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03.SQL语法高级特性.md 18.92 KB
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turnon 提交于 2023-02-10 11:40 . docs: 更新文档
title: SQL 语法高级特性
date: 2022-04-27 22:13:55
categories:
  - 数据库
  - 关系型数据库
  - 综合
tags:
  - 数据库
  - 关系型数据库
  - SQL
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SQL 语法高级特性

本文针对关系型数据库的基本语法。限于篇幅,本文侧重说明用法,不会展开讲解特性、原理。

本文语法主要针对 Mysql,但大部分的语法对其他关系型数据库也适用。

img

连接和组合

连接(JOIN)

连接用于连接多个表,使用 JOIN 关键字,并且条件语句使用 ON 而不是 WHERE

如果一个 JOIN 至少有一个公共字段并且它们之间存在关系,则该 JOIN 可以在两个或多个表上工作。

JOIN 保持基表(结构和数据)不变。连接可以替换子查询,并且比子查询的效率一般会更快

JOIN 有两种连接类型:内连接和外连接。

sql-join

内连接(INNER JOIN)

内连接又称等值连接,使用 INNER JOIN 关键字。在没有条件语句的情况下返回笛卡尔积

SELECT vend_name, prod_name, prod_price
FROM vendors INNER JOIN products
ON vendors.vend_id = products.vend_id;
自连接(=

自连接可以看成内连接的一种,只是连接的表是自身而已。自然连接是把同名列通过 = 连接起来的,同名列可以有多个。

SELECT c1.cust_id, c1.cust_name, c1.cust_contact
FROM customers c1, customers c2
WHERE c1.cust_name = c2.cust_name
AND c2.cust_contact = 'Jim Jones';
自然连接(NATURAL JOIN)

内连接提供连接的列,而自然连接自动连接所有同名列。自然连接使用 NATURAL JOIN 关键字。

SELECT *
FROM Products
NATURAL JOIN Customers;

外连接(OUTER JOIN)

外连接返回一个表中的所有行,并且仅返回来自此表中满足连接条件的那些行,即两个表中的列是相等的。外连接分为左外连接、右外连接、全外连接(Mysql 不支持)。

左连接(LEFT JOIN)

左外连接就是保留左表没有关联的行。

SELECT customers.cust_id, orders.order_num
FROM customers LEFT JOIN orders
ON customers.cust_id = orders.cust_id;
右连接(RIGHT JOIN)

右外连接就是保留右表没有关联的行。

SELECT customers.cust_id, orders.order_num
FROM customers RIGHT JOIN orders
ON customers.cust_id = orders.cust_id;

组合(UNION)

UNION 运算符将两个或更多查询的结果组合起来,并生成一个结果集,其中包含来自 UNION 中参与查询的提取行。

UNION 基本规则:

  • 所有查询的列数和列顺序必须相同。
  • 每个查询中涉及表的列的数据类型必须相同或兼容。
  • 通常返回的列名取自第一个查询。

默认会去除相同行,如果需要保留相同行,使用 UNION ALL

只能包含一个 ORDER BY 子句,并且必须位于语句的最后。

应用场景:

  • 在一个查询中从不同的表返回结构数据。
  • 对一个表执行多个查询,按一个查询返回数据。

组合查询示例:

SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM customers
WHERE cust_state IN ('IL', 'IN', 'MI')
UNION
SELECT cust_name, cust_contact, cust_email
FROM customers
WHERE cust_name = 'Fun4All';

JOIN vs UNION

  • JOIN 中连接表的列可能不同,但在 UNION 中,所有查询的列数和列顺序必须相同。
  • UNION 将查询之后的行放在一起(垂直放置),但 JOIN 将查询之后的列放在一起(水平放置),即它构成一个笛卡尔积。

函数

🔔 注意:不同数据库的函数往往各不相同,因此不可移植。本节主要以 Mysql 的函数为例。

文本处理

函数 说明
LEFT()RIGHT() 左边或者右边的字符
LOWER()UPPER() 转换为小写或者大写
LTRIM()RTIM() 去除左边或者右边的空格
LENGTH() 长度
SOUNDEX() 转换为语音值

其中, SOUNDEX() 可以将一个字符串转换为描述其语音表示的字母数字模式。

SELECT *
FROM mytable
WHERE SOUNDEX(col1) = SOUNDEX('apple')

