重学SQL 基础

2024-08-27 05:32
文章标签 sql 基础 database 重学

本文主要是介绍重学SQL 基础，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

SQL 基础

SQL 执行流程：

sql语句->缓存查询(有)->输出结果
sql语句->缓存查询(无)->解释器->优化器->执行器->加入缓存查询中->输出结果
mysql8之后取消了缓存

SQL 查看执行时间：
-- 查看profiling是否打开，0是没打开，1是打开
SELECT @@profiling;-- 设置profiling打开
SET profiling=1;-- 查看一条数据
SELECT * FROM mysql.db;-- 查看上一条查询的详细执行时间
SHOW profile;-- 查询所有的查询执行，如果要看详情需要配合SHOW profile for query 1(这是profiles中的query ID)
SHOW profiles;-- 想看profiles中某一条查询的执行时间，使用这个命令
SHOW profile for query 1
查看执行计划：

使用EXPLAIN，一般可以看执行sql语句用了什么索引

EXPLAIN SELECT * FROM t1
SQL 关于编码：

关于utf-8：

  • utf8_general_ci：排序规则对大小写不敏感
  • utf8_bin：排序规则大小写敏感
SQL 关于行格式：
  • fixed(静态表)：每条记录所占用的字节一样
    • 优点读取快，缺点浪费额外一部分空间
  • dynamic(动态表，默认)：每条记录所占用的字节是动态的
    • 优点节省空间，缺点增加读取的时间开销
SQL 关于索引/约束：

索引：

  • UNIQUE INDEX：唯一索引
  • NORMAL INDEX：普通索引
    唯一索引和普通索引的区别就是唯一约束

索引方法：

  • BTREE：B-Tree是最常见的索引类型，所有值（被索引的列）都是排过序的，每个叶节点到跟节点距离相等

约束：

  • 主键约束：唯一索引加非空约束
  • 外键约束：一般不建议设置外键
  • 唯一约束：唯一索引
  • 非空约束：不能为空
表设计原则：

表设计原则：三少

  • 数据表个数越少越好
  • 数据表字段个数越少越好
  • 数据表联合主键越少越好
基础

常量：

-- constant 为常量的别名，当然可以不用别名，那就字段内容就是字段名
SELECT '这是一个常量' as constant, name FROM heros;

DISTINCT 去重：

  • DISTINCT 是对后面所有列的组合进行去重

ORDER BY 排序：

  • ORDER BY 后面可以有一个或多个列名，如果是多个列名进行排序，会按照后面第一个列先进行排序，当第一列的值相同的时候，再按照第二列进行排序，以此类推

LIMIT 返回结果数量：

  • LIMIT 返回结果的的数量
SELECT 执行顺序：

FROM(包括 JOIN ) > WHERE > GROUP BY(包括聚合函数) > HAVING > SELECT的字段 > DISTINCT > ORDER BY > LIMIT

多表联查的步骤：
  1. FROM：数据库会先产生一个虚拟表vt1-1，如果有联表会根据ON条件筛选得到vt1-2，如果还有其它外联表，就会继续拓展在原有基础新增外部行，得到vt1-3，以此类推，最终得到完整数据虚拟表vt1
  2. WHERE：根据筛选条件，筛选vt1，得到虚拟表vt2
  3. GROUP BY：根据分组，如果有聚合函数就执行聚合函数，得到虚拟表vt3
  4. HAVING：根据筛选得到虚拟表vt4
  5. SELECT,DISTINCT：其实是在一个大步骤里，根据SELECT筛选得到vt5-1，再根据DISTINCT去重得到完整的vt5
  6. ORDER BY：排序得到vt6
  7. LIMIT：筛选数据得到最终的返回数据虚拟表vt7
    可以看出来，所有的步骤都是在上一步骤的虚拟表上进行操作得到新的虚拟表，从第一步也就能看到如果外联很多表，那我们将得到一个特别特别大的虚拟表，这是很消耗资源的

效率：COUNT(*) = COUNT(1) > COUNT(字段)

