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43.結構化查詢語言SQL及MySQL（一）

阿新 • • 發佈：2019-02-14

簡介

SQL是ANSI標準下訪問和處理資料庫的結構化查詢語言。SQL可以在各個RDBMS（關係型資料庫管理系統，如MySQL、Microsoft Access）中使用，各個RDBMS也有自己獨有的擴充套件。
RDBMS中，不同資料儲存在不同的資料庫中。每個資料庫通常包含多個表，多個表由表名區分。表由行和列組成，每一行對應一條資料，每一列對應資料的一個屬性。

下面通過MySQL介紹SQL語言。首先檢視MySQL狀態：

mysql> status;
--------------
/usr/local/mysql/bin/mysql  Ver 14.14 Distrib 5.7.15, for osx10.11 (x86_64) using  EditLine wrapper


 
Connection id:        1779
Current database:    lmz
Current user:        [email protected]
SSL:            Not in use
Current pager:        less
Using outfile:        ''
Using delimiter:    ;
Server version:        5.7.15 MySQL Community Server (GPL)
Protocol version:    10
Connection:        Localhost via UNIX socket
Server characterset:    utf8
Db     characterset:    utf8
Client characterset:    utf8
Conn.  characterset:    utf8
UNIX socket:        /tmp/mysql.sock
Uptime:            4 hours 34 min 45 sec

Threads: 1  Questions: 161  Slow queries: 0  Opens: 120  Flush tables: 1  Open tables: 101  Queries per second avg: 0.009
--------------

如果字符集的配置不是utf8，建議改成utf8：

mysql> set character_set_client=utf8;
mysql> set character_set_connection=utf8;
mysql> set character_set_results=utf8;
mysql> set character_set_server=utf8;

set命令後面的引數可以通過如下命令查詢：

mysql> show variables like "character%";
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
 

| Variable_name            | Value                                                   |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
| character_set_client     | utf8                                                    |
| character_set_connection | utf8                                                    |
| character_set_database   | utf8                                                    |
| character_set_filesystem | binary                                                  |
| character_set_results    | utf8                                                    |
| character_set_server     | utf8                                                  |
| character_set_system     | utf8                                                    |
| character_sets_dir       | /usr/local/mysql-5.7.15-osx10.11-x86_64/share/charsets/ |
+--------------------------+---------------------------------------------------------+
8 rows in set (0.11 sec)

把除了character_set_filesystem和character_sets_dir之外的變數都設定成utf8。

SQL語言

SQL語言分為兩部分：資料定義語言（DDL）和資料操作語言（DML）。

DDL

包括建立/刪除/修改資料庫/資料表的方法、定義索引、新增表約束等：

show databases

列出全部資料庫。

create database <database_name>

建立名為<database_name>的資料庫，比如create database mars;。

drop database <database_name>

刪除名為<database_name>的資料庫。

use <database_name>

使用某個資料庫（然後才能操作其中的表），比如use mars;。

show tables

檢視資料庫中所有資料表。

create table <table_name> (<column_1> <type>, ..)

建立資料表，其中<table_name>表示表名，<column_n>表示列名，<type>表示對應列的資料型別。

新增列的約束條件

not null

not null表示該列不接受空，比如：
這裡寫圖片描述

NULL表示沒有值，和取值為0不同。

unique

unique限制某一列或者多個列元素的唯一性（如果該列允許為NULL的話，則唯一性無法限制存在多個NULL的情況，所以如果限制為unique，最好同時限制not null），比如：
這裡寫圖片描述

也可以為unique的規則命名，比如：
這裡寫圖片描述

使用規則的名字可以刪除這條規則，比如：
這裡寫圖片描述

如果unique規則在建立時沒有命名，刪除方法如下：

mysql> create table a (id int(5), op varchar(15), unique (id));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> show create table a;
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                    |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| a     | CREATE TABLE `a` (
  `id` int(5) DEFAULT NULL,
  `op` varchar(15) DEFAULT NULL,
  UNIQUE KEY `id` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> alter table a drop index `id`;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show create table a;
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                          |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| a     | CREATE TABLE `a` (
  `id` int(5) DEFAULT NULL,
  `op` varchar(15) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

對於已經建立的表，可以使用alter table語句增加unique限制，比如給上面的資料表a恢復之前的unique限制：
這裡寫圖片描述

另外，限制為unique的列會自動新增唯一性索引。

primary key

primary key用來建立主鍵，主鍵用來標識資料表中資料的唯一性，每個資料表只能有一個主鍵，但是可以有多條unique規則，主鍵列不能包含null值，主鍵自動帶有unique規則。

