SQL必知必會_4

前言

@author 魯偉林
在讀電子版<<SQL必知必會>> 第4版時，做了下筆記。供以後自己或者其他學習者參考。
電子版<<SQL必知必會>>和書中使用的資料庫和表的原始碼，
請參看地址：https://github.com/thinkingfioa/Notes/tree/master/sql/SQL%E5%BF%85%E7%9F%A5%E5%BF%85%E4%BC%9A4

第2課 檢索資料

2.3 檢索多個列

select column1, column2, column3 from tableName;

2.4 檢索所有的列

select * from products;

注：
1. 缺點：使用萬用字元(*)，除非確實需要查詢表的每一列，否則可能會降低檢索和應用的效能.
2. 優點：能檢索出表的不明確的列。

2.5 檢索不同的值

select distinct vend_id from products;

注:
1. distinct關鍵字作用於作用於其後的所有的列，不僅僅是其後的一列。
2. 如：select distinct vend_id,prod_price from products;那麼這兩列vend_id, prod_price都同，才會合併。

2.6 限制結果

• select prod_name from products limit 5; 返回結果只有5行。
• select prod_name from products limit 5 offset 5; 返6,7,8,9,10這5行資料。

注:
1. 第一個被檢索的行是第0行，而不是第1行。因此，LIMIT 1 OFFSET 1會檢索第2行，而不是第1行.
2. MySQL和MariaDB支援簡化版的LIMIT 4 OFFSET 3語句，即LIMIT 3,4。

2.7 使用註釋

1. 單行註釋: #
2. 多行註釋: /*. ... */

第3課 排序檢索資料

使用Select子句的Order by子句，根據需要檢索排序出的資料

3.1 排序資料

使用Order by語句排序Select檢索出來的語句， Order by子句取一個或多個列的名字。

select prodname, prodprice from products order by prod_price;注：Order by子句， 必須是select的最後一條語句。

3.2 按多個列排序

select prodname, prodprice, prodid from products order by prodprice, prod_name;

3.3 按列位置排序

select prodname, prodprice, prod_id from products order by 2, 3;注: 1. order by 後面可以接數字，比如：2代表的是prod_price, 3代表的是prod_id。不推薦使用這種方式。

3.4 指定排序方向

ASC 升序(預設)，DESC 降序。

• select prodname, prodprice, prodid from products order by prodprice DESC, prod_name;
• 如果DESC降序，必須對所有需要降序的列都要加上。

第4課 過濾資料

4.2.3 範圍值檢查

• select prodname, prodprice, prodid from products where prodprice between 4 and 10;

4.2.4 空值檢查

• select * from customers where cust_email is NULL; 空判斷過濾資料
• select * from customers where cust_email is not NULL; 非空判斷過濾資料

第5課 高階資料過濾

5.1.3 組合where子句

1. OR操作符和AND操作符。

select prod_name, prod_price, vend_id from products where vend_id = '1001' OR vend_id = '1005' and prod_price >= 10;

結果：

分析：

OR操作符和AND操作符優先順序不同。AND操作符的優先順序 > OR操作符的優先順序。所以上面的sql變成了:
select prod_name, prod_price, vend_id from products where vend_id = '1001' OR (vend_id = '1005' and prod_price >= 10 );

5.2 IN操作符

• select prodname, prodprice, vendid from products where vendid in ('1001', '1003') order by prod_price DESC;

IN操作符的優點

1. IN操作符一般比一組OR操作符更快
2. IN最大的優點是：可以包含其他SELECT語句，能夠動態的建立WHERE子句。

5.3 NOT操作符

Not操作符用作否定其後所跟的任何條件。

• select * from products where Not vendid = 1001 and prodname = 'Safe';

注：Not在這裡只能作用與vend_id.

