SQL 基础笔记（二）：进阶查询

本笔记整理自《SQL 基础教程》、《MySQL 必知必会》和网上资料。个人笔记不保证正确。

一、复杂查询

视图

将 SELECT 查询包装成一个虚拟表，该虚拟表就被称为视图。（因为只是一个包装，因此视图的数据也会随着原表的更新而更新）

用途：
1. 简化复杂的SQL查询，用它替换子查询，能降低查询的嵌套深度。
2. SELECT 查询的重用，减少重复查询。
3. ...
创建视图：

CREATE VIEW <视图名称>

    (<视图列名1>, <视图列名2>... )

    AS

    <SELECT 语句>;

其中 SELECT 的结果列和视图列名一一对应。

3. 视图的限制

1. 视图的 SELECT 子句，不能包含 ORDER BY 子句。因为视图也是表，而表是集合，它没有顺序。（也有些DB支持该用法，但不通用）

1. 视图的更新：只在很有限的条件下，才能在视图上使用 INSERT/DELETE/UPDATE 这样的变更数据的语句。（视图应该只用于检索，能不更新就不要更新它）

4. 删除视图：DROP VIEW <视图名称>;

子查询

子查询，其实就是一次性的视图:

SELECT ...

    FROM (

        SELECT ...  -- 这就是一个子查询：嵌套的 select 语句

    ) AS <别名>

    ...

上面的查询的 FROM 子句中，给另一 SELECT 子句定义了一个别名，并将它作为了查询对象。这就是一个子查询。

子查询不仅能用于 FROM，还能用在 WHERE 子句等很多地方。

关联子查询

即用到了外部数据的子查询语句：

SELECT ...

    FROM product AS p1

    WHERE (

        SELECT ...

            FROM duck AS p2

            WHERE p1.price > p2.price   -- 这里，内部子查询访问了外部查询的表p1，因此是一个关联子查询。

    );

二、函数、谓词、CASE 表达式

函数

给出的链接都是 MySQL 的

算术函数
- 加减乘除：+ - * /
- ABS 绝对值
- MOD 求余
- ROUND 四舍五入
字符串函数
- CONCAT(str1,str2,...) 拼接
- LENGTH(str) 字符串的 bytes 长度
- CHAR_LENGTH(str)
- LOWER/UPPER 大小写转换
- REPLACE(str,from_str,to_str) 替换
- SUBSTRING(str FROM pos FOR len) 截取
时间和日期函数
- CURRENT_DATE 当前日期
- CURRENT_TIME 当前时间
- CURRENT_TIMESTAMP 当前的日期和时间
- EXTRACT(unit FROM date) 截取日期元素，unit 可为 YEAR MONTH HOUR 等等
转换函数
- CAST(expr AS type) 将 expr 的结果转换成 type 类型
- COALESCE(value,...) 从左往右扫描，返回第一个非 NULL 的值。常用于将 NULL 转换为其他值。eg. COALESCE(sth, 1) 如果 sth 为 NULL 就会返回1.
聚合函数：基本就五个，已经学过了。

谓词

即返回布尔值的表达式

LIKE谓词——简单字符串匹配（慢）

匹配整个列

%：任意字符出现任意次
_：匹配任意一个字符

举例：

SELECT name

    FROM list

    WHERE name LIKE '%Ryan%';  -- 匹配任意包含 'Ryan' 的字符串

REGEXP谓词——正则字符串匹配

MySQL 只实现了通用正则的一个子集，而且是search模式。（非match）

其他

BETWEEN：范围匹配，eg. BETWEEN 1 AND 10
IS NULL、IS NOT NULL
IN、NOT IN：是否在某集合内
EXIST、NOT EXIST（比较难的一个，入门阶段不要求）：该谓词比较特殊，只需要右侧一个参数，而且该参数绝大多数情况下，都是一个关联子查询。而且该子查询的SELECT子句的参数基本可以随意，通常使用SELECT *. 对于子查询有返回值的列，它返回True，否则返回False. 但要注意为 NULL 时返回 UNKNOW.（而 WHERE 只认 True）

CASE 表达式

if - else if - else 形式：

CASE WHEN <求值表达式> THEN <表达式>

    WHEN <求值表达式> THEN <表达式>

    WHEN <求值表达式> THEN <表达式>

    ...

