前言

# 前言

编程语言不断地推陈出新，如今仍在使用的编程语言中，很少有其起源能追溯到十多年前的。比如COBOL语言，它在大型机环境中仍被广泛使用；还有C语言，在操作系统、服务器开发以及嵌入式系统领域依然颇受欢迎。在数据库领域，SQL语言的起源可以一直追溯到20世纪70年代。

SQL是用于在关系型数据库中生成、操作和检索数据的语言。关系型数据库广受欢迎的原因之一在于，设计合理的关系型数据库能够处理海量数据。在处理大型数据集时，SQL就好比那些配备高倍变焦镜头的炫酷数码相机，你既可以用SQL查看大规模的数据集，也能聚焦到单个行数据（或者介于两者之间的任何粒度）。而其他数据库管理系统在负载过重时往往会崩溃，因为它们的关注点过于狭窄（就像变焦镜头被固定在最大倍率上），这就是为什么想要取代关系型数据库和SQL的尝试大多以失败告终。因此，尽管SQL是一门古老的语言，但它还会存在很长时间，并且前景光明。

本文为Alan_Beaulieu《Learning SQL-EN》的译本，首发于 cppguide.cn (opens new window)。

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# 为什么要学习SQL？

如果你要使用关系型数据库，无论是编写应用程序、执行管理任务还是生成报告，都需要知道如何与数据库中的数据进行交互。即便你使用的是诸如报表工具这类能自动生成SQL的工具，有时也可能需要绕过自动生成功能，自己编写SQL语句。

学习SQL还有一个额外的好处，那就是能促使你去面对并理解用于存储组织信息的数据结构。当你对数据库中的表越来越熟悉时，可能会发现自己想要对数据库模式（database schema）提出修改或添加的建议。

# 为什么选择这本书来学习SQL？

SQL语言分为几个类别。用于创建数据库对象（表、索引、约束等）的语句统称为SQL模式语句（SQL schema statements）。用于创建、操作和检索数据库中存储的数据的语句被称为SQL数据语句（SQL data statements）。如果你是一名管理员，那么你会同时用到SQL模式语句和SQL数据语句。如果你是一名程序员或报表编写人员，可能只需要使用（或只被允许使用）SQL数据语句。虽然本书展示了许多SQL模式语句，但主要聚焦于编程特性。

SQL数据语句仅包含少数几个命令，看起来简单得让人掉以轻心。在我看来，许多现有的SQL书籍只是对这门语言所能实现的功能浅尝辄止，从而助长了这种错误认知。然而，如果你要使用SQL，就应该全面了解这门语言的功能，以及如何将不同的特性组合起来以产生强大的效果。我认为这本书是唯一一本详细介绍SQL语言，同时又不会厚得像“门挡”（你懂的，那些长达1250页的“完整参考手册”，往往在人们的办公隔间书架上积满灰尘）的书。

虽然本书中的示例可以在MySQL、Oracle数据库和SQL Server上运行，但我必须从这些产品中选择一个来承载示例数据库，并对示例查询返回的结果集进行格式化。在这三者之中，我选择了MySQL，因为它可以免费获取，安装方便，管理也简单。对于使用其他服务器的读者，我建议你下载并安装MySQL，加载示例数据库，这样就能运行示例并对数据进行试验。

# 内容结构

本书分为15章和3个附录：

第1章“一点背景知识”，探讨计算机化数据库的历史，包括关系模型和SQL语言的兴起。
第2章“创建并填充数据库”，展示如何创建一个MySQL数据库，创建本书示例中使用的表，并向表中填充数据。
第3章“查询入门”，介绍select语句，并进一步展示最常用的子句（select、from、where）。
第4章“筛选”，展示可以在select、update或delete语句的where子句中使用的不同类型的条件。
第5章“查询多个表”，展示查询如何通过表连接（table joins）来使用多个表。
第6章“集合操作”，介绍数据集以及它们在查询中如何相互作用。
第7章“数据生成、转换和操作”，展示几个用于操作或转换数据的内置函数。
第8章“分组和聚合”，展示如何对数据进行聚合。
第9章“子查询”，介绍子查询（这是我个人最喜欢的部分），并展示在何处以及如何使用它们。
第10章“再谈连接”，进一步探讨各种类型的表连接。
第11章“条件逻辑”，探讨如何在select、insert、update和delete语句中使用条件逻辑（即if-then-else）。
第12章“事务”，介绍事务并展示如何使用它们。
第13章“索引和约束”，探讨索引和约束。
第14章“视图”，展示如何构建一个接口，让用户避开数据的复杂性。
第15章“元数据”，展示数据字典的实用之处。
附录A“示例数据库的ER图”，展示本书所有示例使用的数据库模式。
附录B“MySQL对SQL语言的扩展”，展示MySQL的SQL实现中一些有趣的非ANSI特性。
附录C“练习答案”，展示各章练习的答案。

