MySQL Day 2：SQL分类解析，让数据操作游刃有余

前言

书接上文

SQL分类

SQL语言在功能上主要分为如下3大类：

  • DDL（Data Definition Languages、数据定义语言），这些语句定义了不同的数据库、表、视图、索引等数据库对象，还可以用来创建、删除、修改数据库和数据表的结构。
    • 主要的语句关键字包括 CREATE 、 DROP 、 ALTER 等。
  • DML（Data Manipulation Language、数据操作语言），用于添加、删除、更新和查询数据库记录，并检查数据完整性。
    • 主要的语句关键字包括 INSERT 、 DELETE 、 UPDATE 、 SELECT 等。
    • SELECT是SQL语言的基础，最为重要。
  • DCL（Data Control Language、数据控制语言），用于定义数据库、表、字段、用户的访问权限和安全级别。
    • 主要的语句关键字包括 GRANT 、 REVOKE 、 COMMIT 、 ROLLBACK 、 SAVEPOINT 等。
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因为查询语句使用的非常的频繁，所以很多人把查询语句单拎出来一类：DQL（数据查询语言）。
还有单独将 COMMIT 、 ROLLBACK 取出来称为TCL （Transaction Control Language，事务控制语
言）。

SQL语言的规则与规范

基本规则

  • SQL 可以写在一行或者多行。为了提高可读性，各子句分行写，必要时使用缩进。
  • 每条命令以 ; 或 \g 或 \G 结束。
  • 关键字不能被缩写也不能分行。
  • 关于标点符号
    • 必须保证所有的()、单引号、双引号是成对结束的。
    • 必须使用英文状态下的半角输入方式 。
    • 字符串型和日期时间类型的数据可以使用单引号（’ ‘）表示。
    • 列的别名，尽量使用双引号（” “），而且不建议省略as。

SQL大小写规范（建议遵守）

  • MySQL在Win环境下是大小写不敏感的。
  • MySQL在Linux环境下是大小写敏感的。
    • 数据库名，表名，表的别名变量名严格区分大小写。
    • 关键字，函数名，列名（或字段名），列的别名（字段的别名）是忽略大小写的。
  • 推荐采用统一的书写规范：
    • 数据库名、表名、表别名、字段名、字段别名等都小写。
    • SQL关键字、函数名、绑定变量等都大写。

注释

可以使用如下格式的注释结构

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单行注释：# 注释文字(MySQL特有的方式)
单行注释：-- 注释文字(--后面必须包含一个空格。)
多行注释：/* 注释文字 */

命名规则

  • 数据库、表名不得超过30个字符，变量名限制为29个。

  • 必须只能包含 A–Z, a–z, 0–9, _共63个字符。

  • 数据库名、表名、字段名等对象名中间不要包含空格。

  • 同一个MySQL软件中，数据库不能同名；同一个库中，表不能重名；同一个表中，字段不能重名。

  • 必须保证你的字段没有和保留字、数据库系统或常用方法冲突。如果坚持使用，请在SQL语句中使 用`（着重号）引起来。

  • 保持字段名和类型的一致性，在命名字段并为其指定数据类型的时候一定要保证一致性。假如数据类型在一个表里是整数，那在另一个表里可就别变成字符型了。

    举例：

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    # 以下两句是一样的，不区分大小写
    show databases;
    SHOW DATABASES;
    # 创建表格
    # CREATE TABLE student info(...); #表名错误，因为表名有空格
    CREATE TABLE student_info(...);
    # 其中order使用``飘号，因为order和系统关键字或系统函数名等预定义标识符重名了
    id INT,
    lname VARCHAR(20)
    );
    SELECT id AS "编号", `name` AS "姓名" FROM t_stu; #起别名时，as都可以省略
    SELECT id AS 编号, `name` AS 姓名 FROM t_stu; #如果字段别名中没有空格，那么可以省略""
    SELECT id AS 编 号, `name` AS 姓 名 FROM t_stu; #错误，如果字段别名中有空格，那么不能省略""

数据导入指令

在命令行客户端登录mysql，使用source指令导入。

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mysql> SOURCE d:\mysqldb.sql

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基本的SELECT语句

SELECT

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# 没有任何子句
SELECT 1;
# 没有任何子句
SELECT 9/2;

SELECT…FROM

  • 语法：

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    SELECT *
    FROM departments;

  • 选择全部列：

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    SELECT *
    FROM departments;
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一般情况下，除非需要使用表中所有的字段数据，最好不要使用通配符‘*’。使用通配符虽然可以节省输入查询语句的时间，但是获取不需要的列数据通常会降低查询和所使用的应用程序的效率。通配符的优势是，当不知道所需要的列的名称时，可以通过它获取它们。
在生产环境下，不推荐你直接使用 SELECT * 进行查询。

  • 选择特定的列：

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    SELECT department_id, location_id
    FROM departments;
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MySQL中的SQL语句是不区分大小写的，因此SELECT和select的作用是相同的，但是，许多开发人员习惯将关键字大写、数据列和表名小写，读者也应该养成一个良好的编程习惯，这样写出来的代码更容易阅读和维护。

列的别名

  • 重命名一个列。

  • 便于计算。

  • 紧跟列名，也可以在列名和别名之间加入关键字AS，别名使用双引号，以便在别名中包含空格或特 殊的字符并区分大小写。

  • AS可以省略。

  • 建议别名简短，见名知意。

  • 举例：

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    SELECT last_name AS "name", commission_pct AS "comm"
    FROM employees;

    SELECT last_name "name", commission_pct "comm"
    FROM employees;

去除重复行

默认情况下，查询会返回全部行，包括重复行。

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SELECT department_id
FROM employees;

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在SELECT语句中使用关键字DISTINCT去除重复行。

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SELECT DISTINCT department_id
FROM employees;

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针对于：

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SELECT DISTINCT department_id,salary
FROM employees;

这里有两点需要注意：

  1. DISTINCT 需要放到所有列名的前面，如果写成 SELECT salary, DISTINCT department_id FROM employees 会报错。
  2. DISTINCT 其实是对后面所有列名的组合进行去重，你能看到最后的结果是 74 条，因为这 74 个部门id不同，都有 salary 这个属性值。如果你想要看都有哪些不同的部门（department_id），只需 要写 DISTINCT department_id 即可，后面不需要再加其他的列名了。

着重号

  • 错误的

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    mysql> SELECT * FROM ORDER;
    ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that
    corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'ORDER' at
    line 1

  • 正确的

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    • 结论

      我们需要保证表中的字段、表名等没有和保留字、数据库系统或常用方法冲突。如果真的相同，请在 SQL语句中使用一对``（着重号）引起来。

查询常数

SELECT 查询还可以对常数进行查询。对的，就是在 SELECT 查询结果中增加一列固定的常数列。这列的取值是我们指定的，而不是从数据表中动态取出的。

你可能会问为什么我们还要对常数进行查询呢？

SQL 中的 SELECT 语法的确提供了这个功能，一般来说我们只从一个表中查询数据，通常不需要增加一个 固定的常数列，但如果我们想整合不同的数据源，用常数列作为这个表的标记，就需要查询常数。

比如说，我们想对 employees 数据表中的员工姓名进行查询，同时增加一列字段 corporation ，这个字段固定值为“Valyn”，可以这样写：

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SELECT 'Valyn' "corporation", last_name FROM employees;

显示表结构

使用DESCRIBE 或 DESC 命令，表示查询表结构。

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DESCRIBE employees;
或
DESC employees;

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其中，各个字段的含义分别解释如下：

  • Field：表示字段名称。
  • Type：表示字段类型，这里 barcode、goodsname 是文本型的，price 是整数类型的。
  • Null：表示该列是否可以存储NULL值。
  • Key：表示该列是否已编制索引。PRI表示该列是表主键的一部分；UNI表示该列是UNIQUE索引的一部分；MUL表示在列中某个给定值允许出现多次。
  • Default：表示该列是否有默认值，如果有，那么值是多少。
  • Extra：表示可以获取的与给定列有关的附加信息，例如AUTO_INCREMENT等。

过滤数据

  • 背景：

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  • 语法：

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    SELECT 字段1,字段2
    FROM 表名
    WHERE 过滤条件

    SELECT employee_id "id", last_name "name", job_id "jid", department_id "did" FROM employees WHERE department_id = 90;
    • 使用 WHERE 子句，将不满足条件的行过滤掉
    • WHERE 子句紧随 FROM 子句

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运算符

算术运算符

算术运算符主要用于数学运算，其可以连接运算符前后的两个数值或表达式，对数值或表达式进行加 （+）、减（-）、乘（*）、除（/）和取模（%）运算。

运算符 名称 作用 示例
+ 加法运算符 计算两个值或表达式的和 SELECT A + B
- 减法运算符 计算两个值或表达式的差 SELECT A - B
* 乘法运算符 计算两个值或表达式的乘积 SELECT A * B
/或DIV 除法运算符 计算两个值或表达式的商 SELECT A / B 或 SELECT A DIV B
%或MOD 求模（求余运算符） 计算两个值或表达式的余数 SELECT A % B 或 SELECT A MOD B

加法与减法运算符

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dual是一个虚拟表，用来构成select的语法规则

由运算结果可以得出如下结论：

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一个整数类型的值对整数进行加法和减法操作，结果还是一个整数；

一个整数类型的值对浮点数进行加法和减法操作，结果是一个浮点数；

加法和减法的优先级相同，进行先加后减操作与进行先减后加操作的结果是一样的；

在Java中，+的左右两边如果有字符串，那么表示字符串的拼接。但是在MySQL中+只表示数值相加。如果遇到非数值类型，先尝试转成数值，如果转失败，就按0计算。（补充：MySQL中字符串拼接要使用字符串函数CONCAT()实现）

注意：

  • 在Java中，+ 的左右两边如果有字符串，那么表示字符串的拼接。但是在MySQL中 + 只表示数值相加。
  • MySQL中字符串拼接要使用字符串函数 CONCAT() 实现

乘法与除法运算符

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# 计算出员工的年基本工资
SELECT employee_id, salary, salary * 12 "annual_sal"
FROM employees;

由运算结果可以得出如下结论：

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一个数乘以整数1和除以整数1后仍得原数；

一个数乘以浮点数1和除以浮点数1后变成浮点数，数值与原数相等；

一个数除以整数后，不管是否能除尽，结果都为一个浮点数；

一个数除以另一个数，除不尽时，结果为一个浮点数，并保留到小数点后4位；

乘法和除法的优先级相同，进行先乘后除操作与先除后乘操作，得出的结果相同。

在数学运算中，0不能用作除数，在MySQL中，一个数除以0为NULL。

求模（求余）运算符

将t22表中的字段i对3和5进行求模（求余）运算。

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# 筛选出employee_id是偶数的员工
SELECT * FROM employees
WHERE employee_id MOD 2 = 0;

可以看到，100对3求模后的结果为3，对5求模后的结果为0。

比较运算符

比较运算符用来对表达式左边的操作数和右边的操作数进行比较，比较的结果为真则返回1，比较的结果为假则返回0，其他情况则返回NULL。比较运算符经常被用来作为SELECT查询语句的条件来使用，返回符合条件的结果记录。

