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SQL 新手指南

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注:在我们推出的免费文本教程中,有一些最受欢迎的主题,本文是某系列「入门」的一部分。

为了跳到某些章节,请参考下面的目录表:

  • 介绍
  • 数据库的介绍
  • 四种基本的 SQL 操作(CRUD)
    • 创建数据
    • 读取数据
    • 更新数据
    • 删除数据
  • 结论
介绍

SQL 已经应用到了我们周围的各个角落,不管你信不信。操纵任何种类数据的每个应用程序都需要将数据存放在某处。无论它是大数据,还是只有简单数行的数据包;无论是政府、还是创业公司;无论是横跨多台服务器的大型数据库、还是运行着自己小型数据库的手机,SQL 无处不在。

但是,SQL 是什么呢?SQL 代表结构化查询语言,通常,其发音为“ess-que-el”。SQL 是数据库语言,专门为了和数据库通信而建立的。SQL 是一门简单的语言,和英语语言类似,因为命令和英语句子有着类似的结构。那些句子组织为声明式的语句,这样 SQL 也被叫做声明式语言【注1】。

图片描述

在可视化地编写 SQL 查询语句方面,已经有很多可用的工具了,为什么还要学习一个全新的语言呢?当你用某些 SQL 工具时,重要的是理解 SQL 语言、理解可视化工具正在做什么、以及为什么那样做。有时候,需要手动写一些 SQL 语句,不仅因为这是最快的方法,而且这更强大、经常是完成预定目标的唯一方法。

数据库的介绍

我们刚才提到了,SQL 是数据库语言。那么,数据库是什么?数据库是一种存储机制,被设计为用来访问存储的信息及其操作。数据库里的信息被存储在称作表(table)的对象里。表的名字是其唯一身份,由列和行构成。列包含列名、列的数据类型以及该列的其它属性。行包含该列的记录或数据。数据库里的大部分表之间会有关系(relationship)或连接(link),一对一、或一对多的关系。这也是为什么这种数据库被称作关系模型数据库。

关于描述数据库结构,最容易的方法就是把它和 Excel 电子表格做比较,它们有着诸多相似。一个数据库就是一份独立的文件。电子表格里的 sheet 就是表(table),每个 sheet 有一个名字。列和行,都和数据库一样。SQL 语言用来创建新表、更改现有表,用来获取数据、更新数据或删除数据。

比如说,我们有一份知名电影的台词大集合,存放在任意单独的文本文件里。即使我们精心组织,用 Excel 电子表格存放,我们所面临的问题仍然是存在。用这种方式存储台词,我们无法快速地从一部电影里得到所有台词,或无法得到一个角色的所有台词。如果我们把文本文件或电子表格放入数据库,并创建带有关系的表,所有问题就迎刃而解了。关系型的真正涵义是什么?关系模型【注2】是描述数据、以及这些数据实体之间的关系的方法。在我们的例子中,关系就是每个台词和表之间的联系,电影名称存放在表里、或所有角色也存放在表里。

下面是一个简化处理的例子,只有一个表做示例,表名叫「Movie_quotes」。它有四列,一个列表示台词文本、一个列表示说台词的演员角色,一个表示电影,还有年份。我们收录了八句电影台词,我们的示例表看起来像是这个样子:

图片描述

当讨论数据库时,值得一提的是,有一种全新的数据库,在需要存储数据的人们中间,产生了一种运动,它就是 NoSQL。它们是基于文档的系统,虽然它们正在变得非常流行,直到今天仍然有大量的关系型数据库在使用中。即使 NoSQL 数据库有某种查询语言,它们很大一部分(因为它们几乎都是在 SQL 之后才发明的)仍然和 SQL 有着某种相似性。

四种基本的 SQL 操作(CRUD)

有很多 SQL 命令,但是,有四种通常的 SQL 操作,可以对表及其数据做一些事情:

  • 创建 – 把数据填充到表里。
  • 读取 – 从表中查询数据。
  • 更新 – 修改表中已有数据。
  • 删除 – 从表中移除数据。

这些基本 SQL 操作的首字母组成了缩写「CRUD」,它们被视作每个数据库必有的、四个基本功能或特色的基础集。

通过介绍基本特色,我们将会介绍基本的、以及最重要的 SQL 命令:CREATE, INSERT, SELECT, UPDATE, DELETE, and DROP

