T-SQL基礎（一）之簡單查詢
名詞解釋
SQL: Structured Query Language，結構化查詢語言，是一種在關係型資料庫中用於管理資料的標準語言。SQL是一種宣告式程式語言，即只需表明需要什麼而無需關注實現細節（C#中的LINQ也是如此）。
SQL方言：在SQL基礎上延伸的其它語言，如SQL Server中所使用的T-SQL。
T-SQL:Transact-SQL，微軟公司提供的用於SQL Server資料庫的SQL方言（擴充套件）。
SQL表示式運算
謂詞
SQL中謂詞是指運算結果為True,False或Unknown的邏輯表示式。T-SQL中的謂詞有IN，BETWEEN，LIKE等。
使用LIKE可以做模糊匹配，支援正則表示式：
-- 查詢以x開頭的name SELECT name FROM Xfh.dbo.UserInfo WHERE name LIKE 'x%'; -- 查詢以兩個x開頭的name，_表示匹配單個字元 SELECT name FROM Xfh.dbo.UserInfo WHERE name LIKE '_x%';
需要注意的是，LIKE模糊匹配若以%開頭，則無法使用所用。如：LIKE '%x'
運算子
SQL中的運算子與高階程式語言（C#,JAVA）類似。當多個運算子出現在同一表示式中時，SQL Server會按照運算子的優先順序進行計算。當搞不清楚優先順序就使用括號，對比下面兩句SQL：
SELECT orderid FROM Sales.dbo.Orderes WHERE custid=1 AND empid IN (1,2,3) OR custid=85 AND empid IN (4,5,6) SELECT orderid FROM Sales.dbo.Orderes WHERE (custid=1 AND empid IN (1,2,3)) OR (custid=85 AND empid IN (4,5,6))
AND運算子的優先順序高於OR，所以上述兩句SQL在邏輯上等價。但，很明顯第二句的WHERE條件邏輯上更清晰。
三值邏輯
SQL中表達式的運算結果有三種情況：True,False 與 Unknown。
在查詢篩選中，只返回條件表示式（WHERE、HAVING、ON）運算結果為True的資料。
CHECK約束，返回表示式運算結果不為False的結果。
兩值邏輯
與T-SQL中的大多數謂詞不同，EXISTS使用兩值邏輯（True/False），而不是三值邏輯；
在EXISTS( SELECT * FROM T_A WHERE Id=12)中，EXISTS謂語只關心匹配行是否存在，而不管SELECT中指定的屬性，就像整個SELECT子句是多餘的一樣。SQL Server引擎在優化查詢時會忽略SELECT子句。所以，SELECT子句中的星號（*）對於效能沒有任何負面影響。
為節省微不足道的與星號（*）解析相關的額外成本，而犧牲程式碼可讀性是不值得的。
NULL & Unknown
NULL表示值是Unknown狀態，SQL中不同的語言元素對於NULL有著不同的處理方式。
在使用NULL值時應注意以下幾點：
-
將NULL與其它值進行比較，不管該值是否為NULL，結果均為Unknown
-
應使用IS NULL或IS NOT NULL來判斷值是否為NULL
-
INSERT未給列指定值則插入NULL
-
GROUP BY和ORDER BY子句會將多個NULL值視為相等
-
標準SQL的UNIQUE約束將NULL是為彼此不同
-
T-SQL中的UNIQUE約束認為多個NULL是相等的
-
COUNT(*)的特殊性
若列名為tag的例中存在
a,NULL,c,d幾行資料，那麼COUNT(*)返回4而COUNT(tag)則返回3
NULL參與的邏輯運算結果很可能是Unknown（三值邏輯也是引發應用錯誤的重要原因），除非運算結果不依賴於Unknown，示例如下。
Unknown參與AND運算結果：
| Expression 1 | Expression 2 | Result |
|---|---|---|
| TRUE | UNKNOWN | UNKNOWN |
| UNKNOWN | UNKNOWN | UNKNOWN |
| FALSE | UNKNOWN | FALSE |
Unknown參與OR預算結果：
| Expression 1 | Expression 2 | Result |
|---|---|---|
| TRUE | UNKNOWN | TRUE |
| UNKNOWN | UNKNOWN | UNKNOWN |
| FALSE | UNKNOWN | UNKNOWN |
查詢
SQL中的查詢是指，SELECT語句經過一些列邏輯處理而獲取資料的過程。
幾條建議：
-
SQL中的關鍵字均使用大寫字母
-
SQL語句均使用分號結尾
-
SQL中使用物件的完全限定名，如：DbName.dbo.TableName
查詢語句執行順序
SELECT語句的執行順序與書寫順序是有差異的。按照SELECT語法規定書寫的SQL語句較為符合英語語法習慣（對人類友好），但SELECT語句的實際執行則按照如下順序進行（對機器友好）：
- FROM
- JOIN ON
- WHERE
- GROUP BY
