《SQL必知必会》读书笔记，30分钟入门SQL！-技术圈

点击关注上方“SQL数据库开发”，

设为“置顶或星标”，第一时间送达干货

本篇文章是《SQL 必知必会》的读书笔记，SQL必知必会的英文名叫做 Sams Teach Yourself in 10 Minutes。但是，我肯定是不能够在10分钟就能学会本书所有涉及到的sql，所以就起个名字叫30分钟学会SQL语句。

目前手边的数据库是 mysql，所以以下示例均是由 mysql 演示。由于现在大部分工具都支持语法高亮，所以以下关键字都使用小写。

准备

工具

mycli，一个使用python编写的终端工具，支持语法高亮，自动补全，多行模式，并且如果你熟悉vi的话，可以使用vi-mode快速移动，编辑。总之，vi + mycli 简直是神器！

同样， postgreSQL 可以使用pgcli。

pip install -U mycli    # 默认你已经安装了pip

样例表

示例中有两个表，分为 student 学生表与 class 班级表。student 表中有 class_id 关联 class 表。以下是两个表数据的 sql。另外，最后有三道小练习题会用到样例表。

create table class
( id int(11) not null auto_increment,
  name varchar(50) not null,
  primary key (id)
);

create table student
( id int(11) not null auto_increment,
  name varchar(50) not null,
  age smallint default 20,
  sex enum('male', 'famale'),
  score tinyint comment '入学成绩',
  class_id int(11),
  createTime timestamp default current_timestamp,
  primary key (id),
  foreign key (class_id) references class (id)
);


insert into class (name)
values ('软件工程'), ('市场营销');

insert into student (name, age, sex, score, class_id)
values ('张三', 21, 'male', 100, 1);

insert into student (name, age, sex, score, class_id)
values ('李四', 22, 'male', 98, 1);

insert into student (name, age, sex, score, class_id)
values ('王五', 22, 'male', 99, 1);

insert into student (name, age, sex, score, class_id)
values ('燕七', 21, 'famale', 34, 2);

insert into student (name, age, sex, score, class_id)
values ('林仙儿', 23, 'famale', 78, 2);

（提示：可以左右滑动代码）

SQL 基础

术语

Database

数据库值一系列有关联数据的集合，而操作和管理这些数据的是DBMS，包括MySQL，PostgreSQL，MongoDB，Oracle，SQLite等等。RDBMS 是基于关系模型的数据库，使用 SQL 管理和操纵数据。另外也有一些 NoSQL 数据库，比如 MongoDB。因为NoSQL为非关系型数据库，一般不支持join操作，因此会有一些非正则化(denormalization)的数据，查询也比较快。

Table

具有特定属性的结构化文件。比如学生表，学生属性有学号，年龄，性别等。schema (模式) 用来描述这些信息。 NoSQL 不需要固定列，一般没有 schema，同时也利于垂直扩展。

Column

表中的特定属性，如学生的学号，年龄。每一列都具有数据类型。

Data Type

每一列都具有数据类型，如 char, varchar，int，text，blob, datetime，timestamp。根据数据的粒度为列选择合适的数据类型，避免无意义的空间浪费。如下有一些类型对比

char, varchar 需要存储数据的长度方差小的时候适合存储char，否则varchar。 varchar 会使用额外长度存储字符串长度，占用存储空间较大。两者对字符串末尾的空格处理的策略不同，不同的DBMS又有不同的策略，设计数据库的时候应当注意到这个区别。
datetime, timestamp datetime 存储时间范围从1001年到9999年。 timestamp 保存了自1970年1月1日的秒数，因为存储范围比较小，自然存储空间占用也比较小。日期类型可以设置更新行时自动更新日期，建议日期时间类型根据精度存储为这两个类型。如今 DBMS 能够存储微秒级别的精度，比如 mysql 默认存储精度为秒，但可以指定到微秒级别，即小数点后六位小数
enum 对于一些固定，不易变动的状态码建议存储为 enum 类型，具有更好的可读性，更小的存储空间，并且可以保证数据有效性。

小问题：如何存储IP地址？

Row

数据表的每一行记录。如学生张三。

检索数据

# 检索单列
select name from student;

# 检索多列
select name, age, class from student;

# 检索所有列
select * from student;

# 对某列去重
select distinct class from student;

# 检索列-选择区间
# offset 基数为0，所以 `offset 1` 代表从第2行开始
select * from student limit 1, 10;
select * from student limit 10 offset 1;

排序

默认排序是 ASC，所以一般升序的时候不需指定，降序的关键字是 DESC。使用 B-Tree 索引可以提高排序性能，但只限最左匹配。关于索引可以查看以下 FAQ。

# 检索单列
select name from student;

# 检索多列
select name, age, class from student;

# 检索所有列
select * from student;

# 对某列去重
select distinct class from student;

# 检索列-选择区间
# offset 基数为0，所以 `offset 1` 代表从第2行开始
select * from student limit 1, 10;
select * from student limit 10 offset 1;