# 详细目录

前言
第1章一点背景知识
- 数据库简介
- 非关系型数据库系统
- 关系模型
- 一些术语
- 什么是SQL？
- SQL语句分类
- SQL：一种非过程化语言
- SQL示例
- 什么是MySQL？
- 内容概览
第2章创建并填充数据库
- 创建MySQL数据库
- 使用mysql命令行工具
- MySQL数据类型
  - 字符数据
  - 数字数据
  - 时间数据
- 表的创建
  - 步骤1：设计
  - 步骤2：细化
  - 步骤3：构建SQL模式语句
- 填充和修改表
  - 插入数据
  - 更新数据
  - 删除数据
- 当正确的语句出错时
  - 主键不唯一
  - 外键不存在
  - 列值违规
  - 无效的日期转换
- 银行模式
第3章查询入门
- 查询机制
- 查询子句
  - select子句
  - 列别名
  - 去除重复项
  - from子句
  - 表
  - 表链接
  - 定义表别名
  - where子句
  - group by和having子句
  - order by子句
  - 升序与降序排序顺序
  - 通过表达式排序
  - 通过数字占位符排序
- 知识测验
第4章筛选
- 条件求值
- 使用括号
- 使用not运算符
- 构建条件
- 条件类型
  - 相等条件
  - 范围条件
  - 成员条件
  - 匹配条件
  - NULL：那个四个字母的单词
- 知识测验
第5章查询多个表
- 什么是连接？
- 笛卡尔积
- 内连接
- ANSI连接语法
- 连接三个或更多表
- 使用子查询作为表
- 两次使用同一个表
- 自连接
- 等值连接与非等值连接
- 连接条件与筛选条件
- 知识测验
第6章集合操作
- 集合论入门
- 集合论实践
- 集合运算符
  - union运算符
  - intersect运算符
  - except运算符
- 集合操作规则
- 对复合查询结果进行排序
- 集合操作优先级
- 知识测验
第7章数据生成、转换和操作
- 处理字符串数据
  - 字符串生成
  - 字符串操作
- 处理数字数据
  - 执行算术函数
  - 控制数字精度
  - 处理有符号数据
- 处理时间数据
  - 处理时区
  - 生成时间数据
  - 操作时间数据
- 转换函数
- 知识测验
第8章分组和聚合
- 分组概念
- 聚合函数
- 隐式分组与显式分组
- 统计不同值的数量
- 使用表达式
- 处理NULL值
- 生成组
  - 单列分组
  - 多列分组
  - 通过表达式分组
- 生成汇总
- 组筛选条件
- 知识测验
第9章子查询
- 什么是子查询？
- 子查询类型
  - 非相关子查询
  - 多行单列子查询
  - 多列子查询
  - 相关子查询
  - exists运算符
  - 使用相关子查询进行数据操作
- 何时使用子查询
- 子查询作为数据源
- 筛选条件中的子查询
- 子查询作为表达式生成器
- 子查询总结
- 知识测验
第10章再谈连接
- 外连接
- 左外连接与右外连接
- 三向外连接
- 自外连接
- 交叉连接
- 自然连接
- 知识测验
第11章条件逻辑
- 什么是条件逻辑？
- Case表达式
  - 搜索Case表达式
  - 简单Case表达式
- Case表达式示例
- 结果集转换
- 选择性聚合
- 检查存在性
- 除零错误
- 条件更新
- 处理NULL值
- 知识测验
第12章事务
- 多用户数据库
- 锁定
- 锁定粒度
- 什么是事务？
- 开始事务
- 结束事务
- 事务保存点
- 知识测验
第13章索引和约束
- 索引
  - 索引创建
  - 索引类型
  - 索引的使用方式
  - 索引的缺点
- 约束
  - 约束创建
  - 约束和索引
  - 级联约束
- 知识测验
第14章视图
- 什么是视图？
- 为什么使用视图？
  - 数据安全性
  - 数据聚合
  - 隐藏复杂性
  - 连接分区数据
- 可更新视图
  - 更新简单视图
  - 更新复杂视图
- 知识测验
第15章元数据
- 关于数据的数据
- Information_Schema
- 使用元数据
  - 模式生成脚本
  - 部署验证
  - 动态SQL生成
- 知识测验
附录A 示例数据库的ER图
附录B MySQL对SQL语言的扩展
附录C 练习答案

第1章一点背景知识→