- HAVING
- SELECT
- 表示式
- DISTINCT
- ORDER BY
- TOP/OFFSET FETCH
OFFSET FETCH可以看作是ORDER BY子句的一部分
⚠️ SQL基於集合理論，查詢結果集（表結果）是無順尋的（雖然看起來結果集像按照某種順序排列），除非顯式的使用ORDER BY子句指定順尋，但使用ORDER BY字句後結果集將被作為遊標對待，而非表結果。
FROM子句用於指定需要查詢的資料來源，WHERE語句對資料來源中的資料做基於行的篩選。通常WHERE子句可以決定查詢是否使用索引，及使用哪些索引，對於查詢優化有著重要意義。
GROUP BY子句用於對查詢結果集進行分組，GROUP BY之後的所有操作都是對組而非行的操作。在查詢結果中，每組最終由一個單行來表示。這意味著，GROUP BY之後的所有子句中指定的表示式必須對每組返回一個標量（單個值）。
HAVING用於對GROUP BY產生的組進行篩選。
SELECT語句用於指定返回到查詢結果集中的列，生成查詢結果表。注意，在SELECT子句之前執行的子句無法使用SELECT子句中的列的別名，否則會返回Invalid column name錯誤。
TOP不是標準SQL，是T-SQL專有功能，用於限制查詢返回的指定行數或百分比：
-- 返回Table中的10條資料 SELECT TOP(10) * FROM Table; -- 返回Table中10%的資料 SELECT TOP(10) PERCENT * FROM Table;
OFFSET-FETCH有著與TOP類似的功能，但它是標準SQL，可用於分頁查詢：
-- 取第51至60行的10條資料 SELECT * FROM Table ORDER BY Id DESC OFFSET 50 ROWS FETCH NEXT 10 ROWS ONLY;
注意SQL SERVER中，OFFSET-FETCH要與ORDER BY結合使用，否則會報錯：
Invalid usage of the option NEXT in the FETCH statement.
同時操作
SQL中有all-at-once operations（同時操作）的概念，即出現在同一邏輯處理階段的所有表示式在同一時間進行邏輯計算。
因為同時操作的原因，下面示例中orderyear+1中的oderyear是無效的，SQL會報錯：Invalid column name 'orderyear'：
SELECT orderid,YEAR(orderdate) AS orderyear,orderyear+1 AS nextyear FROM Sales.dbo.Orders;
同樣，由於同時操作的原因，SQL Server不支援短路操作。如，WHERE子句中的多個表示式的計算並沒有確定的順序。
CASE...WHEN...
CASE表示式是標量表達式，返回一個符合條件的值。注意，CASE是表示式，不是語句，與COUNT類似。
CASE表示式有兩種使用方式：
- CASE後面帶有列名
SELECT Name, CASE Age WHEN 70 THEN '雙慶' WHEN 50 THEN '知天命' ELSE '未成年' END FROM WJChi.dbo.UserInfo;
- CASE後面不帶列名
SELECT Name, CASE WHEN Name='雪飛鴻' THEN '666' WHEN Age=70 THEN '雙慶' WHEN Age>=18 THEN '成年' ELSE '你猜' END FROM Xfh.dbo.UserInfo;
CASE表示式中若為指定ELSE的返回值，則預設為ELSE NULL。
查詢分類
查詢可分為：
-
單表查詢
查詢中最簡單的一種形式。高併發，分散式系統中常用。通常單表查詢僅需一句SELECT語句即可，簡單且資料庫
-
聯接查詢
INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、CROSS JOIN
-
子查詢
SQL可以在一個查詢語句中編寫另外一個查詢語句，即巢狀查詢。最外面的查詢結果集返回給呼叫者，稱為外部查詢。內部查詢的結果集被用於外部查詢，稱為子查詢。
-
表表達式
派生表、公用表表達式、檢視等
聚合函式
聚合函式對多行資料進行運算後返回標量（聚合），只有SELECT、HAVING、ORDER BY語句中可以使用聚合函式；
開窗函式
開窗函式是對基本查詢中的每一行按組（視窗）進行運算，並得到一個標量。行的視窗使用OVER子句定義。
鎖與事務隔離級別
SQL Server預設情況下，查詢語句會申請共享鎖。共享鎖可以阻止對資料進行修改，詳細資訊可參閱：SQL Server中鎖與事務隔離級別
小結
相較於增刪改而言，查詢是比較複雜的，也是資料庫優化的關注重點。本文主要介紹了T-SQL查詢的基礎知識，對於較為複雜的查詢，如：關聯、表表達式、集合運算等將在後續文章中介紹。
書籍推薦
《SQL SERVER 2012 T-SQL 基礎教程》
《SQL SERVER 效能優化與管理的藝術》
《SQL SERVER基礎教程》
推薦閱讀
NULL and UNKNOWN (Transact-SQL)
SQL Server中鎖與事務隔離級別
資料庫兩大神器【索引和鎖】