数据过滤

# 找到学号为1的学生
select * from student where number = 1;

# 找到学号为在 [1, 10] 的学生(闭区间)
select * from student where number between 1 and 10;

# 找到未设置电子邮箱的学生
# 注意不能使用 =
select * from student where email is null;

# 找到一班中大于23岁的学生
select * from student where class_id = 1 and age > 23;

# 找到一班或者大于23岁的学生
select * from student where class_id = 1 or age > 22;

# 找到一班与二班的学生
select * from student where class_id in (1, 2);

# 找到不是一班二班的学生
select * from student where class_id not in (1, 2);

计算字段

CONCAT

select concat(name, '(', age, ')') as nameWithAge from student;

select concat('hello', 'world') as helloworld;

Math

select age - 18 as relativeAge from student;

select 3 * 4 as n;

更多函数可以查看 API 手册，同时也可以自定义函数(User Define Function)。

可以直接使用 select 调用函数

select now();
select concat('hello', 'world');

数据汇总

聚集函数，一些对数据进行汇总的函数，常见有 COUNT， MIN， MAX， AVG， SUM 五种。

# 统计1班人数
select count(*) from student where class_id = 1;

数据分组

使用 group by 进行数据分组，可以使用聚合函数对分组数据进行汇总，使用 having 对分组数据进行筛选。

# 按照班级进行分组并统计各班人数
select class_id, count(*) from student group by class_id;

# 列出大于三个学生的班级
select class_id, count(*) as cnt from student
group by class_id having cnt > 3;

子查询

# 列出软件工程班级中的学生
select * from student where class_id in (
  select id from class where class_id = '软件工程'
);

关联联接

虽然两个表拥有公共字段便可以创建联接，但是使用外键可以更好地保证数据完整性。比如当对一个学生插入一条不存在的班级的时候，便会插入失败。一般来说，联接比子查询拥有更好的性能。

# 列出软件工程班级中的学生
select * from student, class
where student.class_id = class.id and class.name = '软件工程';

内联接

内联接又叫等值联接。

# 列出软件工程班级中的学生
select * from student
inner join class on student.class_id = class.id
where class.name = '软件工程';

自联接

# 列出与张三同一班级的学生
select * from student s1
inner join student s2 on s1.class_id = s2.class_id
where s1.name = '张三';

外联接

--列出每个学生的班级，弱没有班级则为null
select name, class.name from student
left join class on student.class_id = class.id;

插入数据

可以采用以下方法插入一条数据，不过严重依赖表中列的顺序关系，推荐指定列名插入数据，并且可以插入部分列。

# 插入一条数据
insert into student values(8, '陆小凤', 24, 1, 3);

insert into student(name, age, sex, class_id)
values(9, '花无缺', 25, 1, 3);

修改数据

更新

# 修改张三的班级
update student set class_id = 2 where name = '张三';

删除

# 删除张三的数据
delete from student where name = '张三';

# 删除表中所有数据
delete from student;

# 更快地删除表中所有数据
truncate table student;

创建表与更新表

# 创建学生表
create table student (
  id int(11) not null auto_increment,
  name varchar(50) not null,
  age smallint default 20,
  sex enum('male', 'famale'),
  score tinyint comment '入学成绩',
  class_id int(11),
  createTime timestamp default current_timestamp,
  primary key (id),
  foreign key (class_id) references class (id)
);

# 根据旧表创建新表
create table student_copy as select * from student;

# 删除 age 列
alter table student drop column age;

# 添加 age 列
alter table student add column age smallint;

# 删除学生表
drop table student;

视图

视图是一种虚拟的表，便于更好地在多个表中检索数据，视图也可以作写操作，不过最好作为只读。在需要多个表联接的时候可以使用视图。

create view v_student_with_classname as
select student.name name, class.name class_name
from student left join class
where student.class_id = class.id;

select * from v_student_with_classname;

约束

primiry key

任意两行绝对没有相同的主键，且任一行不会有两个主键且主键绝不为空。使用主键可以加快索引。

alter table student add constraint primary key (id);

foreign key

外键可以保证数据的完整性。有以下两种情况。

插入张三丰5班到student表中会失败，因为5班在class表中不存在。
class表删除3班会失败，因为陆小凤和楚留香还在3班。

alter table student add constraint 
foreign key (class_id) references class (id);

unique key

唯一索引保证该列值是唯一的，但可以允许有null。

alter table student add constraint unique key (name);

check

检查约束可以使列满足特定的条件，如果学生表中所有的人的年龄都应该大于0。

不过很可惜mysql不支持，可以使用触发器代替

alter table student add constraint check (age > 0);

index

索引可以更快地检索数据，但是降低了更新操作的性能。

create index index_on_student_name on student (name);

alter table student add constraint key(name );

触发器

可以在插入，更新，删除行的时候触发事件。

# 创建触发器
# 比如mysql中没有check约束，可以使用创建触发器，当插入数据小于0时，置为0。
create trigger reset_age before insert on student for each row
begin
  if NEW.age < 0 then
    set NEW.age = 0;
  end if;
end;

