【数据库系统概论】数据查询之单表查询。详细解释WHERE、OEDER BY、GROUP BY 和 HAVING

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前言 ❓

SQL提供了SELECT语句进行查询操作。虽然只有这一个查询动词，但它有灵活的使用方式和丰富的功能。
查询的一般格式为：

SELECT [ALL|DISTINCT] <目标列表达式>[，<目标列表达式>] …
FROM <表名或视图名>[，<表名或视图名>] …
[ WHERE <条件表达式> ]
[ GROUP BY <列名1> [ HAVING <条件表达式> ] ]
[ ORDER BY <列名2> [ ASC|DESC ] ]

• SELECT子句：指定要显示的属性列
• FROM子句：指定查询对象(基本表或视图)
• WHERE子句：指定查询条件。筛选元组（行）
• GROUP BY子句：对查询结果按指定列的值分组，该属性列值相等的元组为一个组。通常会在每组中作用集函数
• HAVING短语：筛选出只有满足指定条件的组
• ORDER BY子句：对查询结果表按指定列值的升序或降序排序

单表查询

单表查询只涉及一个表或一个视图，是一种最简单的查询操作。

假设这里有三张表，分别是：

• 学生表：Student(Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept)
• 课程表：Course(Cno，Cname，Cpno，Ccredit)
• 学生选课表：SC(Sno，Cno，Grade)
  以下示例都基于这三张表。

选择表中的若干列

例1：查询全体学生的学号、姓名和所在系的有关信息：

SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM Student;

例2：查询全体学生的所有信息：

SELECT *
FROM Student;
/* 该查询等价于如下查询 :*/
SELECT Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept
FROM Student;

查询经过计算的值

SELECT子句的<目标列表达式>可以是：表中的属性列、算术表达式、字符串常量、函数等。
对于算术表达式、常量、函数名的目标列表达式，通常会起一个别名。

例1：查询全体学生的姓名及出生年份：

SELECT Sname, 2023-Sage
FROM Student;
/* 这里的 2023-Sage 就是一个算术表达式，可以为它指定一个别名：*/
SELECT Sname, 2023-Sage BIRTHDAY
FROM Student;

选择表中的若干元组（行）

消除取值重复的行

在SELECT子句中使用DISTINCT关键字。

比如从学生选课表中查询选修了课程的学生学号，有的学生可能选修了多门课程，但只显示一次学号。这个时候就需要在查询的时候使用DISTINCT关键字消除重复行。

例1: 查询选修程的学生的学号，并消除重复的学号：

SELECT DISTINCT Sno
FROM SC

查询满足条件的元组（WHERE）

使用WHERE子句实现。

WHERE子句常用的查询条件有：

查 询 条 件	谓 词
比较	=，>，<，>=，<=，!=，<>，!>，!<，NOT+上述比较运算符
确定范围	BETWEEN AND，NOT BETWEEN AND
确定集合	IN，NOT IN
字符匹配	LIKE，NOT LIKE
空值	IS NULL，IS NOT NULL
逻辑运算	AND，OR，NOT

1. 比较大小
   例：查询计算机系的所有学生的学号和姓名：

SELECT Sno,Sname
FROM Student
WHERE Sdept='CS';

例： 查询考试成绩不及格的学生的学号：

SELECT Sno
FROM SC
WHERE Grade<60;
/*等价于：*/
SELECT Sno
FROM SC
WHERE NOT Grade>=60;

2. 确定范围
   例：查询年龄在20～23岁之间（包括20岁和23岁）的学生的姓名、所在系和年龄：

SELECT Sname, Sdept, Sage
FROM Student
WHERE Sage BETWEEN 20 AND 23;
/*等价于：*/
SELECT Sname, Sdept, Sage
FROM Student
WHERE Sage>=20 AND Sage<=23;

3. 确定集合
   例：查询信息系（IS）、数学系（MA）和计算机科学系（CS）学生的姓名和性别：

SELECT Sname，Ssex
FROM  Student
WHERE Sdept IN ( 'IS'，'MA'，'CS' );
/*等价于：*/
SELECT Sname, Ssex
FROM Student
WHERE Sdept=‘IS' OR Sdept='MA' OR Sdept=‘CS';