比如：
這裡寫圖片描述

主鍵同樣可以包含多個列，也可以對主鍵規則命名（但是對主鍵命名的意義不大，因為表只有一個主鍵，刪除primary key時也不提供主鍵名這個引數）、刪除主鍵規則等等：

mysql> create table a (id int(5), op varchar(15), constraint record_id primary key(id));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> show create table a;
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                            |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| a     | CREATE TABLE `a` (
  `id` int(5) NOT NULL,
  `op` varchar(15) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> alter table a drop primary key;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show create table a;
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                      |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| a     | CREATE TABLE `a` (
  `id` int(5) NOT NULL,
  `op` varchar(15) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> alter table a add primary key (id, op);
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show create table a;
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                             |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| a     | CREATE TABLE `a` (
  `id` int(5) NOT NULL,
  `op` varchar(15) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`,`op`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
foreign key

foreign key用來在兩個表之間建立關聯，foreign key必須指向另一個表的具有唯一性約束的列（一個或多個），比如：

mysql> select * from a;
+-----+-----+---------------+
| id1 | id2 | op            |
+-----+-----+---------------+
|   1 |   1 | coordinate 1,1 |
+-----+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show create table a;
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                             |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| a     | CREATE TABLE `a` (
  `id1` int(5) NOT NULL,
  `id2` int(5) NOT NULL,
  `op` varchar(15) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id1`,`id2`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql> create table b (ida1 int(5), ida2 int(5), record varchar(20), constraint fb foreign key (ida1, ida2) references a(id1, id2));
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> show create table b;
+-------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                                                                                                                        |
+-------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| b     | CREATE TABLE `b` (
  `ida1` int(5) DEFAULT NULL,
  `ida2` int(5) DEFAULT NULL,
  `record` varchar(20) DEFAULT NULL,
  KEY `fb` (`ida1`,`ida2`),
  CONSTRAINT `fb` FOREIGN KEY (`ida1`, `ida2`) REFERENCES `a` (`id1`, `id2`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into b values (1, 2, "insert 1,2");
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`lmz2`.`b`, CONSTRAINT `fb` FOREIGN KEY (`ida1`, `ida2`) REFERENCES `a` (`id1`, `id2`))
mysql> insert into b values (1, 1, "insert 1,1");
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

一個數據表中，可以含有多個外來鍵，所以刪除外來鍵時需要提供外來鍵規則的名字：
這裡寫圖片描述

也可以使用alter table語句為已經建立的資料表新增外來鍵，比如針對上面的資料表b：
這裡寫圖片描述

default

default用來給資料表的某一列新增預設值，比如：
這裡寫圖片描述

刪除某一列的default規則：
這裡寫圖片描述

為已經存在的表的某一列設定default規則：
這裡寫圖片描述

auto_increment

auto_increment用來限制主鍵列的資料是自動增加的，預設從1開始增加，MySQL中auto_increment必須用在主鍵中，比如：

mysql> create table g (id int(5) not null auto_increment, op varchar(10), primary key (id));
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> insert into g (op) values ("insert");
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from g;
+----+--------+
| id | op     |
+----+--------+
|  1 | insert |
+----+--------+
1 row in set (0.00 sec)

資料型別

整型

integer(size)/int(size)、tinyint(size)、smallint(size)、mediumint(size)、bigint(size)，其中size表示顯示寬度，顯示時預設右對齊。
如果設定了zerofill，右對齊時不足的位數用零填充，超過的位數正常顯示。比如：create table n (v tinyint(5) zerofill unsigned);只允許插入無符號整數(0~255)，且顯示時右對齊、零填充：
這裡寫圖片描述

常用整型資料型別如下：

型別 儲存空間 最小值 最大值
(位元組) (Signed/Unsigned) (Signed/Unsigned)
tinyint 1 -128 127
0 255
smallint 2 -32768 32767
0 65535
mediumint 3 -8388608 8388607
0 16777215
int 4 -2147483648 2147483647
0 4294967295
bigint 8 -9223372036854775808 9223372036854775807
0 18446744073709551615