运算符 名称 作用 示例
= 等于运算符 判断两个值，字符串或表达式是否相等 SELECT C FROM TABLE WHERE A = B;
<=> 安全等于运算符 安全的判断两个值，字符串或表达式是否相等 SELECT C FROM TABLE WHERE A <=> B;
<>(!=) 不等于运算符 判断两个值，字符串或表达式是否不相等 SELECT C FROM TABLE WHERE A <> B; 或 SELECT C FROM TABLE WHERE A ！= B;
< 小于运算符 判断前面的值，字符串或表达式是否小于后面的值，字符串或表达式 SELECT C FROM TABLE WHERE A < B;
<= 小于等于运算符 判断前面的值，字符串或表达式是否小于等于后面的值，字符串或表达式 SELECT C FROM TABLE WHERE A <= B;
> 大于运算符 判断前面的值，字符串或表达式是否大于后面的值，字符串或表达式 SELECT C FROM TABLE WHERE A > B;
>= 大于等于运算符 判断前面的值，字符串或表达式是否大于等于后面的值，字符串或表达式 SELECT C FROM TABLE WHERE A >= B;

等号运算符

  • 等号运算符（=）判断等号两边的值、字符串或表达式是否相等，如果相等则返回1，不相等则返回 0。
  • 在使用等号运算符时，遵循如下规则：
    • 如果等号两边的值、字符串或表达式都为字符串，则MySQL会按照字符串进行比较，其比较的是每个字符串中字符的ANSI编码是否相等。
    • 如果等号两边的值都是整数，则MySQL会按照整数来比较两个值的大小。
    • 如果等号两边的值一个是整数，另一个是字符串，则MySQL会将字符串转化为数字进行比较。
    • 如果等号两边的值、字符串或表达式中有一个为NULL，则比较结果为NULL。（有NIULL则为NULL）
  • 对比：SQL中赋值符号使用 :=

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#查询salary=10000，注意在Java中比较是==
SELECT employee_id,salary FROM employees WHERE salary = 10000;

安全等于运算符

安全等于运算符（<=>）与等于运算符（=）的作用是相似的， 唯一的区别 是‘<=>’可以用来对NULL进行判断。在两个操作数均为NULL时，其返回值为1，而不为NULL；当一个操作数为NULL 时，其返回值为0，而不为NULL。

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# 查询commission_pct等于0.40
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE commission_pct = 0.40;
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE commission_pct <=> 0.40;
# 如果把0.40改成 NULL 呢？

可以看到，使用安全等于运算符时，两边的操作数的值都为NULL时，返回的结果为1而不是NULL，其他 返回结果与等于运算符相同。

不等于运算符

不等于运算符（<>和!=）用于判断两边的数字、字符串或者表达式的值是否不相等， 如果不相等则返回1，相等则返回0。不等于运算符不能判断NULL值。如果两边的值有任意一个为NULL， 或两边都为NULL，则结果为NULL。 SQL语句示例如下：

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此外，还有非符号类型的运算符：

运算符 名称 作用 示例
IS NULL 为空运算符 判断值，字符串或表达式是否为空 SELECT B FROM TABLE WHERE A IS NULL;
IS NOT NULL 不为空运算符 判断值，字符串或表达式是否不为空 SELECT B FROM TABLE WHERE A IS NOT NULL;
LEAST 最小值运算符 在多个值中返回最小值 SELECT D FROM TABLE WHERE C LEAST(A,B);
GREATEST 最大值运算符 在多个值中返回最大值 SELECT D FROM TABLE WHERE C GREATEST(A,B);
BETWEEN AND 两值之间的运算符 判断一个值是否在两个值之间 SELECT D FROM TABLE WHERE C BETWEEN A AND B;
ISNULL 为空运算符 判断一个值，字符串或表达式是否为空 SELECT B FROM TABLE WHERE A ISNULL;
IN 属于运算符 判断一个值是否为列表中的任意一个值 SELECT D FROM TABLE WHERE C IN(A,B);
NOT IN 不属于运算符 判断一个值是否不是列表中的任意一个值 SELECT D FROM TABLE WHERE C NOT IN(A,B);
LIKE 模糊匹配运算符 判断一个值是否符合模糊匹配 SELECT C FROM TABLE WHERE A LIKE B;
REGEXP 正则表达式运算符 判断一个值是否符合正则匹配表达式的规则 SELECT C FROM TABLE WHERE A REGEXP B;
RLIKE 正则表达式运算符 判断一个值是否符合正则匹配表达式的规则 SELECT C FROM TABLE WHERE A RLIKE B;

空运算符

空运算符（IS NULL或者ISNULL）判断一个值是否为NULL，如果为NULL则返回1，否则返回 0。

SQL语句示例如下：

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# 查询commission_pct等于NULL。比较如下的四种写法
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE commission_pct IS NULL;
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE commission_pct <=> NULL;
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE ISNULL(commission_pct);
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE commission_pct = NULL;
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SELECT last_name, manager_id
FROM employees
WHERE manager_id IS NULL;

非空运算符

非空运算符（IS NOT NULL）判断一个值是否不为NULL，如果不为NULL则返回1，否则返 回0。

SQL语句示例如下：

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# 查询commission_pct不等于NULL
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE commission_pct IS NOT NULL;
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE NOT commission_pct <=> NULL;
SELECT employee_id, commission_pct FROM employees WHERE NOT ISNULL(commission_pct);

最小值运算符

语法格式为：LEAST(值1，值2，…，值n)。其中，“值n”表示参数列表中有n个值。在有 两个或多个参数的情况下，返回最小值。

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由结果可以看到，当参数是整数或者浮点数时，LEAST将返回其中最小的值；当参数为字符串时，返回字母表中顺序最靠前的字符；当比较值列表中有NULL时，不能判断大小，返回值为NULL。

最大值运算符

语法格式为：GREATEST(值1，值2，…，值n)。其中，n表示参数列表中有n个值。当有 两个或多个参数时，返回值为最大值。假如任意一个自变量为NULL，则GREATEST()的返回值为NULL。

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由结果可以看到，当参数中是整数或者浮点数时，GREATEST将返回其中最大的值；当参数为字符串时， 返回字母表中顺序最靠后的字符；当比较值列表中有NULL时，不能判断大小，返回值为NULL。

BETWEEN AND运算符

BETWEEN运算符使用的格式通常为SELECT D FROM TABLE WHERE C BETWEEN A AND B，此时，当C大于或等于A，并且C小于或等于B时，结果为1，否则结果为0。

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SELECT last_name, salary 
FROM empolyees
WHERE salary BETWEEN 2500 AND 3000;

IN运算符

符 IN运算符用于判断给定的值是否是IN列表中的一个值，如果是则返回1，否则返回0。如果给定的值为NULL，或者IN列表中存在NULL，则结果为NULL。

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SELECT employee_id, last_name, salary, manager_id
FROM employees
WHERE manager_id IN (100, 101, 201);

NOT IN运算符

NOT IN运算符用于判断给定的值是否不是IN列表中的一个值，如果不是IN列表中的一个值，则返回1，否则返回0。

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LIKE运算符

LIKE运算符主要用来匹配字符串，通常用于模糊匹配，如果满足条件则返回1，否则返回 0。如果给定的值或者匹配条件为NULL，则返回结果为NULL。

LIKE运算符通常使用如下通配符：

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“%”：匹配0个或多个字符。
“_”：只能匹配一个字符。

SQL语句示例如下：

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SELECT first_name
FROM employees
WHERE first_name LIKE 'S%';

SELECT last_name
FROM employees
WHERE last_name LIKE '_O';

ESCAPE

  • 回避特殊符号的：使用转义符。例如：将[%]转为[$%]、[]转为[$]，然后再加上[ESCAPE‘$’]即可。

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    SELECT job_id
    FROM jobs
    WHERE job_id LIKE ‘IT\_%‘;

  • 如果使用\表示转义，要省略ESCAPE。如果不是\，则要加上ESCAPE。

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    SELECT job_id
    FROM jobs
    WHERE job_id LIKE ‘IT$_%‘ ESCAPE ‘$‘;

REGEXP运算符

REGEXP运算符用来匹配字符串，语法格式为：expr REGEXP 匹配条件 。如果expr满足匹配条件，返回 1；如果不满足，则返回0。若expr或匹配条件任意一个为NULL，则结果为NULL。

REGEXP运算符在进行匹配时，常用的有下面几种通配符：

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（1）‘^’匹配以该字符后面的字符开头的字符串。
（2）‘$’匹配以该字符前面的字符结尾的字符串。
（3）‘.’匹配任何一个单字符。
（4）“[...]”匹配在方括号内的任何字符。例如，“[abc]”匹配“a”或“b”或“c”。为了命名字符的范围，使用一
个‘-’。“[a-z]”匹配任何字母，而“[0-9]”匹配任何数字。
（5）‘*’匹配零个或多个在它前面的字符。例如，“x*”匹配任何数量的‘x’字符，“[0-9]*”匹配任何数量的数字，
而“*”匹配任何数量的任何字符。

SQL语句示例如下：

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逻辑运算符

逻辑运算符主要用来判断表达式的真假，在MySQL中，逻辑运算符的返回结果为1、0或者NULL。 MySQL中支持4种逻辑运算符如下：

运算符 作用 示例
NOT或! 逻辑非 SELECT NOT A
AND或&& 逻辑与 SELECT A AND B 或 SELECT A && B
OR或|| 逻辑或 SELECT A OR B 或 SELECT A || B
XOR 逻辑异或 SELECT A XOR B

逻辑非运算符

逻辑非（NOT或!）运算符表示当给定的值为0时返回1；当给定的值为非0值时返回0； 当给定的值为NULL时，返回NULL。

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SELECT last_name, job_id
FROM employees
WHERE job_id NOT IN ('IT_PROG', 'ST_CLERK', 'SA_REP');

逻辑与运算符

逻辑与（AND或&&）运算符是当给定的所有值均为非0值，并且都不为NULL时，返回 1；当给定的一个值或者多个值为0时则返回0；否则返回NULL。

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SELECT employee_id, last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE salary > 1000
AND job_id LIKE '%MAN%';

逻辑或运算符

逻辑或（OR或||）运算符是当给定的值都不为NULL，并且任何一个值为非0值时，则返回1，否则返回0；当一个值为NULL，并且另一个值为非0值时，返回1，否则返回NULL；当两个值都为 NULL时，返回NULL。

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#查询基本薪资不在9000-12000之间的员工编号和基本薪资
SELECT employee_id, salary
FROM employees
WHERE NOT (salary >= 9000 AND salary <= 12000);

SELECT employee_id, salary
FROM employees
WHERE salary <9000 OR salary > 12000;

SELECT employee_id, salary
FROM employees
WHERE salary NOT BETWEEN 9000 AND 12000;

SELECT employee_id, last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE salary >= 10000
OR job_id LIKE '%MAN%';

注意：

OR可以和AND一起使用，但是在使用时要注意两者的优先级，由于AND的优先级高于OR，因此先对AND两边的操作数进行操作，再与OR中的操作数结合。

逻辑异或运算符

逻辑异或（XOR）运算符是当给定的值中任意一个值为NULL时，则返回NULL；如果两个非NULL的值都是0或者都不等于0时，则返回0；如果一个值为0，另一个值不为0时，则返回1。

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SELECT last_name, department_id, salary
FROM employees
WHERE department_id IN (10, 20) XOR salary > 8000;

位运算符

位运算符是在二进制数上进行计算的运算符。位运算符会先将操作数变成二进制数，然后进行位运算， 最后将计算结果从二进制变回十进制数。

MySQL支持的位运算符如下：

运算符 作用 示例
& 按位与（位AND） SELECT A & B
| 按位或（位OR） SELECT A | B
^ 按位异或（位XOR） SELECT A ^ B
~ 按位取反 SELECT ~ A
>> 按位右移 SELECT A >> 2
<< 按位左移 SELECT B << 2