日期和时间处理

  • 日期格式:YYYY-MM-DD
  • 时间格式:HH:MM:SS
函 数 说 明
AddDate() 增加一个日期(天、周等)
AddTime() 增加一个时间(时、分等)
CurDate() 返回当前日期
CurTime() 返回当前时间
Date() 返回日期时间的日期部分
DateDiff() 计算两个日期之差
Date_Add() 高度灵活的日期运算函数
Date_Format() 返回一个格式化的日期或时间串
Day() 返回一个日期的天数部分
DayOfWeek() 对于一个日期,返回对应的星期几
Hour() 返回一个时间的小时部分
Minute() 返回一个时间的分钟部分
Month() 返回一个日期的月份部分
Now() 返回当前日期和时间
Second() 返回一个时间的秒部分
Time() 返回一个日期时间的时间部分
Year() 返回一个日期的年份部分
mysql> SELECT NOW();
2018-4-14 20:25:11

数值处理

函数 说明
SIN() 正弦
COS() 余弦
TAN() 正切
ABS() 绝对值
SQRT() 平方根
MOD() 余数
EXP() 指数
PI() 圆周率
RAND() 随机数

汇总

函 数 说 明
AVG() 返回某列的平均值
COUNT() 返回某列的行数
MAX() 返回某列的最大值
MIN() 返回某列的最小值
SUM() 返回某列值之和

AVG() 会忽略 NULL 行。

使用 DISTINCT 可以让汇总函数值汇总不同的值。

SELECT AVG(DISTINCT col1) AS avg_col
FROM mytable

分组

GROUP BY

GROUP BY 子句将记录分组到汇总行中,GROUP BY 为每个组返回一个记录。

GROUP BY 可以按一列或多列进行分组。

GROUP BY 通常还涉及聚合函数:COUNT,MAX,SUM,AVG 等。

GROUP BY 按分组字段进行排序后,ORDER BY 可以以汇总字段来进行排序。

分组示例:

SELECT cust_name, COUNT(cust_address) AS addr_num
FROM Customers GROUP BY cust_name;

分组后排序示例:

SELECT cust_name, COUNT(cust_address) AS addr_num
FROM Customers GROUP BY cust_name
ORDER BY cust_name DESC;

HAVING

HAVING 用于对汇总的 GROUP BY 结果进行过滤。HAVING 要求存在一个 GROUP BY 子句。

WHEREHAVING 可以在相同的查询中。

HAVING vs WHERE

  • WHEREHAVING 都是用于过滤。
  • HAVING 适用于汇总的组记录;而 WHERE 适用于单个记录。

使用 WHEREHAVING 过滤数据示例:

SELECT cust_name, COUNT(*) AS num
FROM Customers
WHERE cust_email IS NOT NULL
GROUP BY cust_name
HAVING COUNT(*) >= 1;

(以下为 DDL 语句用法)

事务

不能回退 SELECT 语句,回退 SELECT 语句也没意义;也不能回退 CREATEDROP 语句。

MySQL 默认采用隐式提交策略(autocommit,每执行一条语句就把这条语句当成一个事务然后进行提交。当出现 START TRANSACTION 语句时,会关闭隐式提交;当 COMMITROLLBACK 语句执行后,事务会自动关闭,重新恢复隐式提交。

通过 set autocommit=0 可以取消自动提交,直到 set autocommit=1 才会提交;autocommit 标记是针对每个连接而不是针对服务器的。

事务处理指令:

  • START TRANSACTION - 指令用于标记事务的起始点。
  • SAVEPOINT - 指令用于创建保留点。
  • ROLLBACK TO - 指令用于回滚到指定的保留点;如果没有设置保留点,则回退到 START TRANSACTION 语句处。
  • COMMIT - 提交事务。
  • RELEASE SAVEPOINT:删除某个保存点。
  • SET TRANSACTION:设置事务的隔离级别。

事务处理示例:

-- 开始事务
START TRANSACTION;

-- 插入操作 A
INSERT INTO `user`
VALUES (1, 'root1', 'root1', 'xxxx@163.com');

-- 创建保留点 updateA
SAVEPOINT updateA;

-- 插入操作 B
INSERT INTO `user`
VALUES (2, 'root2', 'root2', 'xxxx@163.com');

-- 回滚到保留点 updateA
ROLLBACK TO updateA;

-- 提交事务,只有操作 A 生效
COMMIT;

ACID

事务隔离级别


(以下为 DCL 语句用法)

权限控制

GRANTREVOKE 可在几个层次上控制访问权限:

  • 整个服务器,使用 GRANT ALLREVOKE ALL
  • 整个数据库,使用 ON database.*;
  • 特定的表,使用 ON database.table;
  • 特定的列;
  • 特定的存储过程。