优先级：

( ) > AND > OR

LIKE：
  • %在开头会对全表进行扫描，比如：%三
  • %在最后如果字段有索引就不会全表扫描，比如：张%
    需要用LIKE的字段最好加索引

SQL函数

算术函数：

在这里插入图片描述

  • ABS( )：绝对值
-- 运行结果为 2
SELECT ABS(-2)
  • MOD( )：取余
-- 运行结果 2
SELECT MOD(101,3)
  • ROUND( )：四舍五入为指定的小数位数,需要有两个参数,分别为字段名称、小数位数
-- 运行结果 37.3
SELECT ROUND(37.25,1)
字符串函数：

在这里插入图片描述

-- 运行结果为 abc123
SELECT CONCAT('abc', 123)-- 运行结果为 6
SELECT LENGTH('你好')-- 运行结果为 2
SELECT CHAR_LENGTH('你好')-- 运行结果为 abc
SELECT LOWER('ABC')-- 运行结果 ABC
SELECT UPPER('abc')-- 运行结果为 f123d
SELECT REPLACE('fabcd', 'abc', 123)-- 运行结果为 fab
SELECT SUBSTRING('fabcd', 1,3)
日期函数：

在这里插入图片描述

-- 运行结果为 2021-07-06
SELECT CURRENT_DATE()-- 运行结果为 14:39:05
SELECT CURRENT_TIME()-- 结果 2021-07-06 14:39:38
SELECT CURRENT_TIMESTAMP()-- 结果 2021
SELECT EXTRACT(YEAR FROM '2021-07-06')-- 结果 2021-07-06
SELECT DATE('2021-07-06 12:00:05')

这里需要注意的是，DATE 日期格式必须是 yyyy-mm-dd 的形式。如果要进行日期比较，就要使用 DATE 函数，不要直接使用日期与字符串进行比较

转换函数：

在这里插入图片描述

-- 运行结果会报错
SELECT CAST(123.123 AS INT)-- 运行结果为 123.12
SELECT CAST(123.123 AS DECIMAL(8,2))-- 运行结果为 1
SELECT COALESCE(null,1,2)

CAST 函数在转换数据类型的时候，不会四舍五入，如果原数值有小数，那么转换为整数类型的时候就会报错。不过你可以指定转化的小数类型，在 MySQL中，可以用DECIMAL(a,b)来指定，其中 a 代表整数部分和小数部分加起来最大的位数，b 代表小数位数，比如DECIMAL(8,2)代表的是精度为 8 位（整数加小数位数最多为 8 位），小数位数为 2 位的数据类型。所以SELECT CAST(123.123 AS DECIMAL(8,2))的转换结果为 123.12

聚合函数：

在这里插入图片描述

COUNT(*) 获取所有行
COUNT(字段) 获取不为null的行

注意：mysql的sql_mode默认是only_full_group_by，所以在不使用group by 并且select后面出现聚集函数的话，那所有的字段全是聚合函数，否则就会报错

-- 这是报错的语句，因为player_name字段没有使用聚合函数
-- mysql的sql_mode默认是only_full_group_by的时候，在不使用group by 并且select后面出现聚集函数的话，那么所有被select的都应该是聚集函数，否则就会报错
SELECT player_name, max(height) FROM player
HAVING 和 WHERE 的区别：
  • WHERE 是分组之前的筛选，不能使用聚合函数
  • HAVING 是分组之后的筛选，可以使用聚合函数
    因为sql执行顺序的缘故，聚合函数是在WHERE以后才会执行，所以WHERE无法使用聚合函数

子查询：

非关联子查询：
  • 非关联子查询：子查询只会执行一次，结果作为主查询的条件

比如我们查找身高最高的球员时：先子查询出最高的身高是多少，然后再通过这个身高值找到最高的球员

-- 需要先子查询出最高的身高是多少，然后再通过这个身高值找到最高的球员
SELECT player_name, height FROM player WHERE height = (SELECT max(height) FROM player)
关联子查询：
  • 关联子查询：子查询执行多次，以一种循环的方式执行，因为子查询中的表用到了外部的表，并进行了条件关联，因此每执行一次外部查询，子查询都要重新计算一次

以下面sql为例，每次查询球队超过平均身高的球员都会去执行一次子查询，拿到球队的平均身高

获取每个球队超过平均身高的球员：先将player表复制成表a和表b，然后让他们通过球队ID关联起来，先通过子查询查出每个队的平均身高，再对比这个平均值获取超过平均身高的球员

