SQL語(yǔ)言是一門簡(jiǎn)單易學(xué)卻又功能強(qiáng)大的語(yǔ)言，它能讓你快速上手并寫出比較復(fù)雜的查詢語(yǔ)句。但對(duì)于大多數(shù)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，使用SQL查詢數(shù)據(jù)庫(kù)并沒(méi)有一個(gè)抽象的過(guò)程和一個(gè)合理的步驟，這很可能會(huì)使在寫一些特定的SQL查詢語(yǔ)句來(lái)解決特定問(wèn)題時(shí)被”卡”住，本系列文章主要講述SQL查詢時(shí)一些基本的理論，以及寫查詢語(yǔ)句的抽象思路。
SQL查詢簡(jiǎn)介
SQL語(yǔ)言起源于1970年E.J.Codd發(fā)表的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論，所以SQL是為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)的。而對(duì)于SQL查詢，是指從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得數(shù)據(jù)的子集,這句話貌似聽(tīng)著有些晦澀是吧，下面通過(guò)幾張圖片簡(jiǎn)單說(shuō)明一下：
假如一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中只有一個(gè)表，再假如所有數(shù)據(jù)如下圖(取自AdventureWork示例數(shù)據(jù)庫(kù)):
而對(duì)于子集的概念,look下圖:
最后,子集如下：
其實(shí)，SQL中無(wú)論多復(fù)雜的查詢，都可以抽象成如上面的過(guò)程.
精確查詢的前置條件
對(duì)于正確取得所需要的數(shù)據(jù)子集.除了需要思路正確并將思路正確轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)應(yīng)SQL查詢語(yǔ)句之外。還有很重要的一點(diǎn)是需要數(shù)據(jù)庫(kù)有著良好的設(shè)計(jì).這里的良好設(shè)計(jì)我所指的是數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)符合業(yè)務(wù)邏輯并至少實(shí)現(xiàn)第三范式,對(duì)于實(shí)現(xiàn)第三范式，這只是我個(gè)人觀點(diǎn)，對(duì)于范式的簡(jiǎn)單介紹，請(qǐng)看我的博客:數(shù)據(jù)庫(kù)范式那些事.如果數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)很糟糕，存在很多冗余，數(shù)據(jù)庫(kù)中信息存在大量異常，則即使SQL寫的正確，也無(wú)法取得精確的結(jié)果。
兩種方式，同一種結(jié)果
在SQL中，取得相同的數(shù)據(jù)子集可以用不同的思路或不同的SQL語(yǔ)句，因?yàn)镾QL源于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論又源于數(shù)學(xué)，思考如何構(gòu)建查詢語(yǔ)句時(shí)，都可以抽象為兩種方法:
1.關(guān)系代數(shù)法
關(guān)系代數(shù)法的思路是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分步操作，最后取得想要的結(jié)果.
比如如下語(yǔ)句:
復(fù)制代碼 代碼如下:
Select Name,Department,Age
From Employee
where Age>20
關(guān)系代數(shù)的思路描述上面語(yǔ)句為:對(duì)表Employee表進(jìn)行投影(選擇列)操作，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行篩選，只取得年齡大于20的結(jié)果.
2.關(guān)系演算法
相比較關(guān)系代數(shù)法而言，關(guān)系演算法更多關(guān)注的是取得數(shù)據(jù)所滿足的條件.上面SQL可以用關(guān)系演算法被描述為：我想得到所有年齡大于20的員工的姓名，部門和年齡。
為什么需要兩種方法
對(duì)于簡(jiǎn)單的查詢語(yǔ)句來(lái)說(shuō)，上面兩種方法都不需要.用腳就可以想出來(lái)了。問(wèn)題在于很多查詢語(yǔ)句都會(huì)非常復(fù)雜。對(duì)于關(guān)系演算法來(lái)說(shuō)更多的是關(guān)注的是所取出信息所滿足的條件，而對(duì)于關(guān)系代數(shù)法來(lái)說(shuō)，更多關(guān)注的是如何取出特定的信息.簡(jiǎn)單的說(shuō)，關(guān)系演算法表示的是”what”,而關(guān)系代數(shù)法表達(dá)的是”how”.SQL語(yǔ)句中所透漏的思路，有些時(shí)候是關(guān)系代數(shù)法，有些時(shí)候是關(guān)系演算法，還有些是兩種思路的混合.
對(duì)于某些查詢情況，關(guān)系代數(shù)法可能會(huì)更簡(jiǎn)單，而對(duì)于另外一些情況，關(guān)系演算法則會(huì)顯得更直接.還有一些情況.我們需要混合兩種思路。所以這兩種思維方式在寫SQL查詢時(shí)都是必須的.
單表查詢
單表查詢是所有查詢的中間狀態(tài)，既是多個(gè)表的復(fù)雜查詢?cè)谧罱K進(jìn)行這種連接后都能夠被抽象成單表查詢。所以先從單表查詢開(kāi)始。
選擇列的子集
根據(jù)上面數(shù)據(jù)子集的說(shuō)法，選擇列是通過(guò)在select語(yǔ)句后面添加所要選擇的列名實(shí)現(xiàn)的：
比如下面數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)在select后面選擇相應(yīng)的列名實(shí)現(xiàn)選擇列的子集.
相應(yīng)sql語(yǔ)句如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT [Name]
,[GroupName]
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
選擇行的子集
選擇行的子集是在Sql語(yǔ)句的where子句后面加上相應(yīng)的限制條件，當(dāng)where子句后面的表達(dá)式為“真”時(shí)，也就是滿足所謂的“條件”時(shí)，相應(yīng)的行的子集被返回。
where子句后面的運(yùn)算符分為兩類，分別是比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符.