新创建的账户没有任何权限。

账户用 username@host 的形式定义,username@% 使用的是默认主机名。

MySQL 的账户信息保存在 mysql 这个数据库中。

USE mysql;
SELECT user FROM user;

创建账户

CREATE USER myuser IDENTIFIED BY 'mypassword';

修改账户名

UPDATE user SET user='newuser' WHERE user='myuser';
FLUSH PRIVILEGES;

删除账户

DROP USER myuser;

查看权限

SHOW GRANTS FOR myuser;

授予权限

GRANT SELECT, INSERT ON *.* TO myuser;

删除权限

REVOKE SELECT, INSERT ON *.* FROM myuser;

更改密码

SET PASSWORD FOR myuser = 'mypass';

存储过程

存储过程的英文是 Stored Procedure。它可以视为一组 SQL 语句的批处理。一旦存储过程被创建出来,使用它就像使用函数一样简单,我们直接通过调用存储过程名即可。

定义存储过程的语法格式:

CREATE PROCEDURE 存储过程名称 ([参数列表])
BEGIN
    需要执行的语句
END

存储过程定义语句类型:

  • CREATE PROCEDURE 用于创建存储过程
  • DROP PROCEDURE 用于删除存储过程
  • ALTER PROCEDURE 用于修改存储过程

使用存储过程

创建存储过程的要点:

  • DELIMITER 用于定义语句的结束符
  • 存储过程的 3 种参数类型:
    • IN:存储过程的入参
    • OUT:存储过程的出参
    • INPUT:既是存储过程的入参,也是存储过程的出参
  • 流控制语句:
    • BEGIN…ENDBEGIN…END 中间包含了多个语句,每个语句都以(;)号为结束符。
    • DECLAREDECLARE 用来声明变量,使用的位置在于 BEGIN…END 语句中间,而且需要在其他语句使用之前进行变量的声明。
    • SET:赋值语句,用于对变量进行赋值。
    • SELECT…INTO:把从数据表中查询的结果存放到变量中,也就是为变量赋值。每次只能给一个变量赋值,不支持集合的操作。
    • IF…THEN…ENDIF:条件判断语句,可以在 IF…THEN…ENDIF 中使用 ELSEELSEIF 来进行条件判断。
    • CASECASE 语句用于多条件的分支判断。

创建存储过程示例:

DROP PROCEDURE IF EXISTS `proc_adder`;
DELIMITER ;;
CREATE DEFINER=`root`@`localhost` PROCEDURE `proc_adder`(IN a int, IN b int, OUT sum int)
BEGIN
    DECLARE c int;
    if a is null then set a = 0;
    end if;

    if b is null then set b = 0;
    end if;

    set sum  = a + b;
END
;;
DELIMITER ;

使用存储过程示例:

set @b=5;
call proc_adder(2,@b,@s);
select @s as sum;

存储过程的利弊

存储过程的优点:

  • 执行效率高:一次编译多次使用。
  • 安全性强:在设定存储过程的时候可以设置对用户的使用权限,这样就和视图一样具有较强的安全性。
  • 可复用:将代码封装,可以提高代码复用。
  • 性能好
    • 由于是预先编译,因此具有很高的性能。
    • 一个存储过程替代大量 T_SQL 语句 ,可以降低网络通信量,提高通信速率。

存储过程的缺点:

  • 可移植性差:存储过程不能跨数据库移植。由于不同数据库的存储过程语法几乎都不一样,十分难以维护(不通用)。
  • 调试困难:只有少数 DBMS 支持存储过程的调试。对于复杂的存储过程来说,开发和维护都不容易。
  • 版本管理困难:比如数据表索引发生变化了,可能会导致存储过程失效。我们在开发软件的时候往往需要进行版本管理,但是存储过程本身没有版本控制,版本迭代更新的时候很麻烦。
  • 不适合高并发的场景:高并发的场景需要减少数据库的压力,有时数据库会采用分库分表的方式,而且对可扩展性要求很高,在这种情况下,存储过程会变得难以维护,增加数据库的压力,显然就不适用了。

综上,存储过程的优缺点都非常突出,是否使用一定要慎重,需要根据具体应用场景来权衡

触发器

触发器可以视为一种特殊的存储过程。

触发器是一种与表操作有关的数据库对象,当触发器所在表上出现指定事件时,将调用该对象,即表的操作事件触发表上的触发器的执行。

触发器特性

可以使用触发器来进行审计跟踪,把修改记录到另外一张表中。

MySQL 不允许在触发器中使用 CALL 语句 ,也就是不能调用存储过程。

BEGINEND

当触发器的触发条件满足时,将会执行 BEGINEND 之间的触发器执行动作。

🔔 注意:在 MySQL 中,分号 ; 是语句结束的标识符,遇到分号表示该段语句已经结束,MySQL 可以开始执行了。因此,解释器遇到触发器执行动作中的分号后就开始执行,然后会报错,因为没有找到和 BEGIN 匹配的 END。

