数据库课程梳理——SElECT

SELECT语句详细分析

单表查询

SELECT * / 列名 / 聚集函数（列名）/ 算术表达式 / ‘字符串常量’ /

这里的*号代表全部。

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统计函数（聚集函数）

聚集函数只能用于SELECT子句和GROUP BY中的HAVING子句，而不能用于WHERE子句。

函数	说明
AVG（）	指定列的平均值
COUNT（）	指定列的统计行数
MAX（）	指定列的最大值
MIN（）	指定列的最小值
SUM（）	指定列的和

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WHERE子句

SELECT *
FROM Student
WHERE 

查询条件	谓词
确定范围	BETWEEN AND， NOT BETWEEN AND
确定集合	IN，NOT IN
字符匹配	LIKE ，NOT LIKE
空值	IS NULL, IS NOT NULL

在SQL中模糊查询的方式主要有两种，一种是通配符，另一种是正则表达式。它们的不同很简单，通配符是可以一对多，而正则表达式这是一一对应，理解为一种“格式”。具体可以参考这篇一文理解通配符和正则表达式

正常情况使用=，<>来判断。有通配符时，使用LIKE关键字。

ORDER/GROUP BY子句

• ORDER BY子句

SELECT Sno,Grade
FROM Sc
WHERE Cno='2'
ORDER BY Grade[ASC|DESC];

• GROUP BY

我们知道聚集函数或者函数表达式是针对某一列进行，而GROUP BY是为了细化聚集函数的作用对象，将列分组，然后作用于每一组。

求每个课程号即相应的选课人数

SELECT Cno,COUNT(Sno)
FROM SC
GROUP BY Cno;

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HAVING子句

HAVING在分组的基础上作进一步的筛选

选课门大于2的学生学号

SELECT Sno,COUNT(Cno)
FROM Student
GROUP BY Sno
HAVING COUNT(*)>2;

平均成绩大于90的学号

SELECT Sno,AVG(Grade)
FROM SC
GROUP BY Sno
HAVING AVG(Grade)>90;

WHERE在GROUP BY之前操作，HAVING在GROUP BY之后进行，WHERE是对元组进行过滤，而HAVING是对分组进行过滤。

女生人数大于10的系

SELECT Sdept,COUNT(*)
FROM Student
WHERE Ssex='女'
GROUP BY Sdept
HAVING COUNT(*)>10;

连接查询

等值连接

SELECT Student.*,SC.*
FROM Student,SC
WHERE Student.Sno=SC.Sno;

SELECT Student.Sno,SC.Sname
FROM Student,SC
WHERE Student.Sno=SC.Sno AND Cno=2 AND Grade >90;

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自连接

• 需要给表起别名以区别
• 因为有同名属性，因此必须使用表名前缀

比如查询先修课的先修课，使用自连接。

表名和属性名的别名都是使用关键字AS。

SELECT First.Cno,Second.Cpno
FROM Course AS First,Course AS Second
WHERE First.Cpno=Second.Cno

外连接

有悬浮元组。缺失属性补NULL。

多表连接

由二到多的一个推广。

嵌套查询

查询块:一个SELECT-FROM-WHERE语句。

嵌套查询也称子查询，说白了就是查询套查询。

=只是单值判断，而子查询的返回值未必是一个，IN是范围，因此IN更合理

分类

• 子查询是独立进行，不相关子查询

  一般是可以用连接替代的

• 子查询依赖父查询的，送条件

  因为子查询不只是一个结果，而是两方有关联。这是一般的连接是不能替代的。

  SELECT Sno,Cno
  FROM SC AS x
  WHERE Grade >=(SELECT AVG(Grade)
                FROM SC y
                WHERE y.Sno=x.Sno)
  

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ANY与ALL的用法

ANY是其中一个，ALL是所有

完全可以通过聚集函数MAX() MIN()替代

EXISTS

返回真值

相关子查询

SELECT Sname
FROM Student
WHERE EXISTS
(SELECT *
FROM SC
WHERE Sno=Student.Sno AND Cno='1');

NOT EXISTS

SELECT Sname
FROM Student
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM SC
WHERE Sno=Student.Sno AND Cno='1');

通过EXISTS实现全称量词

$$\forall P=\neg (\exists x(\neg P))$$

查询选修了所有课程的学生姓名

SELECT Sname
FROM Student
WHERE NOT EXISTS
	(SELECT *
    FROM Course
    WHERE NOT EXISTS
    	(SELECT *
        FROM SC
        WHERE Sno=Student.Sno
        	AND Cno=Course.Cno));

理解这个SQL语句，第一，每一次SELECT返回的都是一个集合，这个集合可能只有一个元素，也可能是空集NULL。非空集对应真值1，即存在EXISTS，而空集NULL对应真值0，即不存在。

那我们可以这样分析，先看最里面，给定一个学生，判断所有课程，相当于一个连接判断是否存在，如果满足条件，则不返回该门课程，所有课程都满足都不返回，返回一个空集NULL即0，再结果一次求反，返回1，输出学生姓名。一旦有一门不满足条件，说明最里面返回的不是空集即1，再一次求反，返回0，不输出学生姓名。

通过EXISTS实现逻辑蕴含

查询至少选修了学生201215122选修的全部课程的学生号码

$$\forall (y)p\to q=\neg (\exists y(\neg (\neg p\vee q)))=\neg \exists y(p\wedge \neg q)$$

把父查询的信息，一层层送进去

SELECT DISTINCT Sname
FROM SC AS SCX
WHERE NOT EXISTS(
	SELECT *
	FROM SC AS SCY
	WHERE SCY.Sno='201215122'
    	AND NOT EXISTS
    	(SELECT *		#EXISTS后要跟一个完整的查询块，返回真值，这里只是指定从哪个表找，并无实际返回
    	FROM SC AS SCZ	#意义，返回什么都无所谓，所以用*。FROM 表只是中间作用
    	WHERE SCZ.Sno = SCX.Sno AND
			SCZ.Cno=SCY.Cno
    	)
)；

集合查询

集合操作

每次SELECT返回的结果其实就是元组的集合。因此下列集合操作可以用在各个select语句之间。但是要注意格式要相同，元组列数和数据类型。

并UNION(DISTINCT OR)，交INTERSECT，差操作EXCEPT

基于派生表的查询

子查询出现再FROM子句中的，子查询生成临时表作为主查询的查询对象。