按位与运算符

按位与（&）运算符将给定值对应的二进制数逐位进行逻辑与运算。当给定值对应的二进制位的数值都为1时，则该位返回1，否则返回0。

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1的二进制数为0001，10的二进制数为1010，所以1 & 10的结果为0000，对应的十进制数为0。20的二进制 数为10100，30的二进制数为11110，所以20 & 30的结果为10100，对应的十进制数为20。

按位或运算符

按位或（|）运算符将给定的值对应的二进制数逐位进行逻辑或运算。当给定值对应的 二进制位的数值有一个或两个为1时，则该位返回1，否则返回0。

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1的二进制数为0001，10的二进制数为1010，所以1 | 10的结果为1011，对应的十进制数为11。20的二进 制数为10100，30的二进制数为11110，所以20 | 30的结果为11110，对应的十进制数为30。

按位异或运算符

符 按位异或（^）运算符将给定的值对应的二进制数逐位进行逻辑异或运算。当给定值对应的二进制位的数值不同时，则该位返回1，否则返回0。

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1的二进制数为0001，10的二进制数为1010，所以1 ^ 10的结果为1011，对应的十进制数为11。20的二进 制数为10100，30的二进制数为11110，所以20 ^ 30的结果为01010，对应的十进制数为10。

再举例：

image-20221126181253381

image-20221126181311159

按位取反运算符

按位取反（~）运算符将给定的值的二进制数逐位进行取反操作，即将1变为0，将0变 为1。

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由于按位取反（~）运算符的优先级高于按位与（&）运算符的优先级，所以10 & ~1，首先，对数字1进 行按位取反操作，结果除了最低位为0，其他位都为1，然后与10进行按位与操作，结果为10。

按位右移运算符（/2）

按位右移（>>）运算符将给定的值的二进制数的所有位右移指定的位数。右移指定的 位数后，右边低位的数值被移出并丢弃，左边高位空出的位置用0补齐。

1.png

1的二进制数为0000 0001，右移2位为0000 0000，对应的十进制数为0。4的二进制数为0000 0100，右移2 位为0000 0001，对应的十进制数为1。

按位左移运算符（*2）

按位左移（<<）运算符将给定的值的二进制数的所有位左移指定的位数。左移指定的位数后，左边高位的数值被移出并丢弃，右边低位空出的位置用0补齐。

1的二进制数为0000 0001，左移两位为0000 0100，对应的十进制数为4。4的二进制数为0000 0100，左移 两位为0001 0000，对应的十进制数为16。

运算符的优先级

优先级 运算符
1 :=, =（赋值）
2 ||, OR, XOR
3 &&, AND
4 NOT
5 BETWEEN, CASE, WHEM, THEN 和 ELSE
6 =（比较运算符）, <=>, >=, >, <=, <, <>, !=, IS, LIKE, REGEXP和IN
7 |
8 &
9 << 与 >>
10 - 和 +
11 *, /, DIV, %和MOD
12 ^
13 -（负号）和~（按位取反）
14 !
15 ()

数字编号越大，优先级越高，优先级高的运算符先进行计算。可以看到，赋值运算符的优先级最低，使 用“()”括起来的表达式的优先级最高。

拓展：使用正则表达式查询

正则表达式通常被用来检索或替换那些符合某个模式的文本内容，根据指定的匹配模式匹配文本中符合 要求的特殊字符串。例如，从一个文本文件中提取电话号码，查找一篇文章中重复的单词或者替换用户 输入的某些敏感词语等，这些地方都可以使用正则表达式。正则表达式强大而且灵活，可以应用于非常 复杂的查询。

MySQL中使用REGEXP关键字指定正则表达式的字符匹配模式。下表列出了REGEXP操作符中常用字符匹配列表。

选项 说明 例子 匹配值示例
^ 匹配文本的开始字符 ‘^b’匹配以字母b开头的字符串 book，big，banana，bike
$ 匹配文本的结束字符 ‘st$’匹配以st结尾的字符串 test，resist，persist
. 匹配任何单个字符 ‘b.t’匹配任何b和t之间有一个字符的字符串 bit，bat，but，bite
* 匹配零个或多个在它前面的字符 ‘f*n’匹配字符n前面有任意个字符f的字符串 fn，fan，faan
+ 匹配前面的字符1次或多次 ‘ba+’匹配以b开头后面紧跟至少有一个a是字符串 ba，bay，bare，battle
<字符集> 匹配包含指定的字符串的文本 ‘fa’匹配包含fa的字符串 fan，afa，faad
[字符集合] 匹配字符集合中的任何一个字符 ‘[xz]’匹配包含x或者z的字符串 dizzy，zebra，x-ray，extra
[^] 匹配不在括号中的任何字符 ‘ [ ^ abc] ‘匹配任何不包含a，b，c的字符串 desk，fox，f8ke
字符串{n,} 匹配前面的字符串至少n次 b{2}匹配2个或更多的b bbb，bb，bbbbb
字符串{n,m} 匹配前面的字符串至少n次，至多m次。如果n位0，此参数为可选参数 b{2,4}匹配含最少2个，最多4个b的字符串 bb，bbb，bbbb

查询以特定字符或字符串开头的记录

字符‘^’匹配以特定字符或者字符串开头的文本。 在fruits表中，查询f_name字段以字母‘b’开头的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '^b';

查询以特定字符或字符串结尾的记录

字符‘$’匹配以特定字符或者字符串结尾的文本。 在fruits表中，查询f_name字段以字母‘y’结尾的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'y$';

用符号”.”来替代字符串中的任意一个字符

字符‘.’匹配任意一个字符。 在fruits表中，查询f_name字段值 包含字母‘a’与‘g’且两个字母之间只有一个字母的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'a.g';

使用”*”和”+”来匹配多个字符

星号‘*’匹配前面的字符任意多次，包括0次。加号‘+’匹配前面的字符至 少一次。 在fruits表中，查询f_name字段值以字母‘b’开头且‘b’后面出现字母‘a’的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '^ba*';

在fruits表中，查询f_name字段值以字母‘b’开头且‘b’后面出现字母‘a’至少一次的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '^ba+';

匹配指定字符串

正则表达式可以匹配指定字符串，只要这个字符串在查询文本中即可，如要匹配多个 字符串，多个字符串之间使用分隔符‘|’隔开。

在fruits表中，查询f_name字段值包含字符串“on”的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'on';

在fruits表中，查询f_name字段值包含字符串“on”或者“ap”的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'on|ap';

之前介绍过，LIKE运算符也可以匹配指定的字符串，但与REGEXP不同，LIKE匹配的字符串如果在文本中 间出现，则找不到它，相应的行也不会返回。REGEXP在文本内进行匹配，如果被匹配的字符串在文本中 出现，REGEXP将会找到它，相应的行也会被返回。对比结果如下所示。

在fruits表中，使用LIKE运算符查询f_name字段值为“on”的记录，SQL语句如下：

1
2
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name LIKE 'on';
Empty SET(0.00 sec)

匹配指定字符中的任意一个

方括号“[]”指定一个字符集合，只匹配其中任何一个字符，即为所查找的 文本。 在fruits表中，查找f_name字段中包含字母‘o’或者‘t’的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP '[ot]';

在fruits表中，查询s_id字段中包含4、5或者6的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE s_id REGEXP '[456]';

匹配指定字符以外的字符

“[ ^ 字符集合 ]” 匹配不在指定集合中的任何字符。 在fruits表中，查询f_id字段中包含字母ae和数字12以外字符的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_id REGEXP '[^a-e1-2]';

使用{n,}或者{n,m}来指定字符串连续出现的次数

“字符串{n,}”表示至少匹配n次前面的字符；“字符串 {n,m}”表示匹配前面的字符串不少于n次，不多于m次。例如，a{2,}表示字母a连续出现至少2次，也可以 大于2次；a{2,4}表示字母a连续出现最少2次，最多不能超过4次。

在fruits表中，查询f_name字段值出现字母‘x’至少2次的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'x{2,}';

在fruits表中，查询f_name字段值出现字符串“ba”最少1次、最多3次的记录，SQL语句如下：

1
mysql> SELECT * FROM fruits WHERE f_name REGEXP 'ba{1,3}';

排序与分页

排序数据

排序规则

  • 使用ORDER BY子句排序
    • ASC（ascend）：升序
    • DESC（descend）：降序
  • ORDSER BY子句在SELECT语句的结尾

单序排列

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SELECT last_name, job_id, department_id, hire_date
FROM emplooyees
ORDER BY hire_date;

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2
3
SELECT employee_id, last_name, salary*12 "annsal"
FROM employees
ORDER BY annsal;

2.png

多列排序

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2
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SELECT last_name, department_id, salary
FROM employees
ORDER BY department_id, salary DESC;
  • 可以使用不在SELECT列表中的列排序。
  • 在对多列进行排序的时候，首先排序的第一列必须有相同的列值，才会对第二列进行排序。如果第 一列数据中所有值都是唯一的，将不再对第二列进行排序。

分页

背景

背景1：查询返回的记录太多了，查看起来很不方便，怎么样能够实现分页查询呢？

背景2：表里有 4 条数据，我们只想要显示第 2、3 条数据怎么办呢？

实现规则

  • 分页原理

    所谓分页显示，就是将数据库中的结果集，一段一段显示出来需要的条件。

  • MySQL中使用 LIMIT 实现分页

  • 格式：

    1
    LIMIT [位置偏移量] 行数

    第一个“位置偏移量”参数指示MySQL从哪一行开始显示，是一个可选参数，如果不指定“位置偏移 量”，将会从表中的第一条记录开始（第一条记录的位置偏移量是0，第二条记录的位置偏移量是 1，以此类推）；第二个参数“行数”指示返回的记录条数。

  • 举例

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    # 前十条
    SELECT * FROM 表名 LIMIT 10;
    # 或者
    SELECT * FROM 表名 LIMIT 0,10;

    # 第11到20条记录
    SELECT * FROM 表名 LIMIT 10,10;

    # 第21到30条记录
    SELECT * FROM 表名 LIMIT 20,10;
    1
    MySQL 8.0中可以使用“LIMIT 3 OFFSET 4”，意思是获取从第5条记录开始后面的3条记录，和“LIMIT4,3;”返回的结果相同。

  • 分页显式公式：（当前页数-1）*每页条数，每页条数

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    2
    SELECT * FROM table
    LIMIT(PageNo - 1)*PageSize,PageSize;

  • 注意：LIMIT 子句必须放在整个SELECT语句的最后！

  • 使用 LIMIT 的好处

约束返回结果的数量可以减少数据表的网络传输量 ，也可以提升查询效率 。如果我们知道返回结果只有 1 条，就可以使用 LIMIT 1 ，告诉 SELECT 语句只需要返回一条记录即可。这样的好处就是 SELECT 不需要扫描完整的表，只需要检索到一条符合条件的记录即可返回。

1
2
SQL执行顺序：
开始->FROM子句->WHERE子句->GROUP BY子句->HAVING子句->SELECT子句->ORDER BY子句->LIMIT子句->最终结果

扩展

在不同的 DBMS 中使用的关键字可能不同。在 MySQL、PostgreSQL、MariaDB 和 SQLite 中使用 LIMIT 关键字，而且需要放到 SELECT 语句的最后面。

  • 如果是 SQL Server 和 Access，需要使用 TOP 关键字，比如：

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    SELECT TOP 5 name, hp_max FROM heros ORDER BY hp_max DESC

  • 如果是 DB2，使用 FETCH FIRST 5 ROWS ONLY 这样的关键字：

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    SELECT name, hp_max FROM heros ORDER BY hp_max DESC FETCH FIRST 5 ROWS ONLY