4. 字符匹配（模糊查询）

   • % (百分号)：代表任意长度（长度可以为0）的字符串
   • _(下横线)：代表任意单个字符
   • 当用户要查询的字符串本身就含有 % 或 _ 时，要使用ESCAPE ‘<换码字符>’ 短语对通配符进行转义

   例：查询所有姓张的、第3个字为“伟”的学生的姓名，学号和性别：

SELECT Sname, Sno, Ssex
FROM Student
WHERE Sname LIKE '张__伟%';

例：查询DB_Design课程的课程号及学分：

SELECT  *
FROM  Course
WHERE Cname LIKE 'DB\_%i__' ESCAPE '\';

5. 涉及空值的查询
   例：查询所有有成绩的学生学号和课程号：

SELECT Sno，Cno
FROM  SC
WHERE  Grade IS NOT NULL;

6. 基于多个条件的查询
   例：查询计算机系年龄在20岁以下的学生的学号、姓名和性别：

SELECT Sno, Sname, Ssex
FROM Student
WHERE Sdept='CS' AND Sage<20;

对查询结果排序（ORDER BY）

使用ORDER BY子句，语法格式为：

ORDER BY <列名> [ASC | DESC ] [,…]

• 可以按一个或多个属性列排序
• 升序：ASC；降序：DESC；缺省值为升序

例：查询全体学生情况，查询结果按所在系的升序排序，同一系中的学生按年龄降序排序：

SELECT *
FROM Student
ORDER BY Sdept, Sage DESC;

聚集函数

为了增强检索功能，SQL提供了许多聚簇函数，主要有：

• COUNT（[DISTINCT|ALL] *） 统计元组个数（可以去重后再统计）
• COUNT（[DISTINCT|ALL] <列名>） 统计一列中值的个数
• SUM（[DISTINCT|ALL] <列名>） 计算一列值的总和（此列必须是数值型）
• AVG（[DISTINCT|ALL] <列名>） 计算一列值的平均值
• MAX（[DISTINCT|ALL] <列名>） 计算一列值中的最大值
• MIN（[DISTINCT|ALL] <列名>） 计算一列值中的最小值

注意 ❗❗❗：
WHERE子句是不能用聚集函数作为条件表达式的。聚集函数只能用于SELECT子句和GROUP中的HAVING子句。

例：计算选修了2号课程的学生平均成绩：

SELECT AVG(Grade) AS '平均成绩' 	/* 起别名 */
FROM SC
WHERE Cno='2';

例：统计选修了课程的学生人数：

SELECT COUNT(DISTINCT Sno)
FROM SC;

对查询结果分组（GROUP BY）

用GROUP BY子句将查询的结果按指定的列进行分组，即将指定列值相同的元组分为同一个组。目的是细化聚集函数的作用对象。

• 未对查询结果分组，聚集函数将作用于整个查询结果
• 对查询结果分组后，聚集函数将分别作用于每个组 ，即相当于每个分组均有一个函数值

例： 查询每门课程的课程号及相应的选课人数：

SELECT Cno, COUNT(Sno)
FROM SC
GROUP BY Cno;

• GROUP BY子句的作用对象是查询的中间结果表
• 分组方法：按指定的一列或多列值分组，值相等的为一组
• 使用GROUP BY子句后，SELECT子句的列名列表中只能出现分组属性和集函数

如果要按一定的条件对分组进行筛选，则使用HAVING子句指定筛选条件。

例：查询选修了3门以上课程的学生学号：

SELECT Sno
FROM  SC
GROUP BY Sno HAVING COUNT(*)>3;
/* 先根据学生学号进行分组，这样就将同一个学号的元组都放在了一组中，然后进行count(*)统计这个组里有多少行，这就是该学号学生选修的课程数*/

注意 ❗❗❗：
HAVING短语与WHERE子句的区别：

• 作用对象不同。WHERE子句作用于基表或视图，从中选择满足条件的元组； HAVING短语作用于组，从中选择满足条件的组。
• 执行查询时，WHERE是在分组之前被应用，而HAVING子句中的条件在分组之后被应用。
• HAVING子句可以在条件中包含聚集函数，但WHERE子句中不能包含。

感谢 💖

好啦，这次的分享就到这里，感谢大家看到这里🤞