SQL語言是一門簡單易學(xué)卻又功能強(qiáng)大的語言，它能讓你快速上手并寫出比較復(fù)雜的查詢語句。但對于大多數(shù)開發(fā)者來說，使用SQL查詢數(shù)據(jù)庫并沒有一個抽象的過程和一個合理的步驟，這很可能會使在寫一些特定的SQL查詢語句來解決特定問題時被”卡”住，本系列文章主要講述SQL查詢時一些基本的理論，以及寫查詢語句的抽象思路。
SQL查詢簡介
SQL語言起源于1970年E.J.Codd發(fā)表的關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論，所以SQL是為關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)的。而對于SQL查詢，是指從數(shù)據(jù)庫中取得數(shù)據(jù)的子集,這句話貌似聽著有些晦澀是吧，下面通過幾張圖片簡單說明一下：
假如一個數(shù)據(jù)庫中只有一個表，再假如所有數(shù)據(jù)如下圖(取自AdventureWork示例數(shù)據(jù)庫):
而對于子集的概念,look下圖:
最后,子集如下：
其實(shí)，SQL中無論多復(fù)雜的查詢，都可以抽象成如上面的過程.
精確查詢的前置條件
對于正確取得所需要的數(shù)據(jù)子集.除了需要思路正確并將思路正確轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)SQL查詢語句之外。還有很重要的一點(diǎn)是需要數(shù)據(jù)庫有著良好的設(shè)計(jì).這里的良好設(shè)計(jì)我所指的是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)符合業(yè)務(wù)邏輯并至少實(shí)現(xiàn)第三范式,對于實(shí)現(xiàn)第三范式，這只是我個人觀點(diǎn)，對于范式的簡單介紹，請看我的博客:數(shù)據(jù)庫范式那些事.如果數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)很糟糕，存在很多冗余，數(shù)據(jù)庫中信息存在大量異常，則即使SQL寫的正確，也無法取得精確的結(jié)果。
兩種方式，同一種結(jié)果
在SQL中，取得相同的數(shù)據(jù)子集可以用不同的思路或不同的SQL語句，因?yàn)镾QL源于關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論又源于數(shù)學(xué)，思考如何構(gòu)建查詢語句時，都可以抽象為兩種方法:
1.關(guān)系代數(shù)法
關(guān)系代數(shù)法的思路是對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分步操作，最后取得想要的結(jié)果.
比如如下語句:
復(fù)制代碼 代碼如下:
Select Name,Department,Age
From Employee
where Age>20
關(guān)系代數(shù)的思路描述上面語句為:對表Employee表進(jìn)行投影(選擇列)操作，然后對結(jié)果進(jìn)行篩選，只取得年齡大于20的結(jié)果.
2.關(guān)系演算法
相比較關(guān)系代數(shù)法而言，關(guān)系演算法更多關(guān)注的是取得數(shù)據(jù)所滿足的條件.上面SQL可以用關(guān)系演算法被描述為：我想得到所有年齡大于20的員工的姓名，部門和年齡。
為什么需要兩種方法
對于簡單的查詢語句來說，上面兩種方法都不需要.用腳就可以想出來了。問題在于很多查詢語句都會非常復(fù)雜。對于關(guān)系演算法來說更多的是關(guān)注的是所取出信息所滿足的條件，而對于關(guān)系代數(shù)法來說，更多關(guān)注的是如何取出特定的信息.簡單的說，關(guān)系演算法表示的是”what”,而關(guān)系代數(shù)法表達(dá)的是”how”.SQL語句中所透漏的思路，有些時候是關(guān)系代數(shù)法，有些時候是關(guān)系演算法，還有些是兩種思路的混合.
對于某些查詢情況，關(guān)系代數(shù)法可能會更簡單，而對于另外一些情況，關(guān)系演算法則會顯得更直接.還有一些情況.我們需要混合兩種思路。所以這兩種思維方式在寫SQL查詢時都是必須的.
單表查詢
單表查詢是所有查詢的中間狀態(tài)，既是多個表的復(fù)雜查詢在最終進(jìn)行這種連接后都能夠被抽象成單表查詢。所以先從單表查詢開始。
選擇列的子集
根據(jù)上面數(shù)據(jù)子集的說法，選擇列是通過在select語句后面添加所要選擇的列名實(shí)現(xiàn)的：
比如下面數(shù)據(jù)庫中通過在select后面選擇相應(yīng)的列名實(shí)現(xiàn)選擇列的子集.
相應(yīng)sql語句如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT [Name]
,[GroupName]
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
選擇行的子集
選擇行的子集是在Sql語句的where子句后面加上相應(yīng)的限制條件，當(dāng)where子句后面的表達(dá)式為“真”時，也就是滿足所謂的“條件”時，相應(yīng)的行的子集被返回。
where子句后面的運(yùn)算符分為兩類，分別是比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符.