  • 如果是 Oracle，你需要基于 ROWNUM 来统计行数：

    1
    SELECT rownum,last_name,salary FROM employees WHERE rownum < 5 ORDER BY salary DESC;

    需要说明的是，这条语句是先取出来前 5 条数据行，然后再按照 hp_max 从高到低的顺序进行排序。但 这样产生的结果和上述方法的并不一样。我会在后面讲到子查询，你可以使用

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    SELECT rownum, last_name,salary
    FROM (
    SELECT last_name,salary
    FROM employees
    ORDER BY salary DESC)
    WHERE rownum < 10;

    得到与上述方法一致的结果。

多表查询

多表查询

一个案例引发的多表连接

案例说明

202211281140305.png

从多个表中获取数据：

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#案例：查询员工的姓名及其部门名称
SELECT last_name, department_name
FROM employees, departments;

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202211281142091.png

分析错误情况：

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SELECT COUNT(employee_id) FROM employees;
#输出107行
SELECT COUNT(department_id)FROM departments;
#输出27行
SELECT 107*27 FROM dual

我们把上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。

笛卡尔积（或交叉连接）的理解

笛卡尔乘积是一个数学运算。假设我有两个集合 X 和 Y，那么 X 和 Y 的笛卡尔积就是 X 和 Y 的所有可能 组合，也就是第一个对象来自于 X，第二个对象来自于 Y 的所有可能。组合的个数即为两个集合中元素 个数的乘积数。

202211281143731.png

SQL92中，笛卡尔积也称为交叉连接 ，英文是 CROSS JOIN 。在 SQL99 中也是使用 CROSS JOIN表示交叉连接。它的作用就是可以把任意表进行连接，即使这两张表不相关。在MySQL中如下情况会出现笛卡 尔积：

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#查询员工姓名和所在部门名称
SELECT last_name,department_name FROM employees,departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees CROSS JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees INNER JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees JOIN departments;

案例分析与问题解决

  • 笛卡尔积的错误会在下面条件下产生：

    • 省略多个表的连接条件（或关联条件）
    • 连接条件（或关联条件）无效
    • 所有表中的所有行互相连接

  • 为了避免笛卡尔积， 可以在 WHERE 加入有效的连接条件。

  • 加入连接条件后，查询语法：

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    SELECT table1.column, table2.column
    FROM table1, table2
    WHERE table1.column1 = table2.column2; #连接条件
    • 在 WHERE子句中写入连接条件。

  • 正确写法：

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    #案例：查询员工的姓名及其部门名称
    SELECT last_name, department_name
    FROM employees, departments
    WHERE employees.department_id = departments.department_id;

  • 在表中有相同列时，在列名之前加上表名前缀。

多表查询分类讲解

分类1：等值连接 vs 非等值连接

等值连接

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SELECT employees.employee_id, employees.last_name,
employees.department_id, departments.department_id,
departments.location_id
FROM employees, departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

image-20221128115509273

拓展1：多个连接条件与 AND 操作符

image-20221128115633916

拓展2：区分重复的列名

  • 多个表中有相同列时，必须在列名之前加上表名前缀。
  • 在不同表中具有相同列名的列可以用表名加以区分。
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SELECT employees.last_name, departments.department_name,employees.department_id
FROM employees, departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

拓展3：表的别名

  • 使用别名可以简化查询。
  • 列名前使用表名前缀可以提高查询效率。
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SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id,
d.department_id, d.location_id
FROM employees e , departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;
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需要注意的是，如果我们使用了表的别名，在查询字段中、过滤条件中就只能使用别名进行代替，不能使用原有的表名，否则就会报错。
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阿里开发规范 ：
【 强制 】对于数据库中表记录的查询和变更，只要涉及多个表，都需要在列名前加表的别名（或表名）进行限定。
说明 ：对多表进行查询记录、更新记录、删除记录时，如果对操作列没有限定表的别名（或表名），并且操作列在多个表中存在时，就会抛异常。
正例 ：select t1.name from table_first as t1 , table_second as t2 where t1.id=t2.id;
反例 ：在某业务中，由于多表关联查询语句没有加表的别名（或表名）的限制，正常运行两年
后，最近在某个表中增加一个同名字段，在预发布环境做数据库变更后，线上查询语句出现出
1052 异常：Column 'name' in field list is ambiguous。
拓展4：连接多个表

image-20221128184607129

总结：连接 n个表,至少需要n-1个连接条件。比如，连接三个表，至少需要两个连接条件。

非等值连接

image-20221128190419509

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SELECT e.last_name, e.salary, j.grade_level
FROM employees e, job_grades j
WHERE e.salary BETWEEN j.lowest_sal AND j.highest_sal;

image-20221128190756251

分类2：自连接 vs 非自连接

image-20221128191124889

  • 当table1和table2本质上是同一张表，只是用取别名的方式虚拟成两张表以代表不同的意义。然后两个表再进行内连接，外连接等查询。

题目：查询employees表，返回“Xxx works for Xxx”

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SELECT CONCAT(worker.last_name ,' works for ', manager.last_name)
#通过取别名的方式虚拟成两张表
FROM employees worker, employees manager
#通过别名.列名的方式进行连接的方式实现自连接
WHERE worker.manager_id = manager.employee_id;

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分类3：内连接 vs 外连接

除了查询满足条件的记录以外，外连接还可以查询某一方不满足条件的记录。

image-20221128192016740

  • 内连接: 合并具有同一列的两个以上的表的行, 结果集中不包含一个表与另一个表不匹配的行
  • 外连接: 两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外还返回左（或右）表中不满足条件的 行 ，这种连接称为左（或右）外连接。没有匹配的行时, 结果表中相应的列为空(NULL)。
  • 如果是左外连接，则连接条件中左边的表也称为主表 ，右边的表称为从表 。
  • 如果是右外连接，则连接条件中右边的表也称为主表 ，左边的表称为从表 。

SQL92：使用(+)创建连接

  • 在 SQL92 中采用（+）代表从表所在的位置。即左或右外连接中，(+) 表示哪个是从表。

  • Oracle 对 SQL92 支持较好，而 MySQL 则不支持 SQL92 的外连接。

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    #左外连接
    SELECT last_name,department_name
    FROM employees ,departments
    WHERE employees.department_id = departments.department_id(+);
    #右外连接
    SELECT last_name,department_name
    FROM employees ,departments
    WHERE employees.department_id(+) = departments.department_id;

  • 而且在 SQL92 中，只有左外连接和右外连接，没有满（或全）外连接。

SQL99语法实现多表查询

基本语法

  • 使用JOIN…ON子句创建连接的语法结构：

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    SELECT table1.column, table2.column,table3.column
    FROM table1
    JOIN table2 ON table1 和 table2 的连接条件
    JOIN table3 ON table2 和 table3 的连接条件

    它的嵌套逻辑类似我们使用的 FOR 循环：

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    for t1 in table1:
    for t2 in table2:
    if condition1:
    for t3 in table3:
    if condition2:
    output t1 + t2 + t3

    SQL99 采用的这种嵌套结构非常清爽、层次性更强、可读性更强，即使再多的表进行连接也都清晰 可见。如果你采用 SQL92，可读性就会大打折扣。

  • 语法说明：

    • 可以使用 ON 子句指定额外的连接条件。
    • 这个连接条件是与其它条件分开的。
    • ON 子句使语句具有更高的易读性。
    • 关键字 JOIN、INNER JOIN、CROSS JOIN 的含义是一样的，都表示内连接

内连接(INNER JOIN)的实现

  • 语法：

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    SELECT 字段列表
    FROM A表 INNER JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 等其他子句;

  • 题目1：

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    SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id,
    d.department_id, d.location_id
    FROM employees e 
    JOIN departments d
    ON (e.department_id = d.department_id);

    image-20221128192742397

  • 题目2：

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SELECT e.last_name, d.drpartment_name, l.city
FROM employees e
JOIN departments d
on e.department_id = d.department_id
JOIN locations l
ON d.locations_id = l.location_id;

image-20221128192814208

外连接(OUTER JOIN)的实现

左外连接(LEFT OUTER JOIN)

  • 语法：

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    #实现查询结果是A
    SELECT 字段列表
    FROM A表 LEFT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 等其他子句;

  • 举例：

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    SELECT e.last_name, e.department_id, d.department_name
    FROM employees e
    LEFT OUTER JOIN departments d
    ON (e.department_id = d.department_id) ;

    image-20221128192952059

    1
    需要注意的是，LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL99 及以后的标准中，在 SQL92 中不存在，只能用 (+) 表示。
满外连接(FULL OUTER JOIN)
  • 满外连接的结果 = 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。
  • SQL99是支持满外连接的。使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN来实现。
  • 需要注意的是，MySQL不支持FULL JOIN，但是可以用 LEFT JOIN UNION RIGHT join代替。

UNION的使用

合并查询结果利用UNION关键字，可以给出多条SELECT语句，并将它们的结果组合成单个结果集。合并时，两个表对应的列数和数据类型必须相同，并且相互对应。各个SELECT语句之间使用UNION或UNION ALL关键字分隔。

语法格式：

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SELECT column,... FROM table1
UNION [ALL]
SELECT column,... FROM table2

UNION操作符

image-20221128221019571

UNION ALL操作符

image-20221128221043584

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注意：执行UNION ALL语句时所需要的资源比UNION语句少。如果明确知道合并数据后的结果数据不存在重复数据，或者不需要去除重复的数据，则尽量使用UNION ALL语句，以提高数据查询的效率。

举例：查询部门编号>90或邮箱包含a的员工信息

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#方式一：
SELECT * FROM employees 
WHERE email LIKE '%a%' OR department_id > 90;
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#方式二：
SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%'
UNION
SELECT * FROM employees WHERE department_id > 90;

举例：查询中国用户中男性的信息以及美国用户中年男性的用户信息

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SELECT id,cname FROM t_chinamale WHERE csex='男'
UNION ALL
SELECT id,tname FROM t_usmale WHERE tGender='male';

7种SQL JOINS的实现

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代码实现

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#中图：内连接 A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
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#左上图：左外连接
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
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#右上图：右外连接
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
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#左中图：A - A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL
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#右中图：B-A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE e.`department_id` IS NULL
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#左下图：满外连接
# 左中图 + 右上图 A∪B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL
UNION ALL #没有去重操作，效率高
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;
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#右下图
#左中图 + 右中图 A ∪B- A∩B 或者 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B）
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL
UNION ALL
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE e.`department_id` IS NULL

语法格式小结

  • 左中图

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    #实现A - A∩B
    SELECT 字段列表
    FROM A表 LEFT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 从表关联字段 IS null AND 等其他子句;

  • 右中图

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    #实现B - A∩B
    SELECT 字段列表
    FROM A表 RIGHT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 从表关联字段 IS null AND 等其他子句;

  • 左下图

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    #实现查询结果是A∪B
    #用左外的A，union 右外的B
    SELECT 字段列表
    FROM A表 LEFT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 等其他子句
    UNION
    SELECT 字段列表
    FROM A表 RIGHT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 等其他子句;

  • 右下图

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    #实现A∪B - A∩B 或 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B）
    #使用左外的 (A - A∩B) union 右外的（B - A∩B）
    SELECT 字段列表
    FROM A表 LEFT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 从表关联字段 IS NULL AND 等其他子句
    UNION
    SELECT 字段列表
    FROM A表 RIGHT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 从表关联字段 IS NULL AND 等其他子句