创建数据

首先,我们需要在数据库里创建表。创建新表,就用到了 CREATE TABLECREATE TABLE 语句的简单语法格式如下:

CREATE TABLE table_name
(column_1 data_type,
column_2 data_type,
column_3 data_type);

首先,CREATE TABLE关键词后面跟着表名。这是一个极好的例子,说明了 SQL 的简洁性、以及和英语的相似性。关键词后面跟着一个左圆括号,这里定义了额外的参数:列名和列的数据类型,然后跟上右圆括号。必须要提的是,所有的 SQL 语句应该以 ; 结尾。

需要遵守的规则并不多。表名和列名必须以字母打头,后面可以跟上字母、数字、或下划线。它们的字符长度不能超过 30 个。用 SQL 保留字做为表名或列名(比如 select, create, insert 等)是被禁止的。

在例子中,最简单的列名可能是 TEXTCHARACTERMOVIE,和 YEAR。但是,问题在于这些列名都是保留字。为了避免任何可能的冲突,我们将创建以 Q_ 做为前缀的列名。

数据类型因不同的数据库而不同,不过这里使用了最常见的类型:

  • char(size) – 固定长度字符串,用括号中的参数标明。
  • varchar(size) – 可变长度字符串,用括号中的参数标明。
  • number(size) – 数字值,括号中的参数标明了总长度。
  • date – 日期值。
  • number(size, d) – 数字值,总长度为 size,小数位用 d 表示。

数据类型规定了哪种类型的数据可以存储在指定的列里。如果 Q_CHARACTER 的列用于存储电影名字,那么这个指定的列就应该有一个 varchar (可变长度字符)的数据类型。存放电影年份的列的类型是 number,我们的例子中相应的列是 Q_YEAR

对于期望的表结构,创建表的最终 SQL 命令如下:

CREATE TABLE Movie_quotes
(‘Q_TEXT’ varchar(200),
‘Q_CHARACTER’ varchar(20),
‘Q_MOVIE’ varchar(20),
‘Q_YEAR’ number(4));

这个 SQL 命令的结果将创建一个空表,各列情况如下:

  • Q_TEXT 可以接受 200 个字符长度的字符串。
  • Q_CHARACTER 可以接受 20 个字符长度的字符串。
  • Q_MOVIE 可以接受 20 个字符长度的字符串。
  • Q_YEAR 可以接受一个年份的四个数字。

图片描述

接下来,用我们的电影台词数据填充这张表。有很多可用的 GUI 工具,来管理数据库中的表和数据。不过,写一个 SQL 脚本常常更快,该脚本基本上是 SQL 命令的集合,将被顺序执行。当你需要用大量数据填充表时,这种方式尤为方便。

向表插入或添加一行数据的 SQL 命令是 INSERT。格式如下:

INSERT INTO table_name
(column_1, column_2, ... column_n)
VALUES (value_1, value_2, ... value_n);

为了向表插入一行数据, INSERT 关键字跟着 INTO 关键字和表名。然后是列名,放在圆括号里,用逗号隔开,这是可选的,但是,指明要插入的列,以确保正确的数据插入相应的列,这是一种良好实践。最后一部分,用 VALUES 关键字定义了要插入的那些数据,数据列表以圆括号结束。请注意,字符串应该放在单引号里,数字不应如此。

用来填充例子中 Movie_quotes 表的 SQL 脚本,如下:

INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('I’ll be back', 'The Terminator', 'The Terminator', 1984);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('I find your lack of faith disturbing.', 'Darth Vader', 'Star Wars', 1977);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('It’s a trap!', 'Admiral Ackbar', 'Star Wars', 1983);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('Never tell me the odds.', 'Han Solo', 'Star Wars', 1980);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('Do. Or do not. There is no try.', 'Yoda', 'Star Wars', 1980);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('Stupid is as stupid does.', 'Forrest Gump', 'Forrest Gump', 1994);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('My mama always said: Life was like a box of chocolates. You never know what you’re gonna get.', 'Forrest Gump', 'Forrest Gump', 1994);
INSERT INTO Movie_quotes
(Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE, Q_YEAR)
VALUES ('Run, Forrest! Run!', 'Jenny Curran', 'Forrest Gump', 1994);
读取数据