# 打印触发器列表
show triggers;

存储过程

存储过程可以视为一个函数，根据输入执行一系列的 sql 语句。存储过程也可以看做对一系列数据库操作的封装，一定程度上可以提高数据库的安全性。

# 创建存储过程
create procedure create_student(name varchar(50))
begin
  insert into students(name) values (name);
end;

# 调用存储过程
call create_student('shanyue');

SQL 练习

1. 根据班级学生的分数进行排名，如果分数相等则为同一名次

select id, name, score, (
  select count(distinct score) from student s2 
where s2.score >= s1.score
) as rank
from student s1 
order by s1.score desc;

在where以及排序中经常用到的字段需要添加Btree索引，因此 score 上可以添加索引。

Result:

id	name	score	rank
1	张三	100	1
3	王五	99	2
2	李四	98	3
5	林仙儿	78	4
4	燕七	34	5

2. 写一个函数，获取第 N 高的分数

create function getNthHighestScore(N int) return int
begin
  declare M int default N-1;
  return (
    select distinct score from student 
    order by score desc limit M, 1;
  )
end;

select getNthHighestScore(2);

Result:

getNthHighestScore(2)
99

3. 检索每个班级分数前两名学生，并显示排名

select 
class.id class_id, 
class.name class_name, 
s.name student_name, 
score, 
rank
from (
  select *, 
(
    select count(distinct score) from student s2 
where s2.score >= s1.score 
and s2.class_id = s1.class_id
  ) as rank 
from student s1
) as s 
left join class on s.class_id = class.id 
where rank <= 2;

--如果不想在from中包含select子句，也可以像如下检索，不过不显示排名
select 
class.id class_id, 
class.name class_name, 
s1.name name, 
score
from student s1 
left join class on s1.class_id = class.id
where (
select count(*) from student s2 
where s2.class_id = s1.class_id 
and s1.score <= s2.score) <= 2
order by s1.class_id, score desc;

Result:

class_name	student_name	score	rank
软件工程	张三	100	1
软件工程	王五	99	2
市场营销	燕七	34	2
市场营销	林仙儿	78	1

FAQ

1. `inner join` 与 `outer join` 的区别是什么

2. 如何根据一个表的数据更新另一个表

比如以上 student 表保存着成绩，另有一表 score_correct 内存因失误而需修改的学生成绩。

在mysql中，可以使用如下语法

update 
student, 
score_correct 
set student.score = score_correct.score 
where student.id = score_correct.uid;

3. 索引是如何工作的

简单来说，索引分为 hash 和 B-Tree 两种。hash 查找的时间复杂度为O(1)。B-Tree 其实是 B+Tree，一种自平衡多叉搜索数，自平衡代表每次插入和删除数据都会需要动态调整树高，以降低平衡因子。B+Tree 只有叶子节点会存储信息，并且会使用链表链接起来。因此适合范围查找以及排序，不过只能搜索最左前缀，如只能索引以 a开头的姓名，却无法索引以 a结尾的姓名。另外，Everything is trade off。B+Tree的自平衡特性保证能够快速查找的同时也降低了更新的性能，需要权衡利弊。

4. 如何联接多个行的字段

在mysql中，可以使用 group_concat

select group_concat(name) from student;

5. 如何在一个sql语句中插入多行数据

values 使用逗号相隔，可以插入多行数据

insert into student(id, name) values (), (), ()

6. 如何在 select中使用条件表达式

示例，在student表中，查询所有人成绩，小于60则显示为0

select id, name, if(score < 60, 0, score) score from student;

7. 如何找到重复项

select name, sex, count(*) times from student
group by name, sex
having times > 1;

8. 什么是SQL注入

如有一条查询语句为

"select * from (" + table + ");"

当table取值 student);drop table student;-- 时，语句变为了，会删掉表，造成攻击。

"select * from (student); drop table student; --);"

来源：https://segmentfault.com/p/1210000011760973/read

——End——

后台回复关键字：1024，获取一份精心整理的技术干货
后台回复关键字：进群，带你进入高手如云的交流群。
推荐阅读
像Excel一样使用SQL进行数据分析
Python 与 Excel 终于在一起了
历经60年，数据库的王者终于出现了......
崩溃，执行DELETE没加WHERE条件，该怎么办？
我的常用数据软件大公开

这是一个能学到技术的公众号，欢迎关注

点击「阅读原文」了解SQL训练营

《SQL必知必会》读书笔记，30分钟入门SQL！

准备

工具

样例表

术语

检索数据

排序

数据过滤

计算字段

数据汇总

数据分组

子查询

关联联接

插入数据

修改数据

创建表与更新表

视图

约束

触发器

存储过程

SQL 练习

2. 写一个函数，获取第 N 高的分数

3. 检索每个班级分数前两名学生，并显示排名

FAQ

1. inner join 与 outer join 的区别是什么

3. 索引是如何工作的

4. 如何联接多个行的字段

5. 如何在一个sql语句中插入多行数据

7. 如何找到重复项

8. 什么是SQL注入

1. `inner join` 与 `outer join` 的区别是什么