SQL99语法新特性

自然连接

SQL99 在 SQL92 的基础上提供了一些特殊语法，比如 NATURAL JOIN 用来表示自然连接。我们可以把自然连接理解为 SQL92 中的等值连接。它会帮你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 。

在SQL92标准中：

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SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
AND e.`manager_id` = d.`manager_id`;

在 SQL99 中你可以写成：

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2
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e NATURAL JOIN departments d;

USING连接

当我们进行连接的时候，SQL99还支持使用 USING 指定数据表里的同名字段进行等值连接。但是只能配合JOIN一起使用。比如：

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SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
USING (department_id);

你能看出与自然连接 NATURAL JOIN 不同的是，USING 指定了具体的相同的字段名称，你需要在 USING 的括号 () 中填入要指定的同名字段。同时使用 JOIN…USING 可以简化 JOIN ON 的等值连接。它与下 面的 SQL 查询结果是相同的：

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SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e ,departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;

小结

表连接的约束条件可以有三种方式：WHERE, ON, USING

  • WHERE：适用于所有关联查询

  • ON ：只能和JOIN一起使用，只能写关联条件。虽然关联条件可以并到WHERE中和其他条件一起 写，但分开写可读性更好。

  • USING：只能和JOIN一起使用，而且要求两个关联字段在关联表中名称一致，而且只能表示关联字 段值相等

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    #关联条件
    #把关联条件写在where后面
    SELECT last_name,department_name
    FROM employees,departments
    WHERE employees.department_id = departments.department_id;
    #把关联条件写在on后面，只能和JOIN一起使用
    SELECT last_name,department_name
    FROM employees INNER JOIN departments
    ON employees.department_id = departments.department_id;
    SELECT last_name,department_name
    FROM employees CROSS JOIN departments
    ON employees.department_id = departments.department_id;
    SELECT last_name,department_name
    FROM employees JOIN departments
    ON employees.department_id = departments.department_id;
    #把关联字段写在using()中，只能和JOIN一起使用
    #而且两个表中的关联字段必须名称相同，而且只能表示=
    #查询员工姓名与基本工资
    SELECT last_name,job_title
    FROM employees INNER JOIN jobs USING(job_id);
    #n张表关联，需要n-1个关联条件
    #查询员工姓名，基本工资，部门名称
    SELECT last_name,job_title,department_name FROM employees,departments,jobs
    WHERE employees.department_id = departments.department_id
    AND employees.job_id = jobs.job_id;
    SELECT last_name,job_title,department_name
    FROM employees INNER JOIN departments INNER JOIN jobs
    ON employees.department_id = departments.department_id
    AND employees.job_id = jobs.job_id;

    注意：

    我们要 控制连接表的数量 。多表连接就相当于嵌套 for 循环一样，非常消耗资源，会让 SQL 查询性能下 降得很严重，因此不要连接不必要的表。在许多 DBMS 中，也都会有最大连接表的限制。

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    【强制】超过三个表禁止 join。需要 join 的字段，数据类型保持绝对一致；多表关联查询时， 保
    证被关联的字段需要有索引。
    说明：即使双表 join 也要注意表索引、SQL 性能。
    来源：阿里巴巴《Java开发手册》

    附录：常用的 SQL 标准有哪些

    在正式开始讲连接表的种类时，我们首先需要知道 SQL 存在不同版本的标准规范，因为不同规范下的表 连接操作是有区别的。 SQL 有两个主要的标准，分别是 SQL92 和 SQL99 。92 和 99 代表了标准提出的时间，SQL92 就是 92 年 提出的标准规范。当然除了 SQL92 和 SQL99 以外，还存在 SQL-86、SQL-89、SQL:2003、SQL:2008、 SQL:2011 和 SQL:2016 等其他的标准。 这么多标准，到底该学习哪个呢？实际上最重要的 SQL 标准就是 SQL92 和 SQL99。一般来说 SQL92 的 形式更简单，但是写的 SQL 语句会比较长，可读性较差。而 SQL99 相比于 SQL92 来说，语法更加复杂， 但可读性更强。我们从这两个标准发布的页数也能看出，SQL92 的标准有 500 页，而 SQL99 标准超过了 1000 页。实际上从 SQL99 之后，很少有人能掌握所有内容，因为确实太多了。就好比我们使用 Windows、Linux 和 Office 的时候，很少有人能掌握全部内容一样。我们只需要掌握一些核心的功能，满 足日常工作的需求即可。 SQL92 和 SQL99 是经典的 SQL 标准，也分别叫做 SQL-2 和 SQL-3 标准。也正是在这两个标准发布之 后，SQL 影响力越来越大，甚至超越了数据库领域。现如今 SQL 已经不仅仅是数据库领域的主流语言， 还是信息领域中信息处理的主流语言。在图形检索、图像检索以及语音检索中都能看到 SQL 语言的使用。

单行函数

函数的理解

什么是函数

函数在计算机语言的使用中贯穿始终，函数的作用是什么呢？它可以把我们经常使用的代码封装起来， 需要的时候直接调用即可。这样既提高了代码效率 ，又提高了可维护性 。在 SQL 中我们也可以使用函数对检索出来的数据进行函数操作。使用这些函数，可以极大地提高用户对数据库的管理效率 。

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从函数定义的角度出发，我们可以将函数分成内置函数和自定义函数 。在 SQL 语言中，同样也包括了内置函数和自定义函数。内置函数是系统内置的通用函数，而自定义函数是我们根据自己的需要编写的。

不同DBMS函数的差异

我们在使用 SQL 语言的时候，不是直接和这门语言打交道，而是通过它使用不同的数据库软件，即 DBMS。DBMS 之间的差异性很大，远大于同一个语言不同版本之间的差异。实际上，只有很少的函数是被DBMS 同时支持的。比如，大多数 DBMS 使用（||）或者（+）来做拼接符，而在 MySQL 中的字符串拼 接函数为concat()。大部分 DBMS 会有自己特定的函数，这就意味着采用 SQL 函数的代码可移植性是很差的，因此在使用函数的时候需要特别注意。

MySQL的内置函数及分类

MySQL提供了丰富的内置函数，这些函数使得数据的维护与管理更加方便，能够更好地提供数据的分析与统计功能，在一定程度上提高了开发人员进行数据分析与统计的效率。 MySQL提供的内置函数从 实现的功能角度可以分为数值函数、字符串函数、日期和时间函数、流程控制 函数、加密与解密函数、获取MySQL信息函数、聚合函数等。这里，我将这些丰富的内置函数再分为两类： 单行函数 、 聚合函数（或分组函数） 。

两种SQL函数

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单行函数

  • 操作数据对象
  • 接受参数返回一个结果
  • 只对一行进行变换
  • 每行返回一个结果
  • 可以嵌套
  • 参数可以是一列或一个值

数值函数

基本函数

函数 用法
ABS(x) 返回x的绝对值
SIGN(x) 返回x的符号。正数返回1，负数返回-1，0返回0
PI() 返回圆周率的值
CEIL(x),CELING(x) 返回大于或等于某个值的最小整数
FLOOR(x) 返回小于或等于某个值的最大整数
LEAST(e1,e2,e3…) 返回列表中的最小值
GREATEST(e1,e2,e3…) 返回列表中的最大值
MOD(x,y) 返回X除以Y后的余数
RAND() 返回0~1的随机值
RAND(x) 返回0~1的随机值，其中x的值用作种子值，相同的X值会产生相同的随机 数
ROUND(x) 返回一个对x的值进行四舍五入后，最接近于X的整数
ROUND(x,y) 返回一个对x的值进行四舍五入后最接近X的值，并保留到小数点后面Y位
TRUNCAT(x,y) 返回数字x截断为y位小数的结果
SQRT(x) 返回x的平方根。当X的值为负数时，返回NULL

举例：

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SELECT
ABS(-123),ABS(32),SIGN(-23),SIGN(43),PI(),CEIL(32.32),CEILING(-43.23),FLOOR(32.32),
FLOOR(-43.23),MOD(12,5)
FROM DUAL;

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SELECT RAND(),RAND(),RAND(10),RAND(10),RAND(-1),RAND(-1)
FROM DUAL;

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SELECT
ROUND(12.33),ROUND(12.343,2),ROUND(12.324,-1),TRUNCATE(12.66,1),TRUNCATE(12.66,-1)
FROM DUAL;

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角度与弧度互换函数

函数 用法
RADIANS(x) 将角度转化为弧度，其中，参数x为角度值
DEGREES(x) 将弧度转化为角度，其中，参数x为弧度值 
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SELECT RADIANS(30),RADIANS(60),RADIANS(90),DEGREES(2*PI()),DEGREES(RADIANS(90))
FROM DUAL;

三角函数

函数 用法
SIN(x) 返回x的正弦值，其中，参数x为弧度值
ASIN(x) 返回x的反正弦值，即获取正弦为x的值。如果x的值不在-1到1之间，则返回NULL
COS(x) 返回x的余弦值，其中，参数x为弧度值
ACOS(x) 返回x的反余弦值，即获取余弦为x的值。如果x的值不在-1到1之间，则返回NULL
TAN(x) 返回x的正切值，其中，参数x为弧度值
ATAN(x) 返回x的反正切值，即返回正切值为x的值
ATAN2(m,n) 返回两个参数的反正切值
COT(x) 返回x的余切值，其中，X为弧度值

举例：

ATAN2(M,N)函数返回两个参数的反正切值。与ATAN(X)函数相比，ATAN2(M,N)需要两个参数，例如有两个点point(x1,y1)和point(x2,y2)，使用ATAN(X)函数计算反正切值为ATAN((y2-y1)/(x2-x1))，使用ATAN2(M,N)计 算反正切值则为ATAN2(y2-y1,x2-x1)。由使用方式可以看出，当x2-x1等于0时，ATAN(X)函数会报错，而 ATAN2(M,N)函数则仍然可以计算。

ATAN2(M,N)函数的使用示例如下：

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SELECT
SIN(RADIANS(30)),DEGREES(ASIN(1)),TAN(RADIANS(45)),DEGREES(ATAN(1)),DEGREES(ATAN2(1,1)
)
FROM DUAL;

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指数与对数

函数 用法
POW(x,y)，POWER(X,Y) 返回x的y次方
EXP(x) 返回e的X次方，其中e是一个常数，2.718281828459045
LN(x),LOG(x) 返回以e为底的X的对数，当X <= 0 时，返回的结果为NULL
LOG10(x) 返回以10为底的X的对数，当X <= 0 时，返回的结果为NULL
LOG2(x) 返回以2为底的X的对数，当X <= 0 时，返回NULL

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进制间的转换

函数 用法
BIN(x) 返回x的二进制编码
HEX(x) 返回x的十六进制编码
OCT(x) 返回x的八进制编码
CONV(x,f1,f2) 返回f1进制数变成f2进制数