第6課 使用萬用字元進行過濾

6.1.1 百分號(%)萬用字元

在搜尋串中，%表示任何字元出現任意次數。代表搜尋模式中給定位置0個，1個，多個字元。排除匹配NULL的行。

• select prodid, prodname from products where prod_name like 'Jet%';

6.1.2 下劃線(_)萬用字元

在搜尋串中，下劃線(_)只匹配單個字元，而不是多個字元。只能是一個字元。

• select prodid, prodname from products where prod_name like 'JetPack _000';

6.1.3 方括號([])萬用字元

只有微軟的Access和SQL server支援。

6.2 使用萬用字元的技巧

1. 要知道，使用萬用字元可能比其他的搜尋耗費更長的時間，對資料庫的壓力更大。
2. 不要過度使用萬用字元，在其他操作符能達到效果的情況下，儘量不要使用萬用字元。
3. 儘量不要把萬用字元放在搜尋模式的開始處，把萬用字元置於開始處，搜尋起來最慢的。

第7課 建立計算欄位

7.1 計算欄位

計算欄位是執行時在SELECT語句內建立的。不同於資料庫中表的列

7.2 拼接欄位

將表中的列資料，拼接到一起。將值聯結在一起(將一個值附加到另一個值), 構成單個值。如：prodname(prodprice).

拼接的操作符:
1. Access和SQL Server使用+號
2. DB2、Oracle、PostgreSQL、SQLite和Open Office Base使用||
3. MySQL和MariaDB中，必須使用特殊的函式。eg: concat(prod_name, '(', prod_price, ')')

Trim函式
1. RTRIM(String)函式去掉字串右邊的空格。
2. LTRIM(String)函式去掉字串左邊的空格。
3. TRIM(String)函式去掉字串左邊和右邊空格。

As別名。重新為列起一個新的名字。
1.  select concat(prod_name, '(', vend_id, ')') as price_info from products;

7.3 執行算術計算

算術運算子：加，減，乘，除

計算商品共賣出多少錢
1. select prod_id, quantity, item_price, quantity * item_price as expanded_price from orderitems where order_num = 20005;

第8課 使用資料處理函式

8.1 函式

SQL中函式，各個DBMS所支援的都不同，如果使用過多的函式，可能會帶來可移植問題。

8.2 使用函式

大部分SQL實現支援以下型別的函式
1. 用於處理文字字串(如刪除，填充值，轉換大小寫等)的文字函式。
2. 用於在數值資料上進行的算術操作(如返回絕對值，進行代數運算)的數值函式。
3. 用於處理日期和時間值，並從這些值中提取特定成分(如返回兩個日期之差，檢查日期有效性)的日期和時間函式。
4. 返回DBMS正使用的特殊資訊(如返回使用者登入資訊)的系統函式。

8.2.1 文字處理函式

常見的文字處理函式

解釋文字處理函式:SOUNDEX()

SOUNDEX()函式是一種和根據讀音相同來比較的
1. SELECT cust_name, cust_contact FROM Customers WHERE SOUNDEX(cust_contact) = SOUNDEX('Michael Green');

8.2.2 日期和時間處理函式

非常遺憾的是：日期和時間處理函式在SQL實現中差別很大，可移植性非常差。所以，關於具體DBMS支援的日期-時間處理函式，請參閱相應的文件。

8.2.3 數值處理函式

數值處理函式僅處理數值資料，這些函式一般主要用於代數、三角或幾何運算。數值處理函式在SQL差別不大。

第9課 彙總資料

9.1 聚集函式

9.1.1 AVG()函式

AVG函式計算表中列的平均值。AVG()只能用來確定特定數值列的平均值.AVG函式忽略列值為NULL的行。

• select avg(prodprice) as avgprice from products;

9.1.2 COUNT()函式

COUNT函式有兩種實現方式:
1. 使用count(*)，對錶中行的數目進行計數。無論是空值(NULL)或非空值。
2. 使用count(columnName)對錶特定列具有值進行計數，忽略NULL值。
3. select count(vend_state) from vendors;語句忽略NULL值。

9.1.3 MAX()函式

MAX()返回指定列中的最大值。

• select max(prodprice) as maxprice from products;