浮點型

decimal(precision, scale)/numeric(precision, scale)，其中precision規定有效數字位數，scale規定小數點後數字長度，比如：
這裡寫圖片描述

v這列數字的範圍是-999.99~999.99，如果插入資料的小數點後數字長度超過2，會自動四捨五入後插入。

字串型

char(size)儲存最大長度固定的字串，varchar(size)儲存變長字串。char(size)型別固定佔用size個字元的空間，不足的右側補空格，輸出時移除右側空格（除非設定了PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH，輸出時才不會移除右側空格），size的範圍是0~255。varchar(size)型別size的範圍是0~65535，如果長度不超過255，需要額外1位元組記錄長度，如果超過255，需要額外兩位元組記錄長度。
這裡寫圖片描述

set sql_mode=""用來恢復char(size)型別輸出時刪除右側空格的預設行為。

時間型

date用於儲存YYYY-MM-DD格式的日期，比如：
這裡寫圖片描述

timestamp用於儲存YYYY-MM-DD HH:mm:ss格式（也支援YYMMDD、YYYYMMDD、YYMMDDHHMMSS、YYYYMMDDHHMMSS）的時間戳，範圍[1970-01-01 00:00:00~2037-12-31 23:59:59]，比如在資料庫中設定初次插入時間及更新時間：

mysql> create table record (id int(5), op char(10), st timestamp default current_timestamp, lm timestamp default current_timestamp on update current_timestamp);
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> insert into record (id, op) values (1, "insert");
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from record;
+------+--------+---------------------+---------------------+
| id   | op     | st                  | lm                  |
+------+--------+---------------------+---------------------+
|    1 | insert | 2016-09-12 08:10:41 | 2016-09-12 08:10:41 |
+------+--------+---------------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> update record set op="update" where id=1;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from record;
+------+--------+---------------------+---------------------+
| id   | op     | st                  | lm                  |
+------+--------+---------------------+---------------------+
|    1 | update | 2016-09-12 08:10:41 | 2016-09-12 08:11:05 |
+------+--------+---------------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

datetime也可以表示時間戳，且表示的範圍為[1000-01-01 00:00:00~9999-12-31 23:59:59]。

time用來儲存HH:MM:SS格式的日期，表示範圍為[-839:59:59~839:59:59]。

year用來儲存時間中“年”的部分，支援兩位或4位數字。平時最好使用4位數字以免造成歧義，比如：
這裡寫圖片描述

修改資料表屬性

alter語句可以修改已經存在的資料表的屬性，如主鍵、外來鍵、索引、列等等。比如為資料表新增新的列：
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modify <column_name> <type>語句可以修改某一列的屬性：
這裡寫圖片描述

drop <column_name>語句可以刪除一列：
這裡寫圖片描述

drop table <table_name>

刪除名為<table_name>的分組。

show create table <table_name>

檢視名為<table_name>的表結構。

DML

包括查詢、更新、插入、刪除資料等操作：

insert into

向資料表中插入資料，語法格式為insert into <table_name> values (value_1, value_2, ...)或者指定為某幾列賦值insert into <table_name> (column_x, column_y, ...) values (value_x, value_y, ...)。

select

從資料表中查詢資料，結果儲存在一個結果表（結果集）中，語法格式為select * from <table_name>或者select <column_name1, column_name2, ...> from <table_name>。

對結果集的操作

結果集支援更多的操作以實現對查詢結果的更多維度地分析。

select distinct

在查詢結果中去重：
這裡寫圖片描述

控制顯示數目

在select語句的後面增加limit <n>可以限制顯示前n條資料，limit <start>, <length>限制從start位置（下標從0開始）開始，length條資料。
這裡寫圖片描述

where

限制更精細的查詢條件，格式為<column_name> 運算子 值，其中運算子支援列表如下：

操作符 描述
= 等於
<>(或!=) 不等於
> 大於
< 小於
>= 大於等於
<= 小於等於
like 搜尋簡單模式
rlike 搜尋正則模式
in 在某個列表中
between … and 在某個範圍內
is null 是NULL
is not null 不是NULL
not 否定

在書寫字面量時，字串應該用引號包圍，數值量不應該用引號包圍：

這裡寫圖片描述

like

like操作符可以實現簡單的模糊匹配，%匹配多個字元，_匹配單個字元，比如：

mysql> select * from c;
+------+
| v    |
+------+
| lmz  |
| mars |
| loo  |
| sus  |
+------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from c where v like "l%";
+------+
| v    |
+------+
| lmz  |
| loo  |
+------+
2 rows in set (0.02 sec)

mysql> select * from c where v like "l_o";
+------+
| v    |
+------+
| loo  |
+------+
1 row in set (0.00 sec)