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字符串函数

函数 用法
ASCII(S) 返回字符串S中的第一个字符的ASCII码值
CHAR_LENGTH(s) 返回字符串s的字符数。作用与CHARACTER_LENGTH(s)相同
LENGTH(s) 返回字符串s的字节数，和字符集有关
CONCAT(s1,s2,……,sn) CONCAT(s1,s2,……,sn)
CONCAT_WS(x, s1,s2,……,sn) 同CONCAT(s1,s2,…)函数，但是每个字符串之间要加上x
INSERT(str, idx, len, replacestr) 将字符串str从第idx位置开始，len个字符长的子串替换为字符串replacestr
REPLACE(str, a, b) REPLACE(str, a, b)
UPPER(s) 或 UCASE(s) 将字符串s的所有字母转成大写字母
LOWER(s) 或LCASE(s) 将字符串s的所有字母转成小写字母
LEFT(str,n) 返回字符串str最左边的n个字符
RIGHT(str,n) 返回字符串str最右边的n个字符
LPAD(str, len, pad) 用字符串pad对str最左边进行填充，直到str的长度为len个字符
RPAD(str ,len, pad) 用字符串pad对str最右边进行填充，直到str的长度为len个字符
LTRIM(s) 去掉字符串s左侧的空格
RTRIM(s) 去掉字符串s右侧的空格
TRIM(s) 去掉字符串s开始与结尾的空格
TRIM(s1 FROM s) 去掉字符串s开始与结尾的s1
TRIM(LEADING s1 FROM s) 去掉字符串s开始处的s1
TRIM(TRAILING s1 FROM s) 去掉字符串s结尾处的s1
REPEAT(str, n) 返回str重复n次的结果
SPACE(n) 返回n个空格
STRCMP(s1,s2) 比较字符串s1,s2的ASCII码值的大小
SUBSTR(s,index,len) 返回从字符串s的index位置其len个字符，作用与SUBSTRING(s,n,len)、 MID(s,n,len)相同
LOCATE(substr,str) 返回字符串substr在字符串str中首次出现的位置，作用于POSITION(substr IN str)、INSTR(str,substr)相同。未找到，返回0
ELT(m,s1,s2,…,sn) 返回指定位置的字符串，如果m=1，则返回s1，如果m=2，则返回s2，如 果m=n，则返回sn
FIELD(s,s1,s2,…,sn) 返回字符串s在字符串列表中第一次出现的位置
FIND_IN_SET(s1,s2) 返回字符串s1在字符串s2中出现的位置。其中，字符串s2是一个以逗号分 隔的字符串
REVERSE(s) 返回s反转后的字符串
NULLIF(value1,value2) 比较两个字符串，如果value1与value2相等，则返回NULL，否则返回 value1 
1
注意：MySQL中，字符串的位置是从1开始的。

举例：

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日期和时间函数

获取日期、时间

函数 用法
CURDATE() ，CURRENT_DATE() 返回当前日期，只包含年、 月、日
CURTIME() ， CURRENT_TIME() 返回当前时间，只包含时、 分、秒
NOW() / SYSDATE() / CURRENT_TIMESTAMP() / LOCALTIME() / LOCALTIMESTAMP() 返回当前系统日期和时间
UTC_DATE() 返回UTC（世界标准时间） 日期
UTC_TIME( 返回UTC（世界标准时间） 时间

举例：

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SELECT
CURDATE(),CURTIME(),NOW(),SYSDATE()+0,UTC_DATE(),UTC_DATE()+0,UTC_TIME(),UTC_TIME()+0
FROM DUAL;

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日期与时间戳的转换

函数 用法
UNIX_TIMESTAMP() 以UNIX时间戳的形式返回当前时间。SELECT UNIX_TIMESTAMP() - >1634348884
UNIX_TIMESTAMP(date) 将时间date以UNIX时间戳的形式返回。
FROM_UNIXTIME(timestamp) 将UNIX时间戳的时间转换为普通格式的时间

举例：

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获取月份、星期、星期数、天数等函数

函数 用法
YEAR(date) / MONTH(date) / DAY(date) 返回具体的日期值
HOUR(time) / MINUTE(time) / SECOND(time) 返回具体的时间值
MONTHNAME(date) 返回月份：January，…
DAYNAME(date) 返回星期几：MONDAY，TUESDAY…..SUNDAY
WEEKDAY(date) 返回周几，注意，周1是0，周2是1，。。。周日是6
QUARTER(date) 返回日期对应的季度，范围为1～4
WEEK(date) ， WEEKOFYEAR(date) 返回一年中的第几周
DAYOFYEAR(date) 返回日期是一年中的第几天
DAYOFMONTH(date) 返回日期位于所在月份的第几天
DAYOFWEEK(date) 返回周几，注意：周日是1，周一是2，。。。周六是 7

举例：

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SELECT YEAR(CURDATE()),MONTH(CURDATE()),DAY(CURDATE()),
HOUR(CURTIME()),MINUTE(NOW()),SECOND(SYSDATE())
FROM DUAL;

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SELECT MONTHNAME('2021-10-26'),DAYNAME('2021-10-26'),WEEKDAY('2021-10-26'),
QUARTER(CURDATE()),WEEK(CURDATE()),DAYOFYEAR(NOW()),
DAYOFMONTH(NOW()),DAYOFWEEK(NOW())
FROM DUAL;

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日期的操作函数

函数 用法
EXTRACT(type FROM date) EXTRACT(type FROM date)

EXTRACT(type FROM date)函数中type的取值与含义：

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SELECT EXTRACT(MINUTE FROM NOW()),EXTRACT( WEEK FROM NOW()),
EXTRACT( QUARTER FROM NOW()),EXTRACT( MINUTE_SECOND FROM NOW())
FROM DUAL;

时间和秒钟转换的函数

函数 用法
TIME_TO_SEC(time) 将 time 转化为秒并返回结果值。转化的公式为： 小时*3600+分钟 *60+秒
SEC_TO_TIME(seconds) 将 seconds 描述转化为包含小时、分钟和秒的时间

举例：

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计算日期和时间的函数

第1组：

函数 用法
DATE_ADD(datetime, INTERVAL expr type)， ADDDATE(date,INTERVAL expr type) 返回与给定日期时间相差INTERVAL时间段的日期时间
DATE_SUB(date,INTERVAL expr type)， SUBDATE(date,INTERVAL expr type) 返回与date相差INTERVAL时间间隔的日期

上述函数中type的取值：

image-20221130130759531

举例：

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SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 1 DAY) AS col1,DATE_ADD('2021-10-21 23:32:12',INTERVAL
1 SECOND) AS col2,
ADDDATE('2021-10-21 23:32:12',INTERVAL 1 SECOND) AS col3,
DATE_ADD('2021-10-21 23:32:12',INTERVAL '1_1' MINUTE_SECOND) AS col4,
DATE_ADD(NOW(), INTERVAL -1 YEAR) AS col5, #可以是负数
DATE_ADD(NOW(), INTERVAL '1_1' YEAR_MONTH) AS col6 #需要单引号
FROM DUAL;
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SELECT DATE_SUB('2021-01-21',INTERVAL 31 DAY) AS col1,
SUBDATE('2021-01-21',INTERVAL 31 DAY) AS col2,
DATE_SUB('2021-01-21 02:01:01',INTERVAL '1 1' DAY_HOUR) AS col3
FROM DUAL;

第2组：

函数 用法
ADDTIME(time1,time2) 返回time1加上time2的时间。当time2为一个数字时，代表的是秒 ，可以为负数
SUBTIME(time1,time2) 返回time1减去time2后的时间。当time2为一个数字时，代表的 是 秒 ，可以为负数
DATEDIFF(date1,date2) 返回date1 - date2的日期间隔天数
TIMEDIFF(time1, time2) 返回time1 - time2的时间间隔
FROM_DAYS(N) 返回从0000年1月1日起，N天以后的日期
TO_DAYS(date) 返回日期date距离0000年1月1日的天数
LAST_DAY(date) 返回date所在月份的最后一天的日期
MAKEDATE(year,n) 针对给定年份与所在年份中的天数返回一个日期
MAKETIME(hour,minute,second) 将给定的小时、分钟和秒组合成时间并返回
PERIOD_ADD(time,n) 返回time加上n后的时间

举例：

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SELECT
ADDTIME(NOW(),20),SUBTIME(NOW(),30),SUBTIME(NOW(),'1:1:3'),DATEDIFF(NOW(),'2021-10-01'),
TIMEDIFF(NOW(),'2021-10-25 22:10:10'),FROM_DAYS(366),TO_DAYS('0000-12-25'),
LAST_DAY(NOW()),MAKEDATE(YEAR(NOW()),12),MAKETIME(10,21,23),PERIOD_ADD(20200101010101,10)
FROM DUAL;

image-20221130140107964

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image-20221130140231625

image-20221130140251397

image-20221130140306397

image-20221130140324224

image-20221130140338661

举例：查询 7 天内的新增用户数有多少？

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SELECT COUNT(*) AS num FROM new_user WHERE TO_DAYS(NOW())-TO_DAYS(regist_time)<=7

日期的格式化与解析

函数 用法
DATE_FORMAT(date,fmt) 按照字符串fmt格式化日期date值
TIME_FORMAT(time,fmt) 按照字符串fmt格式化时间time值
GET_FORMAT(date_type,format_type) 返回日期字符串的显示格式
STR_TO_DATE(str, fmt) 按照字符串fmt对str进行解析，解析为一个日期

上述非GET_FORMAT 函数中fmt参数常用的格式符：

格式符 说明 格式符 说明
%Y 4位数字表示年份 %y 表示两位数字表示年份
%M 月名表示月份（January,….） %m 两位数字表示月份 （01,02,03。。。）
%b 缩写的月名（Jan.，Feb.，….） %c 数字表示月份（1,2,3,…）
%D 英文后缀表示月中的天数 （1st,2nd,3rd,…） %d 数字表示月份（1,2,3,…）
%e 数字形式表示月中的天数 （1,2,3,4,5…..）
%H 两位数字表示小数，24小时制 （01,02..） %h和%l 两位数字表示小时，12小时制 （01,02..）
%k 数字形式的小时，24小时制(1,2,3) %l 数字形式表示小时，12小时制 （1,2,3,4….）
%i 两位数字表示分钟（00,01,02） %S和%s 两位数字表示秒(00,01,02…)
%W 一周中的星期名称（Sunday…） %a 一周中的星期缩写（Sun.， Mon.,Tues.，..）
%w 以数字表示周中的天数 (0=Sunday,1=Monday….)
%j 以3位数字表示年中的天数(001,002…) %U 以数字表示年中的第几周， （1,2,3。。）其中Sunday为周中第一 天
%u 以数字表示年中的第几周， （1,2,3。。）其中Monday为周中第一 天
%T 24小时制 %r 12小时制
%p AM或PM %% 表示%

GET_FORMAT函数中date_type和format_type参数取值如下：

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举例：

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SELECT STR_TO_DATE('09/01/2009','%m/%d/%Y')
FROM DUAL;

SELECT STR_TO_DATE('20140422154706','%Y%m%d%H%i%s')
FROM DUAL;

SELECT STR_TO_DATE('2014-04-22 15:47:06','%Y-%m-%d %H:%i:%s')
FROM DUAL;

image-20221130141506439

image-20221130141519180

流程控制函数

流程处理函数可以根据不同的条件，执行不同的处理流程，可以在SQL语句中实现不同的条件选择。 MySQL中的流程处理函数主要包括IF()、IFNULL()和CASE()函数。