9.1.4 MIN()函式

MIN()的功能正好與MAX()功能相反，它返回指定列的最小值。

9.1.5 SUM()函式

SUM()用來返回指定列值的和(總計)。

• select sum(itemprice) as sumprice from orderitems where order_num = 20005;
• select sum(itemprice*quantity) as totalprice from orderitems where order_num = 20005;

注: 利用標準的算術運算子，所有的聚集函式都可以執行多個列上的計算。

9.2 聚集不同的值

使用關鍵字: DISTINCT關鍵字，過濾相同的值。

• select avg(distinct prodprice) as avgprice from products where vend_id = 'DLL01';

9.3 組合聚集函式

select 語句可以根據需要包含多個聚集函式。

• select count(*) as numitems, min(prodprice) as minprice, max(prodprice) as maxprice, sum(prodprice) as sum_price from products;

第10課 分組資料

將資料分組，使用Group by子句和Having子句。

10.1 資料分組

目前為止的所有計算都是在表的所有資料或匹配特定的WHERE子句的資料上進行的。沒有對應的分組概念。

• select count(*) as numprods from products where vendid = 'DLL01';

如果查詢每個供應商提供的商品數，怎麼查？答：需要使用分組，Group by子句和Having子句

10.2 建立分組

分組是使用select語句的Group by實現的。

• select vendid, count(*) numprods from products group by vend_id;

使用group by子句分組資料，然後對每個組而不是整個結果集進行聚集。

使用GROUP BY子句前，需要了解一些重要的規定:
1. GROUP BY子句可以包含任意數目的列，因而可以對分組進行巢狀，更細緻的進行分組。
2. GROUP BY子句嵌套了分組，資料將在最後指定的分組上進行彙總。
3. GROUP BY子句中列出的每一列必須是檢索列或有效的表示式。如果在SELECT中使用表示式，則必須在GROUP BY子句中指定相同的表示式。不能使用別名。
4. 大多數SQL實現不允許GROUP BY列帶有長度可變的資料型別。
5. 除聚集計算語句外，SELECT語句中的每一列都必須在GROUP BY子句中給出。
6. 如果分組列中包含具有NULL值的行，則NULL將作為一個分組返回。如果列中有多行NULL值，它們將分為一組。
7. GROUP BY子句必須出現在WHERE子句之後，Order by子句之前。

10.3 過濾分組

Group by新建分組，使用Having子句過濾分組。如：查詢至少有兩個訂單的顧客。

Where 子句和Having 子句的區別:
1. Where子句過濾的是行，而Having子句過濾的是分組。
2. Having子句可以替代Where子句，但是不建議這樣做。

• select vendid, count(*) as numprods from products where prodprice >= 4 group by vendid having count(*) > 2;

分析：首先，where語句先選出價格大於4的商品，然後按照vend_id來進行分組，再對分組進行過濾。

10.4 分組和排序

一般使用GROUP BY子句後，也應該使用ORDER BY子句。

10.5 Select子句的順序

第11課 使用子查詢

11.2 利用子查詢進行過濾

假如需要列出訂購物品RGAN01的所有顧客，應該怎樣檢索?
1. 從訂單詳情表(OrderItems)中查詢訂購物品GRANO1的所有訂單編號。
2. 根據訂單編號，從表(Orders)中查詢顧客ID
3. 根據顧客ID，從表(Customers)查詢顧客資訊。

select cust_name, cust_contact from customers
   where cust_id IN (select cust_id from Order
         where order_num IN (select order_num from OrderItems
                              where prod_id = 'GRANO1'));

作為子查詢的Select語句只能查詢單個列。企圖查詢多個列，是錯誤的。

11.3 作為計算欄位使用子查詢

假如需要顯示Customers表中每個顧客的訂單總數，應該怎樣寫？
1. 從Customers表中檢索顧客列表。
2. 對於檢索的每個顧客，統計在Orders表中的數目。

select cust_name, cust_state,
    (select count(*) from Orders 
          where Orders.cust_id = Customers.cust_id) AS orders
from Customers order by cust_name;
該子查詢檢索到每個顧客執行一次。

