM <表名>
 GROUP BY <列名1>, <列名2>, <列名3>, ……;

看一看是否使用GROUP BY语句的差异:

-- 按照商品种类统计数据行数,返回多行
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY product_type;
 -- 不含GROUP BY,返回一行
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product;

对比查询结果可以看到,使用 GROUP BY 子句的查询返回多行,而不使用 GROUP BY 的查询则仅返回一行(product_type 列返回 衣服 是因为 product 的首行是衣服)。

扩展内容:
为什么我的 MySQL8.0 环境运行不使用 GROUP BY 子句的代码时会报错 ?
这是因为 MYSQL8.0 默认开启了 ONLY_FULL_GROUP_BY 查询模式,这种模式下不允许 SELECT list 中出现语义不明的列,用来保证 SQL 语句 “分组聚合” 的合法性。这种模式采用了与Oracle、DB2等数据库相同的处理方式。简单来说就是:对于用到 GROUP BY 的 SELECT 语句,查询出来的列必须是 GROUP BY 后面声明的列,或者是聚合函数里面的列。

查询当前客户端 sql_mode 的代码如下:

SELECT @@SESSION.sql_mode;

可以修改当前会话的 sql_mode 后,再运行上边报错的代码。关闭当前会话后,sql_mode 会自动恢复。

本地学习环境可以随意修改 sql_mode 以学习该特性,但是在开发、测试、生产环境中,尤其是使用了分区表时,不要随意修改 sql_mode ,可能导致数据丢失或损坏。

按照商品种类对表进行切分

86hH5qIbH4LVpmGm

这样,GROUP BY 子句就像切蛋糕那样将表进行了分组。

在 GROUP BY 子句中指定的列称为聚合键或者分组列

聚合键中包含NULL时

将进货单价(purchase_price)作为聚合键举例:

SELECT purchase_price, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY purchase_price;

此时会将NULL作为一组特殊数据进行处理

GROUP BY书写位置

GROUP BY的子句书写顺序有严格要求,不按要求会导致SQL无法正常执行,目前出现过的子句书写顺序为:

1 SELECT → 2. FROM → 3. WHERE → 4. GROUP BY

其中前三项用于筛选数据,GROUP BY对筛选出的数据进行处理

在WHERE子句中使用GROUP BY

SELECT purchase_price, COUNT(*)
  FROM product
 WHERE product_type = '衣服'
 GROUP BY purchase_price;

2.5.2 常见错误

在使用聚合函数及GROUP BY子句时,经常出现的错误有:

  1. 在聚合函数的SELECT子句中写了聚合健以外的列 使用COUNT等聚合函数时,SELECT子句中如果出现列名,只能是GROUP BY子句中指定的列名(也就是聚合键)。
  2. 在GROUP BY子句中使用列的别名 SELECT子句中可以通过AS来指定别名,但在GROUP BY中不能使用别名。因为在DBMS中 ,SELECT子句在GROUP BY子句后执行。
  3. 在WHERE中使用聚合函数 原因是聚合函数的使用前提是结果集已经确定,而WHERE还处于确定结果集的过程中,所以相互矛盾会引发错误。 如果想指定条件,可以在SELECT,HAVING(下面马上会讲)以及ORDER BY子句中使用聚合函数。

2.6 为聚合结果指定条件

2.6.1 用HAVING得到特定分组

将表使用GROUP BY分组后,怎样才能只取出其中两组?

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这里WHERE不可行,因为,WHERE子句只能指定记录(行)的条件,而不能用来指定组的条件(例如,“数据行数为 2 行”或者“平均值为 500”等)。

可以在GROUP BY后使用HAVING子句。

HAVING的用法类似WHERE

2.6.2 HAVING特点

HAVING子句用于对分组进行过滤,可以使用数字、聚合函数和GROUP BY中指定的列名(聚合键)。

-- 数字
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY product_type
HAVING COUNT(*) = 2;
-- 错误形式(因为product_name不包含在GROUP BY聚合键中)
SELECT product_type, COUNT(*)
  FROM product
 GROUP BY product_type
HAVING product_name = '圆珠笔';

2.7 对查询结果进行排序

2.7.1 ORDER BY

SQL中的执行结果是随机排列的,当需要按照特定顺序排序时,可已使用ORDER BY子句。

SELECT <列名1>, <列名2>, <列名3>, ……
  FROM <表名>
 ORDER BY <排序基准列1>, <排序基准列2>, ……

默认为升序排列,降序排列为DESC

-- 降序排列
SELECT product_id, product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 ORDER BY sale_price DESC;
-- 多个排序键
SELECT product_id, product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 ORDER BY sale_price, product_id;
-- 当用于排序的列名中含有NULL时,NULL会在开头或末尾进行汇总。
SELECT product_id, product_name, sale_price, purchase_price
  FROM product
 ORDER BY purchase_price;

2.7.2 ORDER BY中列名可使用别名

前文讲GROUP BY中提到,GROUP BY 子句中不能使用SELECT 子句中定义的别名,但是在 ORDER BY 子句中却可以使用别名。为什么在GROUP BY中不可以而在ORDER BY中可以呢?

这是因为SQL在使用 HAVING 子句时 SELECT 语句的执行顺序为:

FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY

其中SELECT的执行顺序在 GROUP BY 子句之后,ORDER BY 子句之前。也就是说,当在ORDER BY中使用别名时,已经知道了SELECT设置的别名存在,但是在GROUP BY中使用别名时还不知道别名的存在,所以 在ORDER BY中可以使用别名,但是在GROUP BY中不能使用别名。

练习题-第二部分

2.5

请指出下述SELECT语句中所有的语法错误。

SELECT product_id, SUM(product_name)
--本SELECT语句中存在错误。
  FROM product 
 GROUP BY product_type 
 WHERE regist_date > '2009-09-01';

2.6

请编写一条SELECT语句,求出销售单价(sale_price 列)合计值大于进货单价(purchase_price 列)合计值1.5倍的商品种类。执行结果如下所示。

product_type | sum  | sum 
-------------+------+------
衣服         | 5000 | 3300
办公用品     |  600 | 320

nWcaoYoY6NkcdR3A

2.7

此前我们曾经使用SELECT语句选取出了product(商品)表中的全部记录。当时我们使用了ORDERBY子句来指定排列顺序,但现在已经无法记起当时如何指定的了。请根据下列执行结果,思考ORDERBY子句的内容。

1赞

今日学习:https://www.jianshu.com/p/8bed5d0dd09c

1赞

请编写一条SELECT语句,求出销售单价(sale_price列)合计值是进货单价(purchase prilce列)合计值1.5倍的商品种类。

这里应该“超过进货单价(purchase prilce列)合计值1.5倍”

已修正,感谢反馈。

我有几个小小的问题和建议

2.1.3 相关法则 中

下面的AS关键字有2个大小写没有统一

这里建议运算符写在左边,含义写在右边,和下面的比较运算符含义列表形成统一。

这里建议添加“执行”二字,用以区分前面的书写顺序。“这是因为SQL在使用 HAVING 子句时 SELECT 语句的执行顺序为”。

其他发现的小问题已经被修复。 :ok_hand:
给大大点个赞 :+1:

已修正,感谢反馈。

辛苦了 :smiley:

前半句是不是写错了

是的,感谢反馈。