函数 用法
IF(value1,value2,value3) 如果value的值为TRUE，返回value1， 否则返回value2
IFNULL(value1,value2) 如果value1不为NULL，返回value1，否 则返回value2
CASE WHEN 条件1 THEN 结果1 WHEN 条件2 THEN 结果2 …[ELSE result] END 相当于Java的if…else if…else…
CASE expr WHEN 常量值1 THEN 值1 WHEN 常量值1 THEN 值1 …. [ELSE 值n] END 相当于Java的switch…case… 
1
2
SELECT IF(1 > 0,'正确','错误')
->正确
1
2
SELECT IFNULL(null,'Hello Word')
->Hello Word
1
2
3
4
5
6
7
8
SELECT CASE
WHEN 1 > 0
THEN '1 > 0'
WHEN 2 > 0
THEN '2 > 0'
ELSE '3 > 0'
END
->1 > 0
1
2
3
4
SELECT CASE 1
WHEN 1 THEN '我是1'
WHEN 2 THEN '我是2'
ELSE '你是谁'
1
2
3
4
5
SELECT employee_id,salary, CASE WHEN salary>=15000 THEN '高薪'
WHEN salary>=10000 THEN '潜力股'
WHEN salary>=8000 THEN '屌丝'
ELSE '草根' END "描述"
FROM employees;
1
2
3
4
5
6
SELECT oid,`status`, CASE `status` WHEN 1 THEN '未付款'
WHEN 2 THEN '已付款'
WHEN 3 THEN '已发货'
WHEN 4 THEN '确认收货'
ELSE '无效订单' END
FROM t_order;

image-20221130142305713

image-20221130142320913

1
2
SELECT employee_id,12 * salary * (1 + IFNULL(commission_pct,0))
FROM employees;
1
2
3
4
5
6
SELECT last_name, job_id, salary,
CASE job_id WHEN 'IT_PROG' THEN 1.10*salary
WHEN 'ST_CLERK' THEN 1.15*salary
WHEN 'SA_REP' THEN 1.20*salary
ELSE salary END "REVISED_SALARY"
FROM employees;

image-20221130142408474

加密与解密函数

加密与解密函数主要用于对数据库中的数据进行加密和解密处理，以防止数据被他人窃取。这些函数在保证数据库安全时非常有用。

函数 用法
PASSWORD(str) 返回字符串str的加密版本，41位长的字符串。加密结果 不可 逆 ，常用于用户的密码加密
MD5(str) 返回字符串str的md5加密后的值，也是一种加密方式。若参数为 NULL，则会返回NULL
SHA(str) 从原明文密码str计算并返回加密后的密码字符串，当参数为 NULL时，返回NULL。 SHA加密算法比MD5更加安全 。
ENCODE(value,password_seed) 返回使用password_seed作为加密密码加密value
DECODE(value,password_seed) 返回使用password_seed作为加密密码加密value

可以看到，ENCODE(value,password_seed)函数与DECODE(value,password_seed)函数互为反函数。

举例：

image-20221130142749496

1
2
SELECT md5('123')
->202cb962ac59075b964b07152d234b70
1
2
SELECT SHA('Tom123')
->c7c506980abc31cc390a2438c90861d0f1216d50

image-20221130142818335

image-20221130142853711

MySQL信息函数

MySQL中内置了一些可以查询MySQL信息的函数，这些函数主要用于帮助数据库开发或运维人员更好地 对数据库进行维护工作。

函数 用法
VERSION() 返回当前MySQL的版本号
CONNECTION_ID() 返回当前MySQL服务器的连接数
DATABASE(),SCHEMA() 返回MySQL命令行当前所在的数据库
USER(),CURRENR_USER(),SYSTEM_USER(),SESSION_USER() 返回当前连接MySQL的用户名，返回结果格式为 “主机名@用户名”
CHARSET(value) 返回字符串value自变量的字符集
COLLATION(value) 返回字符串value的比较规则

举例：

image-20221130143319065

image-20221130143336004

image-20221130143349750

其他函数

MySQL中有些函数无法对其进行具体的分类，但是这些函数在MySQL的开发和运维过程中也是不容忽视 的。

函数 用法
FORMAT(value,n) 返回对数字value进行格式化后的结果数据。n表示 四舍五入 后保留 到小数点后n位
CONV(value,form,to) 将value的值进行不同进制之间的转换
INET_ATON(ipvalue) 将value的值进行不同进制之间的转换
INET_NTOA(value) 将数字形式的IP地址转化为以点分隔的IP地址
BENCHMARK(n,expr) 将表达式expr重复执行n次。用于测试MySQL处理expr表达式所耗费 的时间
CONVERT(value USING char_code) 将value所使用的字符编码修改为char_code

举例：

image-20221130143713902

image-20221130143724541

image-20221130143737788

202211301437919.png

202211301438551.png

image-20221130143814338

聚合函数

聚合函数介绍

什么是聚合函数？

聚合函数作用于一组数据，并对一组数据返回一个值。

image-20221130143920695

聚合函数类型

  • AVG()
  • SUM()
  • MAX()
  • MIN()
  • COUNT()

聚合函数语法

image-20221130144013659

聚合函数不能嵌套调用。比如不能出现类似“AVG(SUM(字段名称))”形式的调用。

AVG和SUM函数

可以对数值型数据使用AVG 和 SUM 函数。

1
2
3
SELECT AVG(salary), MAX(salary),MIN(salary), SUM(salary)
FROM employees
WHERE job_id LIKE '%REP%';

image-20221130144124981

MIN和MAX函数

可以对任意数据类型的数据使用 MIN 和 MAX 函数。

1
2
SELECT MIN(hire_date), MAX(hire_date)
FROM employees;

image-20221130144207970

COUNT函数

  • COUNT(*)返回表中记录总数，适用于任意数据类型。

    1
    2
    3
    SELECT COUNT(*)
    FROM employees
    WHERE department_id = 50;

    image-20221130144358249

  • COUNT(expr) 返回expr不为空的记录总数。

    1
    2
    3
    SELECT COUNT(commission_pct)
    FROM employees
    WHERE department_id = 50;

    image-20221130144446128

  • 问题：用count(*)，count(1)，count(列名)谁好呢?

    其实，对于MyISAM引擎的表是没有区别的。这种引擎内部有一计数器在维护着行数。 Innodb引擎的表用count(*),count(1)直接读行数，复杂度是O(n)，因为innodb真的要去数一遍。但好于具体的count(列名)。

  • 问题：能不能使用count(列名)替换count(*)?

    不要使用 count(列名)来替代 count(*) ， count() 是 SQL92 定义的标准统计行数的语法，跟数据库无关，跟 NULL 和非 NULL 无关。 说明：**count()会统计值为 NULL 的行，而 count(列名)不会统计此列为 NULL 值的行。**

1
总结：用COUNT(*),不用COUNT(列名)

GROUP BY

基本使用

image-20221130144729825

可以使用GROUP BY子句将表中的数据分成若干组

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5
SELECT column, group_function(column)
FROM table
[WHERE condition]
[GROUP BY group_by_expression]
[ORDER BY column];

在SELECT列表中所有未包含在组函数中的列都应该包含在 GROUP BY子句中

1
2
3
SELECT department_id, AVG(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id ;

image-20221130144937878

包含在 GROUP BY 子句中的列不必包含在SELECT 列表中

1
2
3
SELECT AVG(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id ;

使用多个列分组

image-20221130145431895

1
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3
SELECT department_id dept_id, job_id, SUM(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id, job_id ;

image-20221130145517532

GROUP BY中使用WITH ROLLUP

使用 WITH ROLLUP 关键字之后，在所有查询出的分组记录之后增加一条记录，该记录计算查询出的所 有记录的总和，即统计记录数量。

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4
SELECT department_id,AVG(salary)
FROM employees
WHERE department_id > 80
GROUP BY department_id WITH ROLLUP;
1
2
3
注意：
当使用ROLLUP时，不能同时使用ORDER BY子句进行结果排序，即ROLLUP和ORDER BY是互相排斥
的。

HAVING

基本使用

image-20221130145756304

过滤分组：HAVING子句

  1. 行已经被分组。
  2. 使用了聚合函数。
  3. 满足HAVING 子句中条件的分组将被显示。
  4. HAVING 不能单独使用，必须要跟 GROUP BY 一起使用。

image-20221130150007342

1
2
3
4
SELECT department_id, MAX(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING MAX(salary)>10000 ;

image-20221130150030360

非法使用聚合函数 ： 不能在 WHERE 子句中使用聚合函数。

如下：

1
2
3
4
SELECT department_id, AVG(salary)
FROM employees
WHERE AVG(salary) > 8000
GROUP BY department_id;

image-20221130150222430

WHERE和HAVING的对比

注意：

区别1：WHERE 可以直接使用表中的字段作为筛选条件，但不能使用分组中的计算函数作为筛选条件； HAVING 必须要与 GROUP BY 配合使用，可以把分组计算的函数和分组字段作为筛选条件。

这决定了，在需要对数据进行分组统计的时候，HAVING 可以完成 WHERE 不能完成的任务。这是因为， 在查询语法结构中，WHERE 在 GROUP BY 之前，所以无法对分组结果进行筛选。HAVING 在 GROUP BY 之 后，可以使用分组字段和分组中的计算函数，对分组的结果集进行筛选，这个功能是 WHERE 无法完成 的。另外，WHERE排除的记录不再包括在分组中。

区别2：如果需要通过连接从关联表中获取需要的数据，WHERE 是先筛选后连接，而 HAVING 是先连接后筛选。 这一点，就决定了在关联查询中，WHERE 比 HAVING 更高效。因为 WHERE 可以先筛选，用一 个筛选后的较小数据集和关联表进行连接，这样占用的资源比较少，执行效率也比较高。HAVING 则需要先把结果集准备好，也就是用未被筛选的数据集进行关联，然后对这个大的数据集进行筛选，这样占用的资源就比较多，执行效率也较低。

小结如下：

优点 缺点
WHERE 先筛选数据再关联，执行效率高 不能使用分组中的计算函数进行筛选
HAVING 可以使用分组中的计算函数 在最后的结果集中进行筛选，执行效率较低

开发中的选择：

WHERE 和 HAVING 也不是互相排斥的，我们可以在一个查询里面同时使用 WHERE 和 HAVING。包含分组统计函数的条件用 HAVING，普通条件用 WHERE。这样，我们就既利用了 WHERE 条件的高效快速，又发挥了HAVING可以使用包含分组统计函数的查询条件的优点。当数据量特别大的时候，运行效率会有很大的差别。

SELECT的执行过程

查询的结构

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# 方式1：
SELECT ...,....,...
FROM ...,...,....
WHERE 多表的连接条件
AND 不包含组函数的过滤条件
GROUP BY ...,...
HAVING 包含组函数的过滤条件
ORDER BY ... ASC/DESC
LIMIT ...,...
# 方式2：
SELECT ...,....,...
FROM ... JOIN ...
ON 多表的连接条件
JOIN ...
ON ...
WHERE 不包含组函数的过滤条件
AND/OR 不包含组函数的过滤条件
GROUP BY ...,...
HAVING 包含组函数的过滤条件
ORDER BY ... ASC/DESC
LIMIT ...,...
# 其中：
#（1）from：从哪些表中筛选
#（2）on：关联多表查询时，去除笛卡尔积
#（3）where：从表中筛选的条件
#（4）group by：分组依据
#（5）having：在统计结果中再次筛选
#（6）order by：排序
#（7）limit：分页

SELECT执行顺序

你需要记住 SELECT 查询时的两个顺序：

  • 关键字的顺序是不能颠倒的：

    1
    SELECT ... FROM ... WHERE ... GROUP BY ... HAVING ... ORDER BY ... LIMIT...

  • SELECT 语句的执行顺序（在 MySQL 和 Oracle 中，SELECT 执行顺序基本相同）：

    1
    FROM -> WHERE -> GROUP BY -> HAVING -> SELECT 的字段 -> DISTINCT -> ORDER BY -> LIMIT

    image-20221130151039559

比如你写了一个 SQL 语句，那么它的关键字顺序和执行顺序是下面这样的：

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SELECT DISTINCT player_id, player_name, COUNT(*) AS num # 顺序 5
FROM player JOIN team ON player.team_id = team.team_id # 顺序 1
WHERE height > 1.80 # 顺序 2
GROUP BY player.team_id # 顺序 3
HAVING num > 2 # 顺序 4
ORDER BY num DESC # 顺序 6
LIMIT 2 # 顺序 7