第12課 聯結表

12.1.1 關係表

關係表的設計就是把資訊分成多個表，一類資料一個表。各個表通過共同的值進行關聯。

12.2 建立聯結

當from子句後接多個表時候，表示聯結產生了。select子句後面所接的欄位，分別來自於兩個表中。
1. select vend_name, prod_name, vend_city, vendors.vend_id from vendors, products where vendors.vend_id = products.vend_id;

如果沒有Where子句，那麼返回結果就是笛卡爾積。

12.2.3 聯結多個表

select prodname, vendname, prodprice, quantity from OrderItems, Products, Vendors where Products.vendid = Vendors.vendid And OrderItems.prodid = Products.prodid And ordernum = 20007;

第13課 建立高階聯結

13.1 使用表別名

使用表別名優點:
1. 縮短SQL語句
2. 允許在一條select語句中多次使用相同的表
select cust_name, cust_contact from Customers AS C, Orders AS O, OrderItems AS OI
where C.cust_id = O.cust_id and OI.order_num = O.order_num and prod_id = 'RGAN01'

13.2 使用不同型別的聯結

四種聯結: 1. 內聯結或等值聯結, 2. 自聯結(self-join), 3. 自然聯結(natural join), 4. 外聯結(outer join)。

13.2.1 自聯結

問：查詢與Y Lee同一公司的所有顧客。

1. 使用子查詢
select cust_name, cust_address from customers where cust_name = (select cust_name from customers where cust_contact = 'Y Lee')

2. 使用自聯結
select C1.cust_name, C2.cust_address from customers as C1, customers as C2 where C1.cust_name = C2.cust_name and C1.cust_contact = 'Y Lee'

用自聯結而不用子查詢:
1. 許多DBMS處理聯結遠比處理子查詢快得多。

13.2.2 自然聯結

13.2.3 外聯結

許多聯結將一個表中的行和另一個表中的行相關聯，但有時候需要包含沒有關聯行的那些行。如，以下工作:
1. 對每個顧客訂單進行計數，包括至今尚未下訂單的顧客。
2. 列出所有產品以及訂購數量，包括沒人訂購的產品。

上述舉例，包括了那些相關表中沒有關聯的行。這種聯結稱為外聯結。

檢索所有顧客及其訂單
1. 內聯結(inner join): 
select Customers.cust_id, Orders.order_num from Customers inner join Orders on Customers.cust_id = Orders.cust_id;
2. 外聯結(left outer join):
select Customers.cust_id, Orders.order_num from Customers left outer join Orders
on Customers.cust_id = Orders.cust_id;
外聯結的使用的是left outer join是從左邊的表(Customers)中選擇行，所以如果右表沒有對應的id則補充。要注意on後面的表Customers和Orders順序。
3. 外聯結(right outer join)
select Customers.cust_id, Orders.order_num from Customers right outer join Orders on Orders.cust_id = Customers.cust_id;
4. 全外聯結(full outer join)
select Customers.cust_id, Orders.order_num from Orders full out join Customers
on Orders.cust_id = Customers.cust_id;
兩個表的行的最大集合。

13.3 使用帶聚集函式的聯結

檢索所有顧客及每個顧客所下的訂單數
1. select Customers.cust_id, count(Orders.order_num) AS num_ord
from Customers inner join Orders on Customers.cust_id = Orders.cust_id
group by Customers.cust_id;

13.4 使用聯結和聯結條件

聯結和聯結的使用要點:
1. 注意使用的聯結型別。有內聯結，外聯結等
2. 聯結語法每個DBMS可能不一樣。
3. 保證使用正確的聯結條件，否則返回不正確的資料。
4. 應該總是使用聯結條件，否則會得到笛卡爾積。
5. 在一個聯結中可以包含多個表，甚至可以對每個聯結采用不同的聯結型別。雖然這樣做是合法的，一般也很有用，但應該在一起測試它們 前分別測試每個聯結。這會使故障排除更為簡單。