这时就会用到 DELIMITER 命令(DELIMITER 是定界符,分隔符的意思)。它是一条命令,不需要语句结束标识,语法为:DELIMITER new_delemiternew_delemiter 可以设为 1 个或多个长度的符号,默认的是分号 ;,我们可以把它修改为其他符号,如 $ - DELIMITER $ 。在这之后的语句,以分号结束,解释器不会有什么反应,只有遇到了 $,才认为是语句结束。注意,使用完之后,我们还应该记得把它给修改回来。

NEWOLD

  • MySQL 中定义了 NEWOLD 关键字,用来表示触发器的所在表中,触发了触发器的那一行数据。
  • INSERT 型触发器中,NEW 用来表示将要(BEFORE)或已经(AFTER)插入的新数据;
  • UPDATE 型触发器中,OLD 用来表示将要或已经被修改的原数据,NEW 用来表示将要或已经修改为的新数据;
  • DELETE 型触发器中,OLD 用来表示将要或已经被删除的原数据;
  • 使用方法: NEW.columnName (columnName 为相应数据表某一列名)

触发器指令

提示:为了理解触发器的要点,有必要先了解一下创建触发器的指令。

CREATE TRIGGER 指令用于创建触发器。

语法:

CREATE TRIGGER trigger_name
trigger_time
trigger_event
ON table_name
FOR EACH ROW
BEGIN
  trigger_statements
END;

说明:

  • trigger_name:触发器名
  • trigger_time: 触发器的触发时机。取值为 BEFOREAFTER
  • trigger_event: 触发器的监听事件。取值为 INSERTUPDATEDELETE
  • table_name: 触发器的监听目标。指定在哪张表上建立触发器。
  • FOR EACH ROW: 行级监视,Mysql 固定写法,其他 DBMS 不同。
  • trigger_statements: 触发器执行动作。是一条或多条 SQL 语句的列表,列表内的每条语句都必须用分号 ; 来结尾。

创建触发器示例:

DELIMITER $
CREATE TRIGGER `trigger_insert_user`
AFTER INSERT ON `user`
FOR EACH ROW
BEGIN
    INSERT INTO `user_history`(user_id, operate_type, operate_time)
    VALUES (NEW.id, 'add a user',  now());
END $
DELIMITER ;

查看触发器示例:

SHOW TRIGGERS;

删除触发器示例:

DROP TRIGGER IF EXISTS trigger_insert_user;

游标

游标(CURSOR)是一个存储在 DBMS 服务器上的数据库查询,它不是一条 SELECT 语句,而是被该语句检索出来的结果集。在存储过程中使用游标可以对一个结果集进行移动遍历。

游标主要用于交互式应用,其中用户需要对数据集中的任意行进行浏览和修改。

使用游标的步骤:

  1. 定义游标:通过 DECLARE cursor_name CURSOR FOR <语句> 定义游标。这个过程没有实际检索出数据。
  2. 打开游标:通过 OPEN cursor_name 打开游标。
  3. 取出数据:通过 FETCH cursor_name INTO var_name ... 获取数据。
  4. 关闭游标:通过 CLOSE cursor_name 关闭游标。
  5. 释放游标:通过 DEALLOCATE PREPARE 释放游标。

游标使用示例:

DELIMITER $
CREATE PROCEDURE getTotal()
BEGIN
    DECLARE total INT;
    -- 创建接收游标数据的变量
    DECLARE sid INT;
    DECLARE sname VARCHAR(10);
    -- 创建总数变量
    DECLARE sage INT;
    -- 创建结束标志变量
    DECLARE done INT DEFAULT false;
    -- 创建游标
    DECLARE cur CURSOR FOR SELECT id,name,age from cursor_table where age>30;
    -- 指定游标循环结束时的返回值
    DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = true;
    SET total = 0;
    OPEN cur;
    FETCH cur INTO sid, sname, sage;
    WHILE(NOT done)
    DO
        SET total = total + 1;
        FETCH cur INTO sid, sname, sage;
    END WHILE;

    CLOSE cur;
    SELECT total;
END $
DELIMITER ;

-- 调用存储过程
call getTotal();

参考资料

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