在 SELECT 语句执行这些步骤的时候，每个步骤都会产生一个 虚拟表 ，然后将这个虚拟表传入下一个步 骤中作为输入。需要注意的是，这些步骤隐含在 SQL 的执行过程中，对于我们来说是不可见的。

SQL 的执行原理

SELECT 是先执行 FROM 这一步的。在这个阶段，如果是多张表联查，还会经历下面的几个步骤：

  1. 首先先通过 CROSS JOIN 求笛卡尔积，相当于得到虚拟表 vt（virtual table）1-1；
  2. 通过 ON 进行筛选，在虚拟表 vt1-1 的基础上进行筛选，得到虚拟表 vt1-2；
  3. 添加外部行。如果我们使用的是左连接、右链接或者全连接，就会涉及到外部行，也就是在虚拟 表 vt1-2 的基础上增加外部行，得到虚拟表 vt1-3。

当然如果我们操作的是两张以上的表，还会重复上面的步骤，直到所有表都被处理完为止。这个过程得 到是我们的原始数据。

当我们拿到了查询数据表的原始数据，也就是最终的虚拟表 vt1 ，就可以在此基础上再进行 WHERE 阶 段 。在这个阶段中，会根据 vt1 表的结果进行筛选过滤，得到虚拟表 vt2 。

然后进入第三步和第四步，也就是 GROUP 和 HAVING 阶段 。在这个阶段中，实际上是在虚拟表 vt2 的 基础上进行分组和分组过滤，得到中间的虚拟表 vt3 和 vt4 。

当我们完成了条件筛选部分之后，就可以筛选表中提取的字段，也就是进入到 SELECT 和 DISTINCT 阶段 。

首先在 SELECT 阶段会提取想要的字段，然后在 DISTINCT 阶段过滤掉重复的行，分别得到中间的虚拟表 vt5-1 和 vt5-2 。

当我们提取了想要的字段数据之后，就可以按照指定的字段进行排序，也就是 ORDER BY 阶段 ，得到 虚拟表 vt6 。

最后在 vt6 的基础上，取出指定行的记录，也就是 LIMIT 阶段 ，得到最终的结果，对应的是虚拟表 vt7 。

当然我们在写 SELECT 语句的时候，不一定存在所有的关键字，相应的阶段就会省略。

同时因为 SQL 是一门类似英语的结构化查询语言，所以我们在写 SELECT 语句的时候，还要注意相应的关键字顺序，所谓底层运行的原理，就是我们刚才讲到的执行顺序。

子查询

需求分析与问题解决

实际问题

image-20221130151654236

现有解决方式：

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#方式一：
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel';
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > 11000;
#方式二：自连接
SELECT e2.last_name,e2.salary
FROM employees e1,employees e2
WHERE e1.last_name = 'Abel'
AND e1.`salary` < e2.`salary`
#方式三：子查询
SELECT last_name,salary
FROM employees
WHERE salary > (
SELECT salary
FROM employees
WHERE last_name = 'Abel'
);

image-20221130151850183

子查询的基本使用

  • 子查询的基本语法结构：

    image-20221130151928103

  • 子查询（内查询）在主查询之前一次执行完成。

  • 子查询的结果被主查询（外查询）使用 。

  • 注意事项

    • 子查询要包含在括号内
    • 将子查询放在比较条件的右侧
    • 单行操作符对应单行子查询，多行操作符对应多行子查询

子查询的分类

分类方式1：

我们按内查询的结果返回一条还是多条记录，将子查询分为 单行子查询 、 多行子查询 。

  • 单行子查询

    image-20221130171605461

  • 多行子查询

    202211301716410-1697368834879243.png

分类方式2：

我们按内查询是否被执行多次，将子查询划分为 相关(或关联)子查询 和 不相关(或非关联)子查询 。

子查询从数据表中查询了数据结果，如果这个数据结果只执行一次，然后这个数据结果作为主查询的条 件进行执行，那么这样的子查询叫做不相关子查询。

同样，如果子查询需要执行多次，即采用循环的方式，先从外部查询开始，每次都传入子查询进行查 询，然后再将结果反馈给外部，这种嵌套的执行方式就称为相关子查询。

单行子查询

单行比较操作符

操作符 含义
= equal to
> grater than
>= grater than or equal to
< less than
<= less than or equal to
<> not equal to

代码示例

题目：查询工资大于149号员工工资的员工的信息

image-20221130171914611

image-20221130171930031

题目：返回job_id与141号员工相同，salary比143号员工多的员工姓名，job_id和工资

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SELECT last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE job_id =
(SELECT job_id
FROM employees
WHERE employee_id = 141)
AND salary >
(SELECT salary
FROM employees
WHERE employee_id = 143);

image-20221130172015388

题目：返回公司工资最少的员工的last_name,job_id和salary

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SELECT last_name, job_id, salary
FROM employees
WHERE salary =
(SELECT MIN(salary)
FROM employees);

image-20221130172053687

题目：查询与141号或174号员工的manager_id和department_id相同的其他员工的employee_id， manager_id，department_id

实现方式1：不成对比较

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SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE manager_id IN
(SELECT manager_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (174,141))
AND department_id IN
(SELECT department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (174,141))
AND employee_id NOT IN(174,141);

实现方式2：成对比较

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SELECT employee_id, manager_id, department_id
FROM employees
WHERE (manager_id, department_id) IN
(SELECT manager_id, department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (141,174))
AND employee_id NOT IN (141,174);

HAVING 中的子查询

  • 首先执行子查询。
  • 向主查询中的HAVING 子句返回结果。

题目：查询最低工资大于50号部门最低工资的部门id和其最低工资

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SELECT department_id, MIN(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING MIN(salary) >
(SELECT MIN(salary)
FROM employees
WHERE department_id = 50);

CASE中的子查询

在CASE表达式中使用单列子查询：

题目：显式员工的employee_id,last_name和location。其中，若员工department_id与location_id为1800 的department_id相同，则location为’Canada’，其余则为’USA’。

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SELECT employee_id, last_name,
(CASE department_id
WHEN
(SELECT department_id FROM departments
WHERE location_id = 1800)
THEN 'Canada' ELSE 'USA' END) location
FROM employees;

子查询中的空值问题

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SELECT last_name, job_id
FROM employees
WHERE job_id =
(SELECT job_id
FROM employees
WHERE last_name = 'Haas');

image-20221130172349680

1
子查询不返回任何行

非法使用子查询

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SELECT employee_id, last_name
FROM employees
WHERE salary =
(SELECT MIN(salary)
FROM employees
GROUP BY department_id);

image-20221130172448331

1
多行子查询使用单行比较符

多行子查询

操作符 含义
IN 等于列表中的任意一个
ANY 需要和单行比较操作符一起使用，和子查询返回的某一个值比较
ALL 需要和单行比较操作符一起使用，和子查询返回的所有值比较
SOME 实际上是ANY的别名，作用相同，一般常使用ANY 
1
体会ANY和ALL的区别

代码示例

题目：返回其它job_id中比job_id为‘IT_PROG’部门任一工资低的员工的员工号、姓名、job_id 以及salary

image-20221130172718978

题目：查询平均工资最低的部门id

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#方式1：
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) = (
SELECT MIN(avg_sal)
FROM (
SELECT AVG(salary) avg_sal
FROM employees
GROUP BY department_id
) dept_avg_sal
)
#方式2：
SELECT department_id
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING AVG(salary) <= ALL (
SELECT AVG(salary) avg_sal
FROM employees
GROUP BY department_id
)

空值问题

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SELECT last_name
FROM employees
WHERE employee_id NOT IN (
SELECT manager_id
FROM employees
);

202211301727508-1697368861171262.png

相关子查询

相关子查询执行流程

如果子查询的执行依赖于外部查询，通常情况下都是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，这样的子查询就称之为 关联子查询 。 相关子查询按照一行接一行的顺序执行，主查询的每一行都执行一次子查询。

image-20221130172929911

说明：子查询中使用主查询中的列

代码示例

题目：查询员工中工资大于本部门平均工资的员工的last_name,salary和其department_id

方式一：相关子查询

image-20221130173010328

方式二：在 FROM 中使用子查询

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SELECT last_name,salary,e1.department_id
FROM employees e1,(SELECT department_id,AVG(salary) dept_avg_sal FROM employees GROUP
BY department_id) e2
WHERE e1.`department_id` = e2.department_id
AND e2.dept_avg_sal < e1.`salary`;
1
2
from型的子查询：子查询是作为from的一部分，子查询要用()引起来，并且要给这个子查询取别
名， 把它当成一张“临时的虚拟的表”来使用。

在ORDER BY 中使用子查询：

题目：查询员工的id,salary,按照department_name 排序

1
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SELECT employee_id,salary
FROM employees e
ORDER BY (
SELECT department_name
FROM departments d
WHERE e.`department_id` = d.`department_id`
);

题目：若employees表中employee_id与job_history表中employee_id相同的数目不小于2，输出这些相同 id的员工的employee_id,last_name和其job_id

1
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5
SELECT e.employee_id, last_name,e.job_id
FROM employees e
WHERE 2 <= (SELECT COUNT(*)
FROM job_history
WHERE employee_id = e.employee_id);

EXISTS 与 NOT EXISTS关键字

  • 关联子查询通常也会和 EXISTS操作符一起来使用，用来检查在子查询中是否存在满足条件的行。
  • 如果在子查询中不存在满足条件的行：
    • 条件返回 FALSE
    • 继续在子查询中查找
  • 如果在子查询中存在满足条件的行：
    • 不在子查询中继续查找
    • 条件返回 TRUE
  • NOT EXISTS关键字表示如果不存在某种条件，则返回TRUE，否则返回FALSE。

题目：查询公司管理者的employee_id，last_name，job_id，department_id信息 方式一：

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SELECT employee_id, last_name, job_id, department_id
FROM employees e1
WHERE EXISTS ( SELECT *
FROM employees e2
WHERE e2.manager_id =
e1.employee_id);

方式二：自连接

1
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SELECT DISTINCT e1.employee_id, e1.last_name, e1.job_id, e1.department_id
FROM employees e1 JOIN employees e2
WHERE e1.employee_id = e2.manager_id;

方式三：

1
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SELECT employee_id,last_name,job_id,department_id
FROM employees
WHERE employee_id IN (
SELECT DISTINCT manager_id
FROM employees
);

题目：查询departments表中，不存在于employees表中的部门的department_id和department_name

1
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SELECT department_id, department_name
FROM departments d
WHERE NOT EXISTS (SELECT 'X'
FROM employees
WHERE department_id = d.department_id);

image-20221130173359201

相关更新

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UPDATE table1 alias1
SET column = (SELECT expression
FROM table2 alias2
WHERE alias1.column = alias2.column);

使用相关子查询依据一个表中的数据更新另一个表的数据。

题目：在employees中增加一个department_name字段，数据为员工对应的部门名称

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8
# 1）
ALTER TABLE employees
ADD(department_name VARCHAR2(14));
# 2）
UPDATE employees e
SET department_name = (SELECT department_name
FROM departments d
WHERE e.department_id = d.department_id);

相关删除

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DELETE FROM table1 alias1
WHERE column operator (SELECT expression
FROM table2 alias2
WHERE alias1.column = alias2.column);

使用相关子查询依据一个表中的数据删除另一个表的数据。

题目：删除表employees中，其与emp_history表皆有的数据

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DELETE FROM employees e
WHERE employee_id in
(SELECT employee_id
FROM emp_history
WHERE employee_id = e.employee_id);

后记

未完待续…