第14課 組合查詢

利用UNION操作符將多條Select語句合成一個結果集。

14.1 組合查詢

SQL 允許執行多條查詢語句(多條Select語句)，並將結果作為一個查詢結果集返回。

主要有兩種情況需要使用組合查詢:
1. 在一個查詢中，從不同的表返回結構資料。
2. 對一個表執行多個查詢，按一個查詢返回資料。

注：一般多個Where子句的Select語句都可以作為一個組合查詢。也就是說將Where子句拆分開來。

14.2 建立組合查詢

用操作符UNION操作符組合多條Select語句，將他們的結果組合成一個結果集。

14.2.1 使用UNION操作符

查詢Illinois、Indiana和Michigan等美國幾個州的所有顧客的報表，和不管位於哪個州的所有的Fun4All
1. 使用UNION操作符查詢。
select cust_name, cust_contact, cust_email from Customers
where cust_state in ('Illinois','Indiana','Michigan')
UNION
select cust_name, cust_contact, cust_email from Customers
where cust_name = 'Fun4All';

2. 使用Where子句
select cust_name, cust_contact, cust_email from Customers
where cust_state in ('Illinois','Indiana','Michigan') or cust_name = 'Fun4All'

Union和Where子句比較:
1. 對於較複雜的過濾條件，或者從多個表(而不是一個表)中檢索資料的情形，使用UNION可能會使處理更簡單。
2. 多數DBMS使用內部查詢優化程式，使用Union關鍵字會在內部組合它們，所以效能幾乎無差別。但使用Union操作符也請注意下效能問題。

14.2.2 UNION規則

Union非常好用，但使用組合前請注意下以下規則：
1. UNION必須由兩條或兩條以上的SELECT語句組成，語句之間用關鍵字UNION分隔。
2. UNION每次查詢必須包含相同的列，表示式，聚集函式。(各個列不需要以相同的次序列出)。
3. 列資料型別必須相容:型別不必完全相同，但必須是DBMS可以隱含轉換的型別。

14.2.3 包含或取消重複的行

UNION從查詢結果集中自動去除了重複的行。

使用關鍵字:Union All的會返回所有的匹配行(不進行去除重複的行)。
Union All操作符是Where不能替代的。

14.2.4 對組合查詢結果排序

用Union組合查詢時，只能使用一條Order by子句，它必須位於最後一條Select語句。

• select custname, custcontact, custid from customers where custstate in ('MI', 'OH') union select custname, custcontact, custid from customers where custcontact = 'E Fudd' order by cust_id;

注意：union組合查詢中order by子句的列必須在select後面有。且order by必須在語句最後，對整個結果集進行排序。

第15課 插入資料

利用SQL的INSERT語句將資料插入表中。

15.1.1 插入完整的行

使用insert語句時，請在表名括號內明確給定列名。
1. insert into Customers(cust_id,cust_name, cust_address, cust_city, cust_state, cust_zip, cust_country, cust_contact, cust_email)
VALUES
('1000000006','Toy Land','123 Any Street','New York','NY','11111','USA',NULL, NULL);

15.1.3 插入檢索出的資料

將Select語句的查詢結果插入到表中。顧名思義，它是由一條INSERT語句和一條SELECT語句組成的。

insert into 
Customers(cust_id, cust_contact,cust_email,cust_name,cust_address,cust_city,cust_state,cust_zip,cust_country)
select 
cust_id,cust_contact,cust_email,cust_name,cust_address,cust_city,cust_state,cust_zip,cust_country 
from CustNew;
說明：將select語句查詢出來的結果，插入到表Customers中. 

