SQL语言---数据的查询

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前言

本文主要讲解了SQL语言的数据查询的相关语法，并且给出了详实的例子供读者参考

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一、SQL语言的数据查询

1.SELECT语句格式

（1）定义格式

SQL设计了$SELECT-FROM-WHERE$的句型结构：
$$\begin{gathered} SELECT{A}_1,...,A_n \\ FROM{R}_1,...,R_m \\ WHEREF \\ 这里R_1...是关系，F是公式，A_1,...是属性 \end{gathered}$$
简单的理解

• A代表你要查询的信息
• R代表这些信息来自于哪些关系型数据表
• F代表得到这些数据需要的集合操作的数学描述

（2）WHERE子句中条件表达式F的语法申明

在WHERE子句的条件表达式F中可使用下列运算符

• 算术比较运算符：<、 <= 、 > 、 >= 、 <> 、 !=
• 逻辑运算符：AND、OR、NOT
• 集合成员资格运算符：IN、NOT IN
• 谓词：EXISTS、ALL、SOME、UNIQUE
• 聚合函数：AVG、MIN、MAX、SUM、COUNT
• F中运算对象还可以是另一个SELECT语句，即SELECT句型可以嵌套
  

（3）SELECT语句的语法格式

完整语法如下：

SELECT 目标表的列名或列表达式序列
FROM 基本表名和（或）视图序列
[WHERE 行条件表达式]
[GROUP BY 列名序列[HAVING 组条件表达式]]
[ORDER BY 列名[ASC|DESC],...]

简单的可以理解为：

• SELECT子句：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：对查询结果按指定列的值分组，该属性列值相等的元组为一个组。通常会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：对查询结果表按指定列值的升序或降序排序

2.单表查询

（1）什么是单表查询？

单表查询仅涉及一个表，是一种最简单的查询操作。
它有如下的诸多用途：

1.选择表中的若干列
2.选择表中的若干元组
3.对查询结果排序
4.使用聚合函数
5.对查询结果分组 

（2）举例说明语法

例子1:简单查询

查询每个人需要交税的金额，假设800以上薪水需要交税，税率为10%

代码：

SELECT ENAME,(SAL-800)*0.1 FROM EMP; 

结果：

例子2:在例子1的基础上使用别名

代码：

SELECT ENAME 姓名,SAL 薪水(SAL-800)*0.1 税金 FROM EMP;

例子3:DISTINCT关键词

使用DISTINCT关键词可以达到取消重复的行的效果

SELECT DEPTNO FROM EMP;

缺省时默认为ALL

SELECT ALL DEPTNO FROM EMP;

SELECT DISTINCT DEPTNO FROM EMP;