比較運(yùn)算符是將兩個相同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)而返回布爾類型(bool)的運(yùn)算符，在SQL中，比較運(yùn)算符一共有六種，分別為等于(=),小于(),大于(>),小于或等于（=）,大于或等于（>=）以及不等于(>),其中小于或等于和大于或等于可以看成是比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符的結(jié)合體。
而邏輯運(yùn)算符是將兩個布爾類型進(jìn)行連接，并返回一個新的布爾類型的運(yùn)算符，在SQL中，邏輯運(yùn)算符通常是將比較運(yùn)算符返回的布爾類型相連接以最終確定where子句后面滿足條件的真假。邏輯運(yùn)算符一種有三種，與（AND），或（OR），非（NOT）.
比如上面，我想選擇第二條和第六條，為了說明比較運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符，可以使用如下Sql語句：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT [Name]
,[GroupName]
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
WHERE DepartmentID>1 and DepartmentID3 or DepartmentID>5 and DepartmentID7
由此我們可以看出，這幾種運(yùn)算符是有優(yōu)先級的，優(yōu)先級由大到小排列是比較運(yùn)算符>于（And）>非（Or）
當(dāng)然，運(yùn)算符也可以通過小括號來改變優(yōu)先級，對于上面那個表
對于不加括號時：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT *
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
WHERE DepartmentID>=1 and DepartmentID=3 and DepartmentID>=5 or DepartmentID=7
加了括號改變運(yùn)算順序后：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT *
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[Department]
WHERE DepartmentID>=1 and DepartmentID=3 and (DepartmentID>=5 or DepartmentID=7)
很特別的NULL
假如在一個用戶注冊的表中，一些選填信息并不需要用戶必須填寫，則在數(shù)據(jù)庫中保存為null,這些null值在利用上面where子句后的運(yùn)算符時，有可能造成數(shù)據(jù)丟失，比如一個選填信息是性別(Gender),假設(shè)下面兩條條件子句:
復(fù)制代碼 代碼如下:
where Gender="M"
where NOT (Gender="M")
由于null值的存在，這兩條語句返回的數(shù)據(jù)行加起來并不是整個表中的所有數(shù)據(jù)。所以，當(dāng)將null值考慮在內(nèi)時，where后面的條件子句擁有可能的值從真和假，增加為真，假，以及未知（null）。這些是我們在現(xiàn)實(shí)世界中想一些問題的時候可能的答案--真的，假的，我不知道。
所以我們?nèi)绾卧谶@種情況下不丟失數(shù)據(jù)呢，對于上面的例子來說，如何才能讓整個表的數(shù)據(jù)不被丟失呢，這里必須將除了“真”，“假”以外的“未知”這個選項(xiàng)包含在內(nèi)，SQL提供了IS NULL來表明未知這個選項(xiàng)：
where Gender IS NULL 將上面語句加入進(jìn)去，則不會再丟失數(shù)據(jù)。
排序結(jié)果
上面的那些方法都是關(guān)于取出數(shù)據(jù)，而下面是關(guān)于將取出的子集進(jìn)行排序。SQL通過Order by子句來進(jìn)行排序，Order by子句是Sql查詢語句的最后一個子句，也就是說Order by子句之后不能再加任何的子句了。
Order By子句分為升序（ASC）和降序（DESC），如果不指定升序或者降序，則默認(rèn)為升序（由小到大），而Order by是根據(jù)排序依據(jù)的數(shù)據(jù)類型決定，分別為3種數(shù)據(jù)類型可以進(jìn)行排序：
字符
數(shù)字
時間日期
字符按照字母表進(jìn)行排序，數(shù)字根據(jù)數(shù)字大小排序，時間日期根據(jù)時間的先后進(jìn)行排序。
其它一些有關(guān)的
視圖
視圖可以看作是一個保存的虛擬表，也可以簡單看做是保存的一個查詢語句。視圖的好處是視圖可以根據(jù)視圖所查詢表的內(nèi)容的改變而改變，打個比方來理解這句話是：
使用視圖的優(yōu)點(diǎn)是可以對查詢進(jìn)行加密以及便于管理，據(jù)說還可以優(yōu)化性能（我不認(rèn)可這點(diǎn)）.
防止重復(fù)
有時候我們對于取出的數(shù)據(jù)子集不想重復(fù)，比如你想知道一些特定的員工一共屬于幾個部門
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT [EmployeeID]
,[DepartmentID]
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[EmployeeDepartmentHistory]
這樣的結(jié)果是沒有意義的，SQL提供了Distinct關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)：
復(fù)制代碼 代碼如下:
SELECT distinct DepartmentID
FROM [AdventureWorks].[HumanResources].[EmployeeDepartmentHistory]
聚合函數(shù)
所謂聚合函數(shù)，是為了一些特定目的，將同一列多個值聚合為一個，比如我想知道一群人中最大年齡是多少可以利用MAX(Age),比如我想知道一個班級平均測驗(yàn)成績是多少可以用AVG(Result)……
總結(jié)
文章簡單概述了SQL查詢的原理以及簡單的單表查詢，這些都是數(shù)據(jù)庫查詢的基礎(chǔ)概念，對于進(jìn)行復(fù)雜查詢來說，弄明白這些概念是必不可少的。