注意:
1. insert 和select不一定要求列名匹配。它使用的是列的位置，因此SELECT中的第一列(不管其列名)將用來填充表列中指定的第一列，第二列將用來填充表列中指定的第二列。
2. insert 通常只插入一行。但insert select是個例外，它可以用一條insert插入多行，不管select語句返回對少條語句，都會被插入到表中。

15.2 從一個表複製到另一個表

select into將資料複製到一個新表中。

insert select與select into區別:
1. insert select是匯出資料，先select出結果，然後插入到表中。select into是匯入資料。

select * into CustCopy from customers;
建立一個名為CustCopy的新表。然後將整個customers表內容複製到表CustCopy中。

Mysql中語法是：
create table CustCopy AS select * from Customers;

使用select into注意點:
1. 任何select選項和子句都可以使用，包括where和order by。
2. 可利用聯結從多個表插入資料(Mysql中未測試通過).
3. 不管從多少個表中檢索資料，資料都只能插入到一個表中。

第16課 更新和刪除資料

16.1 更新資料

update語句更新表中的資料。

• update Customers set custcontact = 'Sam Roberts',custemail = '[email protected]' where cust_id = '10000006';

注意：update語句可能更新多個值。

16.2 刪除資料

delete語句刪除表中的資料。

• delete from Customers where cust_id = '10000006'

刪除時外來鍵考慮:
1. 使用delete語句刪除資料時，可能會有外來鍵的影響。比如：我要刪除Products表中某個商品，但是該商品cust_id在訂單表中有記錄，作為訂單表的外來鍵。那麼刪除會失敗。

16.3 更新和刪除的指導原則

1. 除非確實刪除所有行或更新所有行，否則絕不能不使用where語句。
2. 保證每個表都要有主鍵，儘可能像where子句那樣使用它。
3. 在update和delete語句使用where子句前，應該先用select進行測試，保證過濾條件是正確無誤的。
4. 使用強制實施引用完整性的資料庫，這樣DBMS將不允許刪除其資料與其他表相關聯的行。

第17課 建立和操縱表

該課主要講解:建立，更改和刪除表的基本知識。

17.1.1 表建立基礎

利用create table建立表,必須給出下列資訊:
1. 新表的名字，在關鍵字create table後給出.
2. 表列的名字和定義，用逗號隔開。
3. 有的DBMS還要指定表的位置。

create table Products
(
prod_id char(10) Not null,
vend_id char(10) Not null,
prod_name char(254) Not null,
prod_price DECIMAL(8,2),
prod_desc text(1000), NULL
);

17.1.2 使用Null

建立表的時候，指定表的列為Not null，則表示，以後執行insert語句，該列必須有值，不接受null。

17.1.3 指定預設值

建立表的時候，可以為表的列提供預設值。

- create table OrderItems
(
order_num INTEGER Not null,
order_item INTEGER Not null,
prod_id CHAR(10) Not null,
quantity INTEGER Not null default 1,
item_price DECIMAL(8,2) not null
);

17.2 更新表

使用alter table時，請考慮下列的事:
1. 理想情況下，不要再表包含資料時對其進行更新。應該在表的設計過程中充分烤爐未來可能。
2. 所有的DBMS都允許給現有的表增加列，不過對所增加列的資料型別(以及NULL和Default的使用)有所限制.
3. 許多DBMS不允許刪除或更改表中的列.

• alter table Vendors add vend_phone CHAR(20);

複雜的表結構更改一般需要手動刪除過程，它涉及以下步驟:
1. 用新的列布局建立一個新表;
2. 使用INSERT SELECT語句從舊錶複製資料到新表。有必要的話，可以使用轉換函式和計算欄位;
3. 檢驗包含所需資料的新表;
4. 重新命名舊錶(如果確定，可以刪除它);
5. 用舊錶原來的名字重新命名新表;
6. 根據需要，重新建立觸發器、儲存過程、索引和外來鍵

17.3 刪除表

• drop table Customers;

注意：刪除表不可撤銷。請慎重

17.4 重命名錶

每個DBMS對錶重新命名的支援有所不同，具體要參考具體的DBMS文件.