如果確實要查詢%或_字元本身，可以配合escape <char>設定一個轉義開關後對其進行轉義，比如select * from c where v like "lm/%%" escape "/"在c中匹配v列以lm%開頭的字串。

rlike

rlike操作符用來實現正則匹配，語法與標準正則表示式相同。

in

in操作符用來在一個括號包圍，逗號分隔的列表中查詢指定的值，比如：
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between …and

between …and操作符用來在指定範圍內查詢資料，可以是數值、字串、日期等，區間範圍左閉右開：
這裡寫圖片描述

is null

is null判斷該列的某一行的值為NULL（即沒有賦值）。NULL的判斷不能使用=運算子。

is not null

is not null判斷該列的某一行的值不為NULL。

not

not操作符用來翻轉查詢條件的語義，實現反向查詢，比如：
這裡寫圖片描述

組合查詢條件

可以使用and或者or組合查詢條件，也可以使用括號實現查詢條件的複雜組合。
這裡寫圖片描述

結果排序

使用order by <column_name> [DESC | ASC]可以對結果排序，DESC表示降序，ASC表示升序（預設）：
這裡寫圖片描述

設定別名

資料表名字過長時可以設定別名：select <column> from <table_name> as <table_alias>，比如：
這裡寫圖片描述

為列名設定別名，會影響結果集的顯示：
這裡寫圖片描述

結果組合

比如如下兩個資料表：

mysql> select * from staff;
+------+-------+------+
| id   | name  | jid  |
+------+-------+------+
|    1 | mars  |    1 |
|    2 | loo   |    2 |
|    3 | suson | NULL |
+------+-------+------+
3 rows in set (0.01 sec)

mysql> select * from occupation;
+------+-------------+
| id   | description |
+------+-------------+
|    1 | teacher     |
|    2 | nurse       |
|    3 | doctor      |
+------+-------------+
3 rows in set (0.00 sec)

查詢staff表中每個人的工作，可以使用：

mysql> select s.name, o.description as job from staff as s, occupation as o where s.jid=o.id;
+------+---------+
| name | job     |
+------+---------+
| mars | teacher |
| loo  | nurse   |
+------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

或者可以使用join語句。

join

join用於根據多個表中的列之間的關係，從這些表中查詢資料，注意查詢條件的語句是用on不是where：
這裡寫圖片描述
join也可以寫成inner join。

left join

left join用於列出左側表格中的所有資料，及右側表格符合匹配條件的資料（如果有的話），比如：
這裡寫圖片描述

right join

right join用於列出右側表格中的所有資料，及左側表格符合匹配條件的資料（如果有的話），比如：
這裡寫圖片描述

union

union用來組合兩個select語句的查詢結果，要求結果集中欄位個數相同，每個欄位的型別相同。會對重複結果去重，且查詢結果的列名以前面的命名為準，比如有如下兩個資料表：

mysql> select * from occupation;
+------+-------------+
| id   | description |
+------+-------------+
|    1 | teacher     |
|    2 | nurse       |
|    3 | doctor      |
+------+-------------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from job;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | driver |
|    2 | chef   |
|    3 | doctor |
+------+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

使用union查詢結果如下：
這裡寫圖片描述

union all

上面的兩張資料表，使用union all查詢結果如下：
這裡寫圖片描述

MySQL不支援full join，所以可以配合union（根據業務場景可能會使用union all）+lef join+right join實現。

備份結果集

將查詢結果備份到一個新表中的方法是：
這裡寫圖片描述

將查詢結果備份到其他資料庫中的另一張表中的方法是：
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  • update：更新資料表中某一行資料，語法格式update <table_name> set <column_1> = <value_1>[, <column_2> = <value_2>, ...] where <column_name> 運算子 <value>：

  • delete：刪除資料表中的資料，語法格式為delete from <table_name> where <column_name> 運算子 <value>。刪除所有行的語法為delete from <table_name>。

  • truncate：清空資料表中的資料，語法格式為truncate table <table_name>，與delete的不同之處在於，該操作不記錄日誌，是無法回滾的，效率更高，而delete操作是可以回滾的，記錄日誌，效率稍低。

優化查詢速度

在經常做查詢操作的資料表的那些列上建立索引可以優化查詢速度。

查詢索引

使用show index from <table_name>或者show keys from <table_name>可以查詢某個資料表上建立了哪些索引。

建立索引
  • 在建立資料表時建立索引：

使用unique key <index_name> (column_1, ..)或者unique index <index_name> (column_1, ..)可以建立唯一性索引，即建立索引的這一列或這幾列不允許重複（最好同時限制not null約束，可以避免同時存在多個NULL的情況，unique約束無法限制多個NULL的情況）。
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使用key <index_name> (column_1, ..)或者index <index_name> (column_1, ..)可以建立索引。
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  • 在已經建立的資料表上建立索引

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  • 為已經建立的資料表新增索引

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刪除索引

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