SQL语言入门：从增删改查到复杂查询

SQL语言入门：从增删改查到复杂查询

摘要

本文是SQL语言的全面入门指南，从基础的增删改查(CRUD)操作到高级查询技巧。通过实际示例、操作演示和最佳实践，帮助读者快速掌握SQL核心功能。包含基础语法、常用函数、表连接、子查询和性能优化等内容，适合数据库初学者和需要复习SQL的开发人员。

一、SQL基础概述

SQL(Structured Query Language)是用于管理关系型数据库的标准语言，主要包括三类命令：

graph TD
    A[SQL命令分类] --> B[DDL 数据定义]
    A --> C[DML 数据操作]
    A --> D[DCL 数据控制]
    B --> E[CREATE,ALTER,DROP]
    C --> F[SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE]
    D --> G[GRANT,REVOKE]

数据库准备

先创建一个简单的学生数据库作为示例：

CREATE DATABASE school;
USE school;

CREATE TABLE students (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(50) NOT NULL,
    gender ENUM('M','F'),
    birth_date DATE,
    class_id INT,
    score DECIMAL(5,2)
);

CREATE TABLE classes (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    teacher VARCHAR(50)
);

二、CRUD基础操作

1. 插入数据(INSERT)

-- 单条插入
INSERT INTO students (name, gender, birth_date, class_id, score)
VALUES ('张三', 'M', '2005-03-15', 1, 89.5);

-- 批量插入
INSERT INTO classes VALUES 
(1, '高一(1)班', '王老师'),
(2, '高一(2)班', '李老师');

2. 查询数据(SELECT)

-- 基本查询
SELECT * FROM students;

-- 条件查询
SELECT name, score FROM students WHERE score > 90;

-- 排序
SELECT * FROM students ORDER BY score DESC;

-- 分页(MySQL语法)
SELECT * FROM students LIMIT 5 OFFSET 0;

3. 更新数据(UPDATE)

UPDATE students 
SET score = score + 5 
WHERE gender = 'F' AND score < 85;

4. 删除数据(DELETE)

-- 删除特定记录
DELETE FROM students WHERE id = 3;

-- 清空表(危险！)
TRUNCATE TABLE backup_students;

三、高级查询技巧

1. 表连接(JOIN)

2. 聚合函数

-- 常用聚合函数
SELECT 
    COUNT(*) AS total,
    AVG(score) AS avg_score,
    MAX(score) AS top_score,
    MIN(score) AS min_score,
    SUM(score) AS sum_score
FROM students;

-- 分组统计
SELECT 
    class_id, 
    COUNT(*) AS student_count,
    AVG(score) AS avg_score
FROM students
GROUP BY class_id
HAVING avg_score > 75;

3. 子查询

-- WHERE子句中的子查询
SELECT name FROM students 
WHERE score > (SELECT AVG(score) FROM students);

-- FROM子句中的子查询
SELECT c.name, avg_scores.avg_score
FROM classes c JOIN (
    SELECT class_id, AVG(score) AS avg_score 
    FROM students 
    GROUP BY class_id
) avg_scores ON c.id = avg_scores.class_id;

4. 常用函数

-- 字符串函数
SELECT CONCAT(name, '(', gender, ')') AS info,
       UPPER(name) AS upper_name,
       SUBSTRING(name, 1, 1) AS first_letter
FROM students;

-- 日期函数
SELECT name, 
       YEAR(birth_date) AS birth_year,
       DATEDIFF(NOW(), birth_date)/365 AS age
FROM students;

-- 条件表达式
SELECT name, score,
       CASE 
           WHEN score >= 90 THEN 'A'
           WHEN score >= 80 THEN 'B'
           ELSE 'C' 
       END AS grade
FROM students;

四、视图与索引

1. 创建视图

CREATE VIEW top_students AS
SELECT s.name, s.score, c.name AS class_name
FROM students s JOIN classes c ON s.class_id = c.id
WHERE s.score > 90
ORDER BY s.score DESC;

-- 使用视图
SELECT * FROM top_students;

2. 索引优化

-- 创建索引
CREATE INDEX idx_score ON students(score);
CREATE INDEX idx_class_score ON students(class_id, score DESC);

-- 查看查询执行计划
EXPLAIN SELECT * FROM students WHERE score > 85;

五、事务处理

-- 事务示例
START TRANSACTION;

UPDATE accounts SET balance = balance - 100 
WHERE user_id = 1;

UPDATE accounts SET balance = balance + 100 
WHERE user_id = 2;

-- 如果执行成功
COMMIT;

-- 如果出现错误
-- ROLLBACK;

ACID特性：

• Atomicity(原子性)
• Consistency(一致性)
• Isolation(隔离性)
• Durability(持久性)

六、SQL最佳实践

1. 命名规范：

   • 表名使用复数形式(users而非user)
   • 列名使用下划线分隔(created_at)

2. 查询优化：

   -- 避免使用SELECT *
   SELECT id, name FROM students;
   
   -- 使用LIMIT限制大数据集
   SELECT * FROM large_table LIMIT 100;
   

3. 安全注意事项：

   # 错误方式(易受SQL注入攻击)
   "SELECT * FROM users WHERE id = " + user_input
   
   # 正确方式(使用参数化查询)
   "SELECT * FROM users WHERE id = %s", (user_input,)
   

4. 常见错误：

   • 混淆GROUP BY和HAVING的使用
   • 在多表连接中忘记指定表别名
   • 在事务中忘记提交或回滚

七、学习资源推荐

1. 在线练习平台：

   • SQLZoo
   • LeetCode数据库题库

2. 进阶学习：

   • 《SQL必知必会》
   • 《高性能MySQL》
   • PostgreSQL官方文档

3. 可视化工具：

   • MySQL Workbench
   • DBeaver
   • TablePlus

结语

SQL作为与数据对话的语言，掌握它就如同获得了打开数据世界的钥匙。记住：

"数据不会说谎，但SQL查询可以让你看到不同的真相。"