第18課 使用檢視

18.1 檢視

檢視是虛擬的表。與包含資料的表不一樣，檢視只包含使用時動態檢索資料的查詢。

理解檢視的最好方法是看例子.
select cust_name, cust_contact from Customers, Orders, OrderItems
where Customers.cust_id = Orders.cust_id
and OrderItems.order_num = Orders.order_num
and prod_id = 'RGAN01';
該句sql檢索訂購了某種商品的顧客。任何需要這個資料的人必須理解這些表與表之間的關係。

假如將整個查詢包裝成一個名為ProductsCustomers的虛擬表。那麼sql可以簡化為:
select cust_name, cust_contact from ProductCustomers where prod_id = 'RGANO1';

總結：檢視不包含任何的列或資料，包含的是一個查詢。

18.1.1 為什麼使用檢視

檢視的常見使用場景:
1. 重用SQL語句。
2. 簡化複製的SQL操作。在編寫查詢後，可以方便的使用它，而不必知道具體的細節。
3. 使用表的一部分，而不是整個表。
4. 保護資料。可以授予使用者訪問表的特定部分，而不是表的全部許可權。
5. 更改資料格式和表示。檢視可返回與底層表的表示和格式不同的資料。

建立檢視後，可以用表相同的方式去使用它們。可以對檢視執行select操作，過濾和排序資料，將檢視聯結到其他檢視或表等。
再次強調：檢視只是包含了動態檢索資料的查詢。

18.1.2 檢視的規則與限制

不同的DBMS中檢視的限制和規則可能不同，具體請參考文件。

檢視的建立和使用的一些最常見的規則和限制：
1. 與表一樣，檢視必須唯一命名，名字不能有衝突。
2. 對於可以建立的檢視數目沒有限制。
3. 建立檢視，必須具有足夠的訪問許可權。
4. 檢視可以巢狀，即可以利用從其他檢視中檢索資料的查詢來構造檢視。所允許的巢狀層數在不同的DBMS中有所不同(巢狀檢視可能會嚴 重降低查詢的效能，因此在產品環境中使用之前，應該對其進行全面測試)。
5. 許多DBMS禁止在檢視查詢中使用ORDER BY子句。 
6. 有些DBMS要求對返回的所有列進行命名，如果列是計算欄位，則需要使用別名。
7. 檢視不能索引，也不能有關聯的觸發器或預設值。 
8. 有些DBMS把檢視作為只讀的查詢，這表示可以從檢視檢索資料，但不能將資料寫回底層表。

18.2 建立檢視

Create view語句來建立檢視。

18.2.1 利用檢視簡化複雜的聯結

檢視最常見的應用：隱藏複雜的SQL
create view ProductCustomers AS
select cust_name, cust_contact, prod_id
from Customers, Orders, OrderItems
where Customers.cust_id = Orders.cust_id
AND OrderItems.order_num = Orders.order_num;

然後呼叫sql查詢:
select cust_name, cust_contact from ProductCustomers where prod_id = 'RGANO1';

18.2.2 用檢視重新下格式化檢索的資料

檢視另一個常見的應用: 重新格式化檢索出的資料
create view VendorLocations AS
select RTRIM(vend_name) + ' (' + RTRIM(vend_country) + ')'
AS vend_title from Vendors;

在單個組合計算列中返回供應商名和位置

18.2.3 用檢視過濾不想要的資料

可以定義一個檢視：過濾沒有電子郵件地址的顧客
create view CustomerEMailList AS
select cust_id, cust_name, cust_email
from Customers where cust_email is not Null;

18.2.4 使用檢視與計算欄位

在簡化計算欄位的使用上，檢視也特別有用。create view OrderItemsExpanded AS select order_num, prod_id, quantity, item_price, quantity*item_price AS expanded_price from OrderItems

第19課 使用儲存過程

19.1 儲存過程

1. 通俗的講，儲存過程就是類似於C的一個方法。
2. 簡單的說，儲存過程就是為以後使用而儲存一條或多條SQL語句。可以將其視為批檔案，但它的作用不僅限於批處理。

