本專欄是對CMU15445的筆記的翻譯，原文地址：https://15445.courses.cs.cmu.edu/fall2020/notes/02-advancedsql.pdf

1 關(guān)系語言

在20世紀(jì)70年代，Edgar Codd發(fā)布了一篇關(guān)于關(guān)系模型的論文。最初，他只定義了數(shù)據(jù)庫在關(guān)系模型上運(yùn)行查詢的數(shù)學(xué)符號。

用戶只需要使用聲明性的語言指定他們想要的結(jié)果（例如SQL）。數(shù)據(jù)庫有責(zé)任去決定最有效率的計(jì)劃并返回結(jié)果。

關(guān)系代數(shù)基于set（無序，沒有重復(fù)），SQL基于bag（無序，有重復(fù)）。

2 SQL歷史

用于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的聲明式查詢語言，最初是在20世紀(jì)70年代作為IBM System R項(xiàng)目的一部分開發(fā)的。IBM最初稱為“SEQUEL”（Structured English Query Language 結(jié)構(gòu)化英文查詢語言）。在20世紀(jì)80年代改名為“SQL”（Structured Query Language 結(jié)構(gòu)化查詢語言）。

這個(gè)語言由不同種類的命令組成：

Data Manipulation Language (DML 數(shù)據(jù)操縱語言)：SELETE（查詢），INSERT（插入），UPDATE（更新）和DELETE（刪除）。

Data Definition Language (DDL 數(shù)據(jù)定義語言)：定義表，索引，視圖和另外對象的模式。

Data Control Language (DCL 數(shù)據(jù)控制語言)：安全，訪問控制。

SQL不是一個(gè)死（一成不變）的語言，每隔幾年就會添加新功能。SQL-92標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)數(shù)據(jù)庫支持SQL的最低要求。每個(gè)供應(yīng)商都在一定程度上遵循標(biāo)準(zhǔn)，但同時(shí)他們也有很多自己的擴(kuò)展語法。

3 聚合

聚合函數(shù)接受一批元組作為輸入并產(chǎn)生單個(gè)標(biāo)量作為輸出。聚合函數(shù)只能用于SELECT的輸出列。

例子：獲取學(xué)生用“@cs”登錄的數(shù)量。下列3個(gè)查詢是等價(jià)的：

SELECT

可以使用多個(gè)聚合函數(shù)在一個(gè)SELECT語句塊中：

SELECT

一些聚合函數(shù)支持DISTINCT關(guān)鍵字：

SELECT

同時(shí)輸出聚合函數(shù)列和非聚合函數(shù)列是未定義行為（e.cid在這里是未定義行為）

注：未定義行為指該行為標(biāo)準(zhǔn)中未定義，不同數(shù)據(jù)庫可能會返回不同的結(jié)果（甚至可能會報(bào)錯(cuò)）

SELECT

因此，其他非聚合函數(shù)的列必須使用GROUP BY命令進(jìn)行聚合：

SELECT

HAVING：聚合后進(jìn)行過濾，像WHERE子句中使用GROUP BY過濾這樣

SELECT

4 字符串操作

SQL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定字符串區(qū)分大小寫并只能使用單引號。有些函數(shù)可以在查詢的任何地方使用并操縱字符串。

Pattern Matching（模式匹配）：LIKE關(guān)鍵字被用于在謂詞中的字符串匹配。

• “%” 匹配任何子串（包括空串）。
• “_” 匹配單個(gè)字符。

Concatenation（連接）：兩個(gè)豎線（“||”）會連接2個(gè)或多個(gè)字符串變成1個(gè)字符串。

5 輸出重定向

除了可以直接給用戶返回結(jié)果，你還可以告訴數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)果到另外一張表，然后你可以在后續(xù)查詢中訪問這些數(shù)據(jù)。

• New Table（新表）：存儲查詢的輸出到新表中。

SELECT

• Existing Table（已存在的表）：存儲查詢的輸入到已經(jīng)存在表中。目標(biāo)表必須有相同的列數(shù)和相同的類型，列名可以和輸出列不匹配。

INSERT

6 輸出控制

由于SQL是無序的，你必須使用ORDER BY子句去對結(jié)果進(jìn)行排序：

SELECT

你可以使用多個(gè)ORDER BY子句做更復(fù)雜的排序：

SELECT

你可以使用任意的表達(dá)式在ORDER BY子句中：

SELECT

通常，數(shù)據(jù)庫會返回所有符合條件的元組。你可以使用LIMIT子句去限制返回元組的數(shù)量：

SELECT

同時(shí)也可以提供offset去獲得一個(gè)結(jié)果的區(qū)間：

SELECT

除非你使用一個(gè)ORDER BY子句搭配LIMIT，否則數(shù)據(jù)庫可能在每次查詢會返回不同的元組，因?yàn)殛P(guān)系模型不在意順序。

7 嵌套查詢

嵌套查詢可以使單個(gè)查詢中運(yùn)行更復(fù)雜的查詢。外部查詢的作用域在內(nèi)部查詢中（內(nèi)部查詢可以訪問外部查詢的屬性），反之不行。

內(nèi)部查詢可以出現(xiàn)在查詢的幾乎所有地方：

SELECT輸出目標(biāo)：

SELECT

2. FROM子句：

SELECT

3. WHERE子句：

SELECT

例子：獲取所有報(bào)名“15-445”的學(xué)生名字

SELECT

注意，根據(jù)sid出現(xiàn)的不同位置，它擁有不同的作用域。

Nest Query Results Expressions（嵌套查詢表達(dá)式）:

• ALL：必須滿足子查詢中所有的行
• ANY：必須滿足子查詢中至少1行
• IN：等價(jià)于ANY()
• EXISTS：至少1行被返回

8 窗口函數(shù)

跨元組執(zhí)行“移動”計(jì)算。和聚合一樣，但它依然返回原始元組。

Functions（函數(shù)）：窗口函數(shù)可以是上面討論的任意的聚合函數(shù)。同時(shí)還有一些特殊的窗口函數(shù)：

ROW_NUMBER：當(dāng)前行的number

RANK：當(dāng)前行的排序

Grouping（分組）：OVER子句指定當(dāng)計(jì)算窗口函數(shù)的時(shí)候如何分組。使用PARTITION BY去指定分組。

SELECT

你也可以在OVER中使用ORDER BY去確定結(jié)果的順序，即使數(shù)據(jù)庫內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生改變也不會影響結(jié)果。

SELECT

重點(diǎn)：RANK函數(shù)在窗口函數(shù)排序后計(jì)算，ROW_NUBMER函數(shù)在排序前計(jì)算。

9 公用表表達(dá)式（CTE）

公用表表達(dá)式（CTE）是窗口函數(shù)和嵌套查詢的替代方法去編寫更加復(fù)雜的查詢。可以認(rèn)為CTE是在單次查詢的一個(gè)臨時(shí)表。

WITH子句將內(nèi)部查詢的輸出綁定到臨時(shí)的結(jié)果。

例子：生成一個(gè)CTE叫cteName包含1個(gè)tuple的1個(gè)屬性，屬性值為1。這個(gè)查詢返回了cteName的所有屬性及值。

WITH

你可以綁定輸出列的名字在AS之前：

WITH

單個(gè)查詢可以包括多個(gè)CTE的定義：

WITH

在WITH后添加RECURSIVE關(guān)鍵字允許CTE引用自己。

例子：打印1到10的序列

WITH

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的sql删除元组_Lecture #02: 中级SQL的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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