    ELSE <表达式>

END

switch 模式（但不需要break）

CASE <表达式>

    WHEN <表达式> THEN <表达式>

    WHEN <表达式> THEN <表达式>

    ...

    ELSE <表达式>

END

这是对 CASE 后的元素做switch比较。

三、集合运算

注意事项

作为运算对象的结果集，列字段必须一一对应，而且对应列的类型必须相同。

结果集的交并差

<查询1> UNION <查询2>：对两个结果集求并
UNION ALL：添加 ALL 能使结果集包含重复行。
<查询1> INTERSECT <查询2>：两结果集的交集
<查询1> EXCEPT <查询2>：两结果集的差集

以列为单位，对表进行联结(JOIN)

最强大的功能之一

交并差是以行为单位的操作，是竖向的运算。而联结是以列为单位的操作，是横向的拼接。

内联(INNER JOIN)

内联结果只包含两表的交集

语法：

SELECT ...

    FROM (product INNER JOIN shop

        ON product.p_id = shop.p_id)

    WHERE filter_condition;

使用跟在 INNER JOIN 子句后的 ON 子句指定联结条件。（这里我特意用了括号，表示 JOIN 和 ON 两个子句是配套的）

也有另一个很常用的语法（但是现在已经不推荐使用）：

SELECT ...

    FROM product, shop

    WHERE product.p_id = shop.p_id

        AND filter_condition;

对于 shop 表中有多行对应同一个 product 的情况（有多人购买了同一款商品），结果中该 product 会被复制给 shop 中的多个购买记录。（也就是说该 product 会变成多行）

INNER 可以省略，也就是说只写 JOIN，就默认是 INNER JOIN

外联(OUTER JOIN)

外联以某表为主表，将另一表的列联结到该表。另一表没有值的列，就用 NULL 代替。使用LEFT 或 RIGHT指定主表。（两个关键字都能实现同样的效果，不过用 LEFT 的多一些）

语法：

SELECT ...

    FROM product LEFT OUTER JOIN shop

        ON product.p_id = shop.p_id;

这和内联很相似，差别只是联结关键词改成了LEFT OUTER JOIN。这表示以左边的表为主表，把右边的表的内容联结上去。因此左表的所有列都会出现在结果集中。

多表联查举例：

-- 登录异常的账号及密码

select distinct batches.identity_number as '登录失败账号', accounts.password

	from ((batches left outer join tasks

			on batches.id = tasks.batch_id)   -- 批次表联结具体的任务表

		left outer join `status`

			on tasks.id = status.task_id)  -- 再联结上状态表

        left outer join accounts

			on batches.identity_number = accounts.identity_number  -- 再联结上账号表

	where `status`.step_type = 'check_login'     -- 只提取 "check_login" 步骤的记录

		and status.status != 'info'  -- 状态不为 info，说明登录异常

此外还有 FULL OUTER JOIN 表示返回左右两表的所有行！所有没有匹配的行都给出 NULL

P.S. 其中的关键字 OUTER 通常可省略。但是 LEFT、RIGHT、FULL 不可以省略。

画外：字段引用符号

如果数据库的字段名/数据库名/表名可能和数据库关键字重复，就需要用引用符号将他们引用起来，消除歧义。

MySQL 中经常用反引号干这个事。

而 SQL Server 则使用方括号。

标准 SQL 使用双引号。在看到这些符号时要知道这些差别。

完。（接下来就是用 Python/Java 连接 MySQL 了）