例子4:取范围内的值

SELECT ENAME ,SAL FROM EMP WHERE SAL BETWEEN 1500 AND 2000; 
``````sql
SELECT ENAME ,SAL FROM EMP WHERE SAL>=1500 AND SAL<=2000;

两个代码的效果一样，即BETWEEN AND等价于>=AND<=。

例子5:确定集合中的值

下面提供了两种方法，都是可以找出特定集合元素的值
其中 * 表示全部列都显示，是一种缺省

SELECT * FROM EMP WHERE JOB IN('SALESMAN','CLERK');

SELECT * FROM EMP WHERE JOB='SALESMAN' OR JOB='CLERK';

例子6:字符匹配

谓词： [NOT] LIKE ‘<匹配串>’ [ESCAPE ‘ <换码字符>’]
<匹配串>可以是一个完整的字符串，也可以含有通配符%和 _

• % （百分号） 代表任意长度（长度可以为0）的字符串
  例如a%b表示以a开头，以b结尾的任意长度的字符串
• _ （下横线） 代表任意单个字符。
  例如a_b表示以a开头，以b结尾的长度为3的任意字符串

查询名字以S开头，第三个字母是O的员工姓名

SELECT ENAME FROM EMP WHERE ENAME LIKE 'S_O%';

例子7:ORDER BY子句

可以按一个或多个属性列排序
升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序

当排序列含空值时

  ASC：排序列为空值的元组最后显示
  DESC：排序列为空值的元组最先显示

SELECT * FROM EMP ORDER BY COMM ASC;

SELECT * FROM EMP ORDER BY COMM DESC;

例子8:聚合函数

聚合函数是涉及整个关系的另一类运算操作,通过聚合函数，可以把某一列中的值形成单个值。
5类主要聚合函数：

• 计数
  COUNT（[DISTINCT|ALL] *）
  COUNT（[DISTINCT|ALL] <列名>）
• 计算总和
  SUM（[DISTINCT|ALL] <列名>）
• 计算平均
  AVG（[DISTINCT|ALL] <列名>）
• 求最大值
  MAX（[DISTINCT|ALL] <列名>）
• 求最小值
  MIN（[DISTINCT|ALL] <列名>）

SELECT count(*) FROM EMP;

SELECT SUM(SAL) FROM EMP;

SELECT AVG(SAL) FROM EMP;

SELECT MAX(SAL) FROM EMP;

SELECT MIN(SAL) FROM EMP;

例子9:GROUP BY子句

细化集函数的作用对象

• 未对查询结果分组，聚合函数将作用于整个查询结果
• 对查询结果分组后，聚合函数将分别作用于每个组

SELECT DEPTNO,AVG(SAL) AS 平均工资 FROM EMP GROUP BY DEPTNO;

例子10:HAVING 语句

注意：
WHERE子句中是不能用聚集函数作为条件表达式，因此需要用HAVING短语

只有满足HAVING短语指定条件的组才输出。
HAVING短语与WHERE子句的区别：作用对象不同

• WHERE子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组。
• HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。

查平均工资大于2200元的部门

SELECT DEPTNO ,AVG(SAL) AS 员工工资 FROM EMP GROUP BY DEPTNO HAVING AVG(SAL)>2200;

3.连接查询

（1）什么是连接查询？

连接查询：同时涉及两个以上的表的查询
连接条件或连接谓词：用来连接两个表的条件
一般格式：
[<表 名1>.]<列名1> <比较运算符> [<表名2>.]<列名2>
[<表名1>.]<列名1> BETWEEN [<表名2>.]<列名2> AND [<表名2>.]<列名3>
连接字段：连接谓词中的列名称
连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不必相同

（2）举例讲解

例子1：等值连接

根据医生的薪水，查看医生和其对应的职称
(DOCTOR_INFORMATION)

(DOCTOR_LEVEL)

SELECT DOCTOR_INFORMATION.*,DOCTOR_LEVEL.*
FROM DOCTOR_INFORMATION,DOCTOR_LEVEL
WHERE DOCTOR_INFORMATION.DOCTORSAL=DOCTOR_LEVEL.DLEVELSAL;

结果：

例子2：内连接

根据医生的薪水，查看医生和其对应的职称
(DOCTOR_INFORMATION)

(DOCTOR_LEVEL)

SELECT DOCTOR_INFORMATION.*,DOCTOR_LEVEL.*
FROM DOCTOR_INFORMATION
INSERT JOIN DOCTOR_LEVEL
ON (DOCTOR_INFORMATION.DOCTORSAL=DOCTOR_LEVEL.DLEVELSAL);

例子3：自然连接

自然连接是指在检索多个表时，Oracle会将第一个表中的列与第二个表中具有相同名称的列进行自动连接。在自然连接中，用户不需要明确指定进行连接的列，这个任务由Oracle系统自动完成，自然连接使用**“NATURAL JOIN”关键字。**

在emp表中检索工资（sal字段）大于2000的记录，并实现emp表与dept表的自然连接。

emp：

dept：

SELECT EMPNO,ENAME,JOB,DNAME
FROM EMP NATURAL JOIN DEPT
WHERE SAL>2000;

例子4：自身连接

自身连接：一个表与其自己进行连接
需要给表起别名以示区别
由于所有属性名都是同名属性，因此必须使用别名前缀

查看每个职称的上级职称

SELECT FIRST.DLEVELID,FIRST.DLEVELNAME,FIRST.FATHERLEVEL,
SECOND.DLEVELID,SECOND.DLEVELNAME
FROM DOCTOR_LEVEL FIRST,DOCTOR_LEVEL SECOND
WHERE FIRST.FATHERLEVEL=SECOND.DLEVELID

结果：

例子5：外连接

外连接与普通连接的区别

1.普通连接操作只输出满足连接条件的元组
2.外连接操作以指定表为连接主体，将主体表中不满足连接条件的元组一并输出
3.左外连接：列出左边关系中所有的元组 
4.右外连接：列出右边关系中所有的元组 

外连接通常有以下三种：

• 左外连接：关键字为LEFT OUTER JOIN或LEFT JOIN。
• 右外连接：关键字为RIGHT OUTER JOIN 或RIGHT JOIN。
• 完全外连接：关键字为FULL OUTER JOIN或FULL JOIN。

DOCTOR_INFORMATION

DOCTOR_LEVEL

• 左外连接：左外连接的查询结果中不仅包含了满足连接条件的数据行，而且还包含左表中不满足连接条件的数据行。

SELECT DOCTOR_INFORMATION.*,DOCTOR_LEVEL.*
