参考教材《数据库系统：原理、设计与编程（MOOC版）》，陆鑫 张凤荔 陈安龙

终于到查询这一块了。

3.4 数据查询SQL语句

3.4.1 查询语句基本结构

SELECT [ALL/DISTINCT] <目标列>[,<目标列>...]
[INTO <新表>]
FROM <表名>[,<表名>...]
[WHERE <条件表达式>]
[GROUP BY <列名> [HAVING <条件表达式>]
    ORDER BY <列名> [ASC/DESC]];

SELECT语句由多种字句组成：

1. SELECT子句，用来指明从数据库表中需要查询的目标列。ALL是默认操作，获取所有满足条件的数据行；DISTINCT用来去掉结果集中的重复数据行；<目标列>为被查询表的指定列名，可以有多个。
2. INTO子句，用来将被查询的结果集数据插入新表。
3. FROM子句，用来指定被查询的数据来自哪个表或哪些表。多表用逗号分隔。
4. WHERE子句，用来给出查询的检索条件，多个条件之间可以用AND、OR进行连接。
5. GROUP BY子句，用来对查询结果进行分组，并进行分组统计等处理，在分组中，还可以使用HAVING关键词定义分组条件。
6. ORDER BY子句，用来对查询结果集进行排序。ASC当然是升序，DESC是降序。默认为ASC。

从SELECT语句的操作结果看，<目标列>实现对关系表的投影操作，WHERE <条件表达式>实现对关系表的元组选择操作。

当前Student表的全部数据：

下面将会对该表进行一系列查询操作

3.4.2 从单表读取指定列

SELECT <目标列>[,<目标列>...]
FROM <表名>;

例3-19

1. 从Student表中读取学生的学号、姓名、专业三列数据：

   SELECT StudentID, StudentName, Major
   FROM Student;
   GO
   

   

2. 从Student表中查询所有列数据：

   SELECT * 
   FROM Student;
   GO
   

3. 只查Major数据：

   SELECT Major
   FROM Student;
   GO
   

   

   倘若只想查出不同的专业名称，可以消除重复行，用DISTINCT：

   SELECT DISTINCT Major
   FROM Student;
   GO
   

   

3.4.3 从单表读取指定行

SELECT *
FROM <表名>
WHERE <条件表达式>;

例3-20
从Student表中读取专业为“软件工程”，性别为“男”的学生数据：

SELECT * 
FROM Student
WHERE Major=‘软件工程‘ AND StudentGender=‘男‘;
GO

3.4.4 从单表读取指定行和列

SELECT <目标列> [,<目标列>...]
FROM <表名>
WHERE <条件表达式>;

例3-21
从Student表中读取专业为“软件工程”，性别为“男”的学生的学号、姓名、性别、专业四列的数据：

SELECT StudentID, StudentName, StudentGender, Major
FROM Student
WHERE Major=‘软件工程‘ AND StudentGender=‘男‘;
GO

3.4.5 WHERE子句条件

在WHERE子句条件中，可以用BETWEEN...AND关键词来限定列值范围，还可以用关键字LIKE与通配符来限定查询范围，NOT LIKE用于给出不在范围的条件。
SQL中常用通配符：
下划线(_)：用于代表一个未指定的字符。
百分号(%)：用于代表一个或多个未指定的字符。

例3-22
从Student表中查询出生日期在2000-01-01到2000-12-30的学生数据：

SELECT *
FROM Student
WHERE BirthDay BETWEEN ‘2000-01-01‘ AND ‘2000-12-30‘;
GO

还可以使用比较运算符完成相同操作：

SELECT *
FROM Student
WHERE BirthDay >= ‘2000-01-01‘ AND BirthDay <= ‘2000-12-30‘;
GO

在SQL中，除了‘>=‘和‘<=‘外，还有等于(=)、大于(>)、小于(<)、不等于(<>)等运算符。

例3-23
从Student表中查询姓氏为‘林’的学生数据：

SELECT *
FROM Student
WHERE StudentName LIKE ‘林%‘;
GO

查询专业名字中不带‘计算机’的学生数据：

SELECT *
FROM Student
WHERE Major NOT LIKE ‘计算机%‘;
GO

3.4.6 查询结果排序

查询的返回结果一般是按物理表中存放的顺序。可以在查询语句中使用ORDER BY关键字进行排序。

例3-25
从Student表中按学生出生日期升序(ASC，默认)输出学生数据：

SELECT *
FROM Student
ORDER BY BirthDay;
GO

降序排序(DESC)：

SELECT *
FROM Student
ORDER BY BirthDay DESC;
GO

以上是只给出单列进行SQL查询结果集排序，还可以同时按多列进行SQL查询结果集排序输出。

例3-26
从Student表中查询学生数据，先按专业名升序排列，再按出生日期降序排列：

SELECT *
FROM Student
ORDER BY Major ASC, BirthDay DESC;
GO

3.4.7 内置函数的使用

SQL中，可以使用函数方式对SELECT查询结果集数据进行处理。这些函数可以是DBMS所提供的内置函数，也可以使用户根据需要自定义的函数。
典型的DBMS提供的内置函数主要有：聚合函数、算术函数、字符串函数、日期时间函数、数据类型转换函数等。