-- 先将player表复制成表a和表b，然后让他们通过球队ID关联起来，先通过子查询查出每个队的平均身高，再对比这个平均值获取超过平均身高的球员
SELECT player_name, height, team_id FROM player AS a WHERE height > (SELECT avg(height) FROM player AS b WHERE a.team_id = b.team_id)
EXISTS 子查询：
  • EXISTS：子查询用来判断条件是否满足，满足的话为 True，不满足为 False

player：球员表
player_score：球员比赛记录表(没记录说明没比赛过)

下面是查出所有比赛过的球员：

-- 通过球员ID关联两张表，然后子查询查出所有球员，主查询使用EXISTS可以理解为拿主查询中的球员去子查询中查找，如果存在就返回
SELECT player_id, team_id, player_name FROM player WHERE EXISTS (SELECT player_id FROM player_score WHERE player.player_id = player_score.player_id)
NOT EXISTS 子查询：
  • NOT EXISTS 不存在的意思

player：球员表
player_score：球员比赛记录表(没记录说明没比赛过)

下面是查出所有没有比赛过的球员(只需将EXISTS换成NOT EXISTS)：

-- NOT EXISTS 就会去找比赛表中没有的球员
SELECT player_id, team_id, player_name FROM player WHERE NOT EXISTS (SELECT player_id FROM player_score WHERE player.player_id = player_score.player_id)
集合比较子查询：

在这里插入图片描述

其实上面EXISTS 和 NOT EXISTS 的例子可以使用IN 和 NOT IN

所有比赛的球员，使用IN：

SELECT player_id, team_id, player_name FROM player WHERE player_id IN (SELECT player_id FROM player_score WHERE player.player_id = player_score.player_id)

所有没有比赛的球员，使用NOT IN：

SELECT player_id, team_id, player_name FROM player WHERE player_id NOT IN (SELECT player_id FROM player_score WHERE player.player_id = player_score.player_id)

什么时候用IN，什么时候用EXIST？
简化：

-- IN 子查询
SELECT * FROM A WHERE cc IN (SELECT cc FROM B)-- EXIST 子查询
SELECT * FROM A WHERE EXIST (SELECT cc FROM B WHERE B.cc=A.cc)

前提条件字段cc添加了索引，如果A表比B表大，IN 效率更高，因为这时候是B表对cc字段使用索引；如果A表比B表小，EXIST 效率更高，因为这时候使用A表对cc字段的索引

主表大用IN，主表小用EXIST

还有一个说法，如果子查询中会有null值，IN/NOT IN会出现错误结果，使用EXIST/NOT EXIST就不会

ANY：就是和集合的最小值比较

SELECT player_id, player_name, height FROM player WHERE height > ANY (SELECT height FROM player WHERE team_id = 1002)

ALL：就是和集合最大值比较

SELECT player_id, player_name, height FROM player WHERE height > ALL (SELECT height FROM player WHERE team_id = 1002)
将子查询作为计算字段：

将子查询当作select字段：

SELECT team_name, (SELECT count(*) FROM player WHERE player.team_id = team.team_id) AS player_num FROM team

连接：

交叉连接：
  • 交叉连接：就是笛卡尔乘积，就是两张表的所有组合，采用的是 CROSS JOIN，交叉连接可以连接没有关联的表

player表37条数据，team表3条数据，使用CROSS JOIN以后的结果是37*3=111条数据

-- 两表交叉连接
SELECT * FROM player CROSS JOIN team
-- 多表交叉连接：SELECT * FROM t1 CROSS JOIN t2 CROSS JOIN t3
自然连接：
  • 自然连接：自动查询两张连接表中所有相同的字段，然后进行等值连接，使用NATURAL JOIN

player表37条数据，team表3条数据，使用NATURAL JOIN以后的结果是37条数据，以最多数据的表为主

NATURAL JOIN team 相当于 JOIN ON 将两张表中所有相同的字段相等

所以返回数据量要么等于主表数量要么小于主表数量

两张表数据匹配的才会显示，不匹配的不会显示

SELECT player_id, team_id, player_name, height, team_name FROM player NATURAL JOIN team

实际上NATURAL JOIN 替代了 ON player.team_id = team.team_id，当然如果还有相同的字段，就是相当于 ON a.id=b.id AND a.name=b.name AND a.age=b.age