FROM DOCTOR_INFORMATION
LEFT JOIN DOCTOR_LEVEL
ON (DOCTOR_INFORMATION.DOCTORSAL=DOCTOR_LEVEL.DLEVELSAL);

结果：

• 右外连接：右外连接的查询结果中不仅包含了满足连接条件的数据行，而且还包含右表中不满足连接条件的数据行。

SELECT DOCTOR_INFORMATION.*,DOCTOR_LEVEL.*
FROM DOCTOR_INFORMATION
RIGHT JOIN DOCTOR_LEVEL
ON (DOCTOR_INFORMATION.DOCTORSAL=DOCTOR_LEVEL.DLEVELSAL);

结果：

• 完全外连接：在执行完全外连接时，Oracle会执行一个完整的左外连接和右外连接查询，然后将查询结果合并，并消除重复的记录行。

SELECT DOCTOR_INFORMATION.*,DOCTOR_LEVEL.*
FROM DOCTOR_INFORMATION
FULL JOIN DOCTOR_LEVEL
ON (DOCTOR_INFORMATION.DOCTORSAL=DOCTOR_LEVEL.DLEVELSAL);

结果：

4.嵌套查询

（1）什么是嵌套查询？

一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块，将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询

SELECT select_list
FROM tablename
WHERE expr_operator
      (SELECT select_list
        FROM table);

• 上层的查询块称为外层查询或父查询,下层查询块称为内层查询或子查询
• SQL语言允许多层嵌套查询,即一个子查询中还可以嵌套其他子查询

（2）分类：

按照求解方法

• 不相关子查询：子查询的查询条件不依赖于父查询，由里向外逐层处理。即每个子查询在上一级查询处理之前求解，子查询的结果用于建立其父查询的查找条件
• 相关子查询：子查询的查询条件依赖于父查询。首先取外层查询中表的第一个元组，根据它与内层查询相关的属性值处理内层查询，若WHERE子句返回值为真，则取此元组放入结果表，然后再取外层表的下一个元组。重复这一过程，直至外层表全部检查完为止。

按照查询结果

• 单行子查询：内部SELECT命令返回一条记录
• 多行子查询：内部SELECT命令返回多条记录
• 多列子查询：内部SELECT命令返回多个数据列

（3）子查询使用规则

• 子查询要用括号括起来
• 将子查询放在比较运算符的右边
• 子查询中不要加 ORDER BY子句
• 对单行子查询使用单行运算符（如=,>,<)，也可以使用多行运算符
• 对多行子查询使用多行运算符，IN，ANY，ALL属于多行运算符

（4）子查询易犯的错误

• 用单行操作符，但是子查询返回多行
• 内层查询中没有返回记录

（5）举例讲解

例子1：带有IN谓词的子查询

SELECT ENAME,DEPTNO,SAL 
FROM EMP 
WHERE SAL IN (
	SELECT MAX(SAL) 
	FROM EMP 
	GROUP BY DEPTNO);

例子2：带有比较运算符的子查询

SELECT ENAME,SAL 
FROM EMP 
WHERE SAL>(
	SELECT SAL 
	FROM EMP 
	WHERE ENAME='JONES');

例子3：带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询

语义为：

1.> ANY	大于子查询结果中的某个值       
2.> ALL	大于子查询结果中的所有值
3.< ANY	小于子查询结果中的某个值    
4.< ALL	小于子查询结果中的所有值
5.>= ANY	大于等于子查询结果中的某个值    
6.>= ALL	大于等于子查询结果中的所有值
7.<= ANY	小于等于子查询结果中的某个值    
8.<= ALL	小于等于子查询结果中的所有值
9.= ANY	等于子查询结果中的某个值        
10.=ALL	等于子查询结果中的所有值（通常没有实际意义）
11.!=（或<>）ANY	不等于子查询结果中的某个值
12.!=（或<>）ALL	不等于子查询结果中的任何一个值

总结：

例：查找工资低于任何工种为‘CLERK’，且不是‘CLERK’的员工姓名
已知有如下查询结果：

SELECT ENAME ,DEPTNO, JOB,SAL
FROM EMP
WHERE SAL< ANY (
	SELECT SAL 
	FROM EMP
	WHERE JOB ='CLERK')
AND JOB<>'CLERK';

结果为：

例子4：带有EXISTS谓词的子查询

带有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。

• 若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回真值
• 若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回假值

由EXISTS引出的子查询，其目标列表达式通常都用 * ，因为带EXISTS的子查询只返回真值或假值，给出列名无实际意义

NOT EXISTS谓词

• 若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回假值
• 若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回真值

查询所有有职称的医生

SELECT DOCTORNAME,DOCTORSEX,DOCTORSAL
FROM DOCTOR_INFORMATION
WHERE EXITS(
	SELECT *
	FROM DOCTOR_LEVEL
	WHERE DOCTOR_INFORMATION.DOCTORSAL=DOCTOR_LEVEL.DLEVELSAL);

结果：

5.集合查询

（1）什么是集合查询？

集合操作的种类

• 并操作UNION
• 交操作INTERSECT
• 差操作MINUS

参加集合操作的各查询结果的列数必须相同;对应项的数据类型也必须相同

（2）举例讲解

先有如下已经得到的查询结果：

例子1：并操作UNION

SELECT *
FROM EMP 
WHERE JOB='MANAGER'
UNION
SELECT * 
FROM EMP
WHERE DEPTNO='30';

例子2：交操作INTERSECT

SELECT *
FROM EMP 
WHERE JOB='MANAGER'
INTERSECT
SELECT * 
FROM EMP
WHERE DEPTNO='30';

例子3：差操作MINUS

SELECT *
FROM EMP 
WHERE JOB='MANAGER'
MINUS
SELECT * 
FROM EMP
WHERE DEPTNO='30';

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总结

文章不妥之处请大家包涵指正
对于基础概念想要了解的读者，以下文章可以供大家参考：
SQL语言概述与SQL语言的数据定义