Advanced SQL
本节介绍 SQL 的部分复杂用法
回顾
在 Relational Model 下构建查询语句的方式分为两种:Procedural 和 Non-Procedural。第一节课中已经介绍了 Relational Algebra,它属于 Procedural 类型,而本节将介绍的 SQL 属于 Non-Procedural 类型。使用 SQL 构建查询时,用户只需要指定它们想要的数据,而不需要关心数据获取的方式,DBMS 负责理解用户的查询语义,选择最优的方式构建查询计划。
SQL 的历史
”SEQUAL" from IBM's System R prototype
Structured English Query Language
Adopted by Oracle in the 1970s
IBM releases DB2 in 1983
ANSI Standard in 1986. ISO in 1987
Structured Query Language
当前 SQL 的标准是 SQL 2016,而目前大部分 DBMSs 至少支持 SQL-92 标准,具体的系统对比信息可以到这里查询。
SQL 主要特性介绍
SQL 基于
概要
Aggregations + Group By
String / Date / Time Operations
Output Control + Redirection
Nested Queries
Common Table Expressions
Window Functions
本节使用的示例数据库如下所示:
student(sid, name, login, gpa)
sid
name
login
age
gpa
53666
Kanye
kayne@cs
39
4.0
53668
Bieber
jbieber@cs
22
3.9
enrolled(sid, cid, grade)
sid
cid
grade
53666
15-445
C
53688
15-721
A
course(cid, name)
cid
name
15-445
Database Systems
15-721
Advanced Database Systems
Aggregates
Aggregates 通常返回一个值,它们包括:
AVG(col)
MIN(col)
MAX(col)
SUM(col)
COUNT(col)
举例如下:
aggregate 与其它通常的查询列不可以混用,比如:
不同 DBMSs 的输出结果不一样,严格模式下,DBMS 应该抛错。
Group By
group by 就是把记录按某种方式分成多组,对每组记录分别做 aggregates 操作,如求每门课所有学生的 GPA 平均值:
所有非 aggregates 操作的字段,都必须出现在 group by 语句,如下面示例中的 e.cid 和 s.name:
Having
基于 aggregation 结果的过滤条件不能写在 WHERE 中,而应放在 HAVING 中,如:
Output Redirection
将查询结果储存到另一张表上:
该表必须是已经存在的表
该表的列数,以及每列的数据类型必须相同
Output Control
Order By
语法:ORDER BY <column*> [ASC|DESC]
按多个字段分别排序:
Limit
语法:LIMIT <count> [offset]
Nested Queries
nested queries 包含 inner queries 和 outer queries,前者可以出现在 query 的任何位置,且 inner queries 可以引用 outer queries 中的表信息。
例 1:获取所有参与 '15-445' 这门课所有学生的姓名:
语法中支持的谓词包括:
ALL: 所有 inner queries 返回的记录都必须满足条件
ANY:任意 inner queries 返回的记录满足条件即可
IN:与 ANY 等价
EXISTS:inner queries 返回的表不为空
例 2:找到至少参与一门课程的所有学生中,id 最大的
例 3:找到所有没有学生参与的课程
nested queries 比较难被优化(具体原因暂不知道)
Common Table Expressions
在一些复杂查询中,创建一些中间表能够使得这些查询逻辑更加清晰:
例 1:找到所有参与课程的学生中 id 最大的
例 2:打印 1-10
String Operations
DBMS
String Case
String Quotes
SQL-92
Sensitive
Single Only
Postgres
Sensitive
Single Only
MySQL
InSensitive
Single/Double
SQLite
Sensitive
Single/Double
Oracle
Sensitive
Single Only
如在 condition 中判断两个字符串忽略大小写后是否相等:
String Matching
String Operations
SQL-92 定义了一些 string 函数,如
不同 DBMS 有不同的 string 函数(没有完全遵从 SQL-92 标准),如连接两个 strings
Date/Time Operations
不同的 DBMS 中的定义和用法不一样,具体见各 DBMS 的文档。
Window Functions
主要用于在一组记录中,对每一条记录进行一些计算,如:
例 1:
会得到类似下表:
例 2:
可是得到类似下表:
例 3:找到每门课获得最高分的学生
参考
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