1. 聚合函数
   又被称为统计函数，对表中的一些数据列进行计算并返回一个结果数值的函数。常用聚合函数如下：
   
   注意，上表为PostgreSQL适用的聚合函数，在SQL Server中略有区别。
   SQL Server的聚合函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/aggregate-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

   例3-27
   统计Student表中学生人数，在SELECT语句中使用COUNT()函数来计算：

   SELECT COUNT(*)
   FROM Student;
   GO
   

   

   虽然查出了有10名同学，但结果集没有列名。可以用AS关键字对计算结果命名一个列名。

   SELECT COUNT(*) AS 学生人数
   FROM Student;
   GO
   

   

   以上查询语句使用COUNT()函数统计了数据表中所有元组的函数。使用COUNT()还可以按指定列统计满足条件的元组行数。

   例3-28
   统计Student表中的学生专业数目：

   SELECT COUNT(Major) AS 学生专业数
   FROM Student;
   GO
   

   

   显然上面的结果不是我们期待的结果，原因是查询统计中包含了若干相同专业的学生行，向同级不同专业数目，应当使用DISTINCT关键字消除结果集中的重复行，应当先DISTINCT再COUNT()，所以DISTINCT应该在COUNT()的括号内。

   SELECT COUNT(DISTINCT Major) AS 学生专业数
   FROM Student;
   GO
   

   

   例3-19
   找出Student表中年龄最大的和年龄最小的学生的出生日期：

   SELECT MIN(BirthDay) AS 最大年龄出生日期, MAX(BirthDay) AS 最小年龄出生日期
   FROM Student;
   GO
   

   

2. 算术/数学函数
   可使用算术/数学函数对数值型列进行算术运算操作。如果计算有效，返回一个计算结果值，否则返回NULL。常用算术/数学函数如下：
   
   注意，上表为PostgreSQL适用的算数/数学函数，在SQL Server中略有区别。
   SQL Server的算数/数学函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/mathematical-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

   已有学生成绩表如下：
   

   例3-30
   当需要对成绩数据进行四舍五入处理时，可以使用ROUND()算术函数处理：

   SELECT StudentID, StudentName, CourseName, ROUND(Grade, 0) AS Grade
   FROM Grade;
   GO
   

   

   其中ROUND(Grade, 0)中的0应该是精度，四舍五入时精确到小数点后几位。

3. 字符串函数
   可用字符串函数对字符串表达式进行处理，这类函数输入的数据类型可以是字符串和数值类型，但输出为字符串类型。常用的字符串函数如下：
   
   注意，上表为PostgreSQL适用的字符串函数，在SQL Server中略有区别。
   SQL Server的字符串函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/string-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

   例3-31
   计算Student表中各个学生的Email字符串长度：

   SELECT StudentID, StudentName, Email, LEN(Email) AS 邮箱长度
   FROM Student;
   GO
   

   
   在处理字符串时，空格也是一个字符，要去掉空格，需要使用LTRIM()、RTRIM()等空格处理字符串。

4. 日期时间函数
   可用日期时间函数对日期、时间类型数据进行处理。输入数据为日期时间类型，输出结果可以是日期、时间、字符串或数值类型数据。常用的日期时间函数如下：
   
   注意，上表为PostgreSQL适用的日期时间函数，在SQL Server中略有区别。
   SQL Server的日期时间函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/date-and-time-data-types-and-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15

   例3-32
   读取系统当前日期数据，然后分别显示系统日期的年、月、日数据。

   SELECT DATEPART(year, CURRENT_TIMESTAMP) AS 年, DATEPART(month,CURRENT_TIMESTAMP) AS 月, DATEPART(day, CURRENT_TIMESTAMP) AS 日;
   GO
   

   

5. 数据类型转换函数
   为了便于数据处理，SQL提供了不同数据类型之间的格式化转换函数。常用见下表：
   
   注意，上表为PostgreSQL适用的数据类型转换函数，在SQL Server中略有区别。
   SQL Server的数据类型转换函数：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/functions/conversion-functions-transact-sql?view=sql-server-ver15
   差距有点大。

   例3-33
   在Grade表中，Grade列数据类型为numeric(4,1)，带有1位小数，将它转换为不带小数的2位字符输出：

   SELECT StudentID, StudentName, CourseName, CAST(Grade AS int) AS Grade
   FROM Grade;
   GO
   

   
   可以看到成绩并没有四舍五入。进行四舍五入的操作后面再考虑，这里只是尝试一下数据类型转换函数。

   在SQL中，格式化函数吧各种数据类型转换成格式化字符串，以及反过来从格式化的字符串转换成指定的数据类型。这些函数都遵循一个公共调用习惯：第一个参数是待格式化的值，第二个参数是定义输出或输入格式的模板。具体操作见文档。