ON 连接：
  • ON 连接：用来指定我们想要的连接条件

比如上面的例子还能写为：

SELECT player_id, player.team_id, player_name, height, team_name FROM player JOIN team ON player.team_id = team.team_id

这里指定了连接条件是ON player.team_id = team.team_id，相当于是用 ON 进行了 team_id 字段的等值连接

  • 等价连接就是自然连接，就是多张表查询的时候条件是相等的

  • 非等价连接就是多张表查询时条件不是相等的

非等价连接：

SELECT p.player_name, p.height, h.height_level FROM player as p JOIN height_grades as h ON height BETWEEN h.height_lowest AND h.height_highest

个人对等价/非等价连接的理解就是可以看作两张表的笛卡尔积，但是加了条件限制，筛选了一部分数据

ON 和 WHERE 的区别：ON是表关联，WHERE是数据筛选

USING 连接：
  • USING 指定数据表里的同名字段进行等值连接

player表和team表都有team_id字段，USING(team_id) 相当于 player.team_id = team.team_id

SELECT player_id, team_id, player_name, height, team_name FROM player JOIN team USING(team_id)
外连接：

三种形式：

  1. 左外连接：LEFT JOIN 或 LEFT OUTER JOIN

左边是主表，加上右边表中匹配的行，如果右边表没有匹配的数据剩余字段用null填充

SELECT * FROM player LEFT JOIN team ON player.team_id = team.team_id
  1. 右外连接：RIGHT JOIN 或 RIGHT OUTER JOIN

右边是主表，加上左边表中匹配的行，如果左表中没有匹配的字段用null填充

SELECT * FROM player RIGHT JOIN team ON player.team_id = team.team_id
  1. 全外连接：FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN(全外连接的结果 = 左右表匹配的数据 + 左表没有匹配到的数据 + 右表没有匹配到的数据，mysql不支持全外连接)

  • 内连接：将多个表之间满足连接条件的数据行查询出来。它包括了等值连接、非等值连接和自连接。

  • 外连接：会返回一个表中的所有记录，以及另一个表中匹配的行。它包括了左外连接、右外连接和全连接。

  • 交叉连接：也称为笛卡尔积，返回左表中每一行与右表中每一行的组合。在 SQL99 中使用的 CROSS JOIN。

内连接和外连接的区别：

  • 内连接只显示匹配的字段，不会显示不匹配的数据，返回数量一般小于等于数量最多的表

  • 外连接如果是左外连接，返回数量以左表数量一样，右表不匹配的字段以null填充

对于连接需要注意：

  • 控制连接表的数量：联表越多性能越低

  • 在连接时不要忘记 WHERE ：多表连接的目的不是为了做笛卡尔积，而是筛选符合条件的数据行，因此在多表连接的时候不要忘记了 WHERE 语句，这样可以过滤掉不必要的数据行返回

  • 使用自连接而不是子查询：在许多 DBMS 的处理过程中，对于自连接的处理速度要比子查询快得多。可以这样理解：子查询实际上是通过未知表进行查询后的条件判断，而自连接是通过已知的自身数据表进行条件判断，因此在大部分 DBMS 中都对自连接处理进行了优化。

视图：

  • 视图：其实是对一些特定需求(比如只给销售看，某些字段不需要展示)或者复杂SQL查询的封装(比如一百多行的查询SQL)，一个视图其实是SELECT语句的集合，执行时会提前编译好，可以反复使用

  • 创建视图：CREATE VIEW

-- CREATE VIEW 视图名 AS 后面是普通SQL查询
CREATE VIEW view_name AS SELECT column1, column2 FROM table WHERE condition
  • 修改视图：ALTER VIEW
  • 删除视图：DROP VIEW

Navicat 中直接新建视图，加入SQL语句，预览结果以后保存，添加视图名，修改视图就是修改那条SQL再保存，删除就是直接删除

存储过程：

  • 存储过程：思想很简单，就是 SQL 语句的封装。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：

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

如果使用Navicat之类的工具编写存储过程的时候，不需要加 DELIMITER，但是直接终端编写的时候，因为mysql的结束符是；，但是存储过程就像编程语言一样会由多条语句组成，所以会有很多；，这时候就要改变结束符，使用 DELIMITER

-- 设置结束符为 //
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE 存储过程名称([参数列表])
BEGIN需要执行的语句
-- 这里结束
END //
-- 重新设置结束符为;
DELIMITER ;