比較運(yùn)算符是將兩個(gè)相同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)而返回布爾類型(bool)的運(yùn)算符，在SQL中，比較運(yùn)算符一共有六種，分別為等于(=),小于(),大于(>),小于或等于（=）,大于或等于（>=）以及不等于(>),其中小于或等于和大于或等于可以看成是比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符的結(jié)合體。
而邏輯運(yùn)算符是將兩個(gè)布爾類型進(jìn)行連接，并返回一個(gè)新的布爾類型的運(yùn)算符，在SQL中，邏輯運(yùn)算符通常是將比較運(yùn)算符返回的布爾類型相連接以最終確定where子句后面滿足條件的真假。邏輯運(yùn)算符一種有三種，與（AND），或（OR），非（NOT）.
比如上面，我想選擇第二條和第六條，為了說(shuō)明比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符，可以使用如下Sql語(yǔ)句：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT [Name]
,[GroupName]
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
WHERE DepartmentID>1 and DepartmentID3 or DepartmentID>5 and DepartmentID7
由此我們可以看出，這幾種運(yùn)算符是有優(yōu)先級(jí)的，優(yōu)先級(jí)由大到小排列是比較運(yùn)算符>于（And）>非（Or）
當(dāng)然，運(yùn)算符也可以通過(guò)小括號(hào)來(lái)改變優(yōu)先級(jí)，對(duì)于上面那個(gè)表
對(duì)于不加括號(hào)時(shí)：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT *
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
WHERE DepartmentID>=1 and DepartmentID=3 and DepartmentID>=5 or DepartmentID=7
加了括號(hào)改變運(yùn)算順序后：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT *
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
WHERE DepartmentID>=1 and DepartmentID=3 and (DepartmentID>=5 or DepartmentID=7)
很特別的NULL
假如在一個(gè)用戶注冊(cè)的表中，一些選填信息并不需要用戶必須填寫，則在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存為null,這些null值在利用上面where子句后的運(yùn)算符時(shí)，有可能造成數(shù)據(jù)丟失，比如一個(gè)選填信息是性別(Gender),假設(shè)下面兩條條件子句:
復(fù)制代碼 代碼如下:
where Gender="M"
where NOT (Gender="M")
由于null值的存在，這兩條語(yǔ)句返回的數(shù)據(jù)行加起來(lái)并不是整個(gè)表中的所有數(shù)據(jù)。所以，當(dāng)將null值考慮在內(nèi)時(shí)，where后面的條件子句擁有可能的值從真和假，增加為真，假，以及未知（null）。這些是我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中想一些問(wèn)題的時(shí)候可能的答案--真的，假的，我不知道。
所以我們?nèi)绾卧谶@種情況下不丟失數(shù)據(jù)呢，對(duì)于上面的例子來(lái)說(shuō)，如何才能讓整個(gè)表的數(shù)據(jù)不被丟失呢，這里必須將除了“真”，“假”以外的“未知”這個(gè)選項(xiàng)包含在內(nèi)，SQL提供了IS NULL來(lái)表明未知這個(gè)選項(xiàng)：
where Gender IS NULL 將上面語(yǔ)句加入進(jìn)去，則不會(huì)再丟失數(shù)據(jù)。
排序結(jié)果
上面的那些方法都是關(guān)于取出數(shù)據(jù)，而下面是關(guān)于將取出的子集進(jìn)行排序。SQL通過(guò)Order by子句來(lái)進(jìn)行排序，Order by子句是Sql查詢語(yǔ)句的最后一個(gè)子句，也就是說(shuō)Order by子句之后不能再加任何的子句了。
Order By子句分為升序（ASC）和降序（DESC），如果不指定升序或者降序，則默認(rèn)為升序（由小到大），而Order by是根據(jù)排序依據(jù)的數(shù)據(jù)類型決定，分別為3種數(shù)據(jù)類型可以進(jìn)行排序：
字符
數(shù)字
時(shí)間日期
字符按照字母表進(jìn)行排序，數(shù)字根據(jù)數(shù)字大小排序，時(shí)間日期根據(jù)時(shí)間的先后進(jìn)行排序。
其它一些有關(guān)的
視圖
視圖可以看作是一個(gè)保存的虛擬表，也可以簡(jiǎn)單看做是保存的一個(gè)查詢語(yǔ)句。視圖的好處是視圖可以根據(jù)視圖所查詢表的內(nèi)容的改變而改變，打個(gè)比方來(lái)理解這句話是：
使用視圖的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)查詢進(jìn)行加密以及便于管理，據(jù)說(shuō)還可以優(yōu)化性能（我不認(rèn)可這點(diǎn)）.
防止重復(fù)
有時(shí)候我們對(duì)于取出的數(shù)據(jù)子集不想重復(fù)，比如你想知道一些特定的員工一共屬于幾個(gè)部門
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT [EmployeeID]
,[DepartmentID]
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[EmployeeDepartmentHistory]
這樣的結(jié)果是沒(méi)有意義的，SQL提供了Distinct關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT distinct DepartmentID
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[EmployeeDepartmentHistory]
聚合函數(shù)
所謂聚合函數(shù)，是為了一些特定目的，將同一列多個(gè)值聚合為一個(gè)，比如我想知道一群人中最大年齡是多少可以利用MAX(Age),比如我想知道一個(gè)班級(jí)平均測(cè)驗(yàn)成績(jī)是多少可以用AVG(Result)……
總結(jié)
文章簡(jiǎn)單概述了SQL查詢的原理以及簡(jiǎn)單的單表查詢，這些都是數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的基礎(chǔ)概念，對(duì)于進(jìn)行復(fù)雜查詢來(lái)說(shuō)，弄明白這些概念是必不可少的。