数据库中有了存好的数据,现在我们可以查询数据,看看我们的表里存储了什么,我们还能用不同的方式过滤和分类数据。

SELECT 语句用于查询、或选择我们想从数据库中返回的数据。我们从非常简单的查询开始,但是 SELECT 有很多不同的选项和扩展,这为我们最终的需要提供了很大的灵活性。基本的 SELECT 语句的语法如下:

SELECT column_1, column_1, ... column_n
FROM table_name;

指出列名,决定了哪一列将被返回到结果里,以及按什么顺序。如果我们想选择所有的列,或我们不知道表中的确切列名,我们可以使用通配符 *,它将从数据库中选择所有列:

SELECT * FROM table_name;

对于本例,显示所有数据的查询,如下:

SELECT * FROM Movie_quotes;

图片描述

仅仅显示电影台词、年份的查询,如下:

SELECT Q_TEXT, Q_YEAR FROM Movie_quotes;

有时候我们不想从表中返回所有数据。当表中有大量数据、或我们在搜索匹配某些标准的特定数据时,就属于这种情况。对此,我们可以使用 WHERE 语句。WHERE 语句将过滤记录,限制从数据库中获取哪些记录、以满足具体定义的标准:

SELECT column_1, column_1, ... column_n
FROM table_name
WHERE column_name operator value;

注意,WHERE 语句是可选的,但是如果我们决定用到它,下面的操作符是可用的:

  • = – 等于。
  • > – 大于。
  • < – 小于。
  • >= – 大于或等于。
  • <= – 小于或等于。
  • <> – 不等于。
  • BETWEEN – 在两个值之间。
  • LIKE – 搜索一种模式。
  • IN – 针对一个列的多种可能值。

数学操作符无需解释了。BETWEEN 操作符搜索两个声明值的、中间的值,包括等于两端的情况。LIKE 模式匹配操作符是非常强大的操作符,支持选择和我们的规定类似的行。百分号 % 被用做通配符,以匹配任何可能字符,它可出现在具体字符串的前面或后面。

例如,为了得到来自电影《Stars Wars》中的台词,我们可以这样写:

SELECT * FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘Star Wars’;

图片描述

请注意,WHERE 语句是大小写敏感的,下面的 SQL 语句将不会返回结果:

SELECT * FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘STAR WARS’;

除了 WHERE 子句,还可组合逻辑运算符 ANDOR。如果我们对相同列使用多个 AND 逻辑操作符,那么我们应该考虑使用 IN 子句替代。

做为示例,我们返回来自电影《Star Wars》和《The Terminator》中的所有电影台词:

SELECT * FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘Star Wars’ AND Q_MOVIE = ‘The Terminator’;

图片描述

就上面的例子,更好的写法就是使用 IN 语句替代:

SELECT * FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE IN (‘Star Wars’, ‘The Terminator’);

至此,我们一直在讨论如何从数据库中过滤数据。返回的行将按照它们进入(提交到)数据库的顺序进行排序。为了控制数据显示的顺序,我们可以通过包含 ORDER BY 子句来过滤输出数据。ORDER BY 子句包含了指定分类顺序的一个、或多个列名:

SELECT column_1, column_1, ... column_n
FROM table_name
WHERE column_name operator value
ORDER BY column_name;

为了扩展我们刚才《Star Wars》电影台词的例子,现在按照年份排序:

SELECT * FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘Star Wars’
ORDER BY Q_YEAR;

图片描述

一个列的排序,默认是按照从最低值到最高值升序排列。为了把列的排序改为降序,我们可以在列名后面加上 DESC 关键字:

SELECT * FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘Star Wars’
ORDER BY Q_YEAR DESC;

图片描述

ORDER BY 语句不限于单个列。你可以包含逗号分隔的、列的清单来排序。返回的行将根据第一个指定列,然后按顺序根据接下来指定的列排序。切记,用来排序的列不必包含在被选择列的清单里。我们可以像这样来写查询:

SELECT Q_TEXT, Q_CHARACTER, Q_MOVIE FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘Star Wars’
ORDER BY Q_YEAR DESC;
更新数据

在我们开始插入数据之后,并没有被限制为只能读取数据。我们能够对任何行里的、任何列下的、任何数据进行修改。UPDATE 语句用于更新或修改记录。

UPDATE 的语法如下:

UPDATE table_name
SET column_name = new_value
WHERE column_name operator value;

当我们使用 UPDATE 时,慎重地构造一个 WHERE 子句是十分重要的。WHERE 子句指定了哪一条记录或哪些记录应该被更新。如果我们在执行 UPDATE 语句时、而没有使用 WHERE 子句,我们将更新指定列的所有数据。

让我们看看 Movie_quotes 表里的电影台词。我们让所有的台词以标点符号结束,《The Terminator》除外。对于如何使用 UPDATE 语句,这是一个极好的例子:

UPDATE Movie_quotes
SET Q_TEXT = ‘I’ll be back!’
WHERE Q_MOVIE = ‘The Terminator’;

之前解释了,如果我们不小心遗漏了 WHERE 子句,或我们故意把所有的台词行更新为「I’ll be back!」。通过单单选中电影《The terminator》所在行,我们就可以更新指定行的一列数据。

删除数据

当数据库被大量使用时,从数据库中移除陈旧的数据,迟早会变得有必要。我们能够只删除表中的一些行、或删除整个表。

DELETE 语句用于删除表中的行。该命令的语法如下:

DELETE FROM table_name
WHERE column_name operator value;

重申,和 UPDATE 语句一样,WHERE 子句指定了哪一条记录或哪些记录应该被删除。如果没有指定 WHERE 子句,所有的行和列将被删除:

DELETE FROM Movie_quotes;

假设我们不再喜欢电影《Forrest Gump》了,想从电影中删除其台词。为了从电影中删除所有台词,我们可以编写如下 SQL 命令:

DELETE FROM Movie_quotes
WHERE Q_MOVIE = ‘Forrest Gump’;

最终,我们有了足够多的电影。我们对电影台词不再感兴趣了,我们想把兴趣移到音乐上。我们开始收集歌词。根据我们目前所学到的 SQL 知识,修改数据库是非常简单的。

首先,我们需要清空数据库里、不再感兴趣的数据。为了删除包含所有行的表,我们可以使用 DROP TABLE 语句。切记 DROP TABLE 语句不同于使用 DELETE 语句,和删除表里的所有记录也不同。删除表里的所有记录,会留给我们表本身及其定义的所有表结构;包括列的数据类型定义和该表的其它相关的数据库信息。DROP TABLE 移除了表、移除表的定义,还有所有的行。

DROP TABLE 语句的语法如下:

DROP TABLE table_name;

为了从数据库中删除 Movie_quotes,我们可以这样写:

DROP TABLE Movie_quotes;

现在我们的数据库是空的,准备接受新数据。我们从所有的 CRUD 过程开始,创建名为 Song_Lyrics 的新表,根据我们新收藏的歌曲,建立一个歌词数据库。

结论

本文我们浏览了涵盖 CRUD 四个基本的数据库功能:如何创建新数据、读取数据、更新我们想要修改的数据、以及最后的如何删除不想要的数据。这包含了基本的、但是最重要的 SQL 命令,比如:CREATE TABLEINSERT INTOSELECTUPDATEDELETEDROP

这些基本的 SQL 命令支持大量的数据管理,但是每个介绍到的命令都有很多选项和额外的功能,有些是本文没有介绍的,要注意这一点。总之,当 SQL 开发人员新手在开始数据库工作、以及使用一门新语言 SQL 时,本文中的基本知识应该能为他们开个好头。


  • 注1:声明式编程(英语:Declarative programming)是一种编程范型,与命令式编程相对立。它描述目标的性质,让电脑明白目标,而非流程。声明式编程不用告诉电脑问题领域,从而避免随之而来的副作用。而指令式编程则需要用算法来明确的指出每一步该怎么做。声明式语言包括数据库查询语言(SQL,XQuery),正则表达式,逻辑编程,函数式编程和组态管理系统。
    出处:维基百科

  • 注2:用于数据库管理的关系模型(英语:Relational model)是基于谓词逻辑和集合论的一种数据模型,广泛被使用于数据库之中。最早于1969年由埃德加·科德提出。
    出处:维基百科

英文原文:A Beginner’s Guide to SQL: A MySQL Tutorial
翻译源自:腊八粥——http://www.labazhou.net/2015/08/beginners-guide-to-sql/

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