在这里插入图片描述

没再看了，感觉除了能使用参数之外和视图差不多，之前的公司因为其它部门经常需要拉数据，有些数据就是月份不一样，会写几个存储过程，参数是起始时间和结束时间

Navicat里创建的时候只需要写BEGIN和END之间的内容就可以了，BEGIN和END不需要写，参数的模式用空白就可以了

事务处理

  1. START TRANSACTION 或者 BEGIN，作用是显式开启一个事务。
  2. COMMIT：提交事务。当提交事务后，对数据库的修改是永久性的。
  3. ROLLBACK 或者 ROLLBACK TO [SAVEPOINT]，意为回滚事务。意思是撤销正在进行的所有没有提交的修改，或者将事务回滚到某个保存点。
  4. SAVEPOINT：在事务中创建保存点，方便后续针对保存点进行回滚。一个事务中可以存在多个保存点。
  5. RELEASE SAVEPOINT：删除某个保存点。
  6. SET TRANSACTION，设置事务的隔离级别。

mysql默认自动提交

两个事务的执行结果：

CREATE TABLE test(name varchar(255), PRIMARY KEY (name)) ENGINE=InnoDB;
-- BEGIN 开启一个事务
BEGIN;
-- 插入数据
INSERT INTO test SELECT '关羽';
-- COMMIT 提交数据
COMMIT;
-- BEGIN 再开启一个事务
BEGIN;
INSERT INTO test SELECT '张飞';
INSERT INTO test SELECT '张飞';
-- ROLLBACK 回滚
ROLLBACK;
-- 这里只能查询出关羽，因为第一条事务没有错误提交，第二个事务因为name有唯一约束，所以报错，回滚，所以整个事务都没有提交成功
SELECT * FROM test;

在同一个事务下的结果：

CREATE TABLE test(name varchar(255), PRIMARY KEY (name)) ENGINE=InnoDB;
-- BEGIN 开启一个事务
BEGIN;
-- 插入数据
INSERT INTO test SELECT '关羽';
-- COMMIT 提交数据
COMMIT;
-- 因为mysql是默认自动提交的
INSERT INTO test SELECT '张飞';
-- 自动提交相当于这里有一个COMMIT
INSERT INTO test SELECT '张飞';
-- 自动提交相当于这里也有一个COMMIT
-- ROLLBACK 回滚
ROLLBACK;
-- 这里只能查询出一条关羽和一条张飞，这里所有操作在一个事务里，每次插入后都会提交，但是最后一次提交因为违反唯一约束，报错，然后回滚，但是上面的两条已经提交，所以有两条数据
SELECT * FROM test;

当然在两个事务下还有一种方式可以实现上面一种事物的效果，就是使用SAVEPOINT保存点：

CREATE TABLE test(name varchar(255), PRIMARY KEY (name)) ENGINE=InnoDB;
-- BEGIN 开启一个事务
BEGIN;
-- 插入数据
INSERT INTO test SELECT '关羽';
-- COMMIT 提交数据
COMMIT;
-- BEGIN 再开启一个事务
BEGIN;
INSERT INTO test SELECT '张飞';
-- 添加一个保存点
SAVEPOINT 1;
INSERT INTO test SELECT '张飞';
-- 添加另一个保存点
SAVEPOINT 2;
-- ROLLBACK 回滚到保存点1
ROLLBACK TO 1;
-- 这里只能查询出关羽，因为第一条事务没有错误提交，第二个事务因为name有唯一约束，所以报错，回滚，但是回滚到保存点1，因为自动提交，所以回滚的位置一直插入了一条张飞
SELECT * FROM test;
事务隔离：
  1. 脏读：读到了其他事务还没有提交的数据。
  2. 不可重复读：对某数据进行读取，发现两次读取的结果不同，也就是说没有读到相同的内容。这是因为有其他事务对这个数据同时进行了修改或删除。
  3. 幻读：事务 A 根据条件查询得到了 N 条数据，但此时事务 B 更改或者增加了 M 条符合事务 A 查询条件的数据，这样当事务 A 再次进行查询的时候发现会有 N+M 条数据，产生了幻读。

在这里插入图片描述

这篇关于重学SQL 基础的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1110773。

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