19.2 為什麼使用儲存過程

1. 儲存過程有3個優點：簡單，安全和高效能。
2. 多數DBMS的儲存過程可能不同，而且儲存過程也比較複雜，難於編寫。

19.3 執行儲存過程

使用關鍵字execute來執行儲存過程

EXECUTE AddNewProduct( 'JTS01', 'Stuffed Eiffel Tower', 6.49,'Plush stuffed toy with the text");
AddNewProduct是一個儲存過程，將一個新的商品新增到Product表中。但我們發現，最重要的欄位prod_id列沒有，應為我們想統一化規格化生成對應的prod_id.
所以，該儲存過程需要做以下3件事：
1. 驗證傳遞的資料，保證所有4個引數都有值;
2. 生成用作主鍵的唯一ID; 
3. 將新產品插入Products表，在合適的列中儲存生成的主鍵和傳遞的資料。

19.4 建立儲存過程

建立儲存過程，每個DBMS差別很大，具體需要參考DBMS文件。

第20課 管理事務處理

• 使用事務處理，確保成批的SQL操作要麼完全執行，要麼完全不執行，來保證資料庫的完整性。
• 事務處理是一種機制，用來管理必須成批執行的SQL操作，保證資料庫不可能包括不完整的操作結果。
• 事務都應該具備ACID特徵。所謂ACID是Atomic（原子性），Consistent（一致性），Isolated（隔離性），Durable（永續性）四個詞的首字母所寫，

在使用事務時，需要理解幾個關鍵字：
1. 事務(transaction)指一組SQL語句.
2. 回退(rollback)指撤銷指定SQL語句的過程。
3. 提交(commit)指將未儲存的SQL語句結果寫入資料庫表。
4. 保留點(savepoint)指事務處理中設定的臨時佔位符(placeholder)，可以對它釋出回退。

哪些sql語句可以回退?
答：Insert, Delete和Update語句可以回退。Select, Drop和Create語句不能回退。

20.2 控制事務處理

管理事務的關鍵在於將SQL語句組合成邏輯塊，並規定資料何時回退，何時不應該回退。

不同的DBMS實現事務處理的語法不同:
1. SQL Server
Begin Transaction
...
Commit Transaction
在這裡Begin Transaction和Commit Transaction之間的SQL必須完全執行，或完全不執行。
2. Mysql
Start Transaction
...
Commit
3. Oracle
Set Transaction
...
Commit

20.2.1 使用Rollback

SQL 使用Rollback來回退(撤銷)SQL命令

命令：delete from Orders; Rollback;
使用Delete語句，然後使用Rollback語句撤銷。該句能充分說明：在事務處理塊中，delete操作(insert操作和update操作)並不是最終的結果。

20.2.2 使用Commit

在事務處理塊中，提交必須時顯示提交。

刪除訂單12345，所以需要同時更新兩個資料庫表Orders表和OrderItems表。
1. Mysql中
Begin Transaction
delete OrderItems where order_num = 12345;
delete Orders where order_num = 12345;
Commit Transaction
2. Oracle中
Set Transaction
delete OrderItems where order_num = 12345;
delete Orders where order_num = 12345;
Commit;

上面的事務處理塊中同時更新兩個表中的記錄，事務保證了操作的一致性，不可能出現部分刪除。

20.2.3 使用保留點

保留點(savepoint)作用是：支援回退部分事務。
例如新增一個訂單，需要插入顧客資訊，插入訂單資訊，訂單詳情資訊，但當插入訂單詳情時發生錯誤，只需要回退到插入訂單資訊，不需要回退到插入顧客資訊。這是就需要回退部分事務。
保留點使用：在編寫事務過程中，需要在事務處理塊中的合適位置放置佔位符。用於後面的回退。

不同的DBMS的保留點設定不同
1. Mysql
Savepoint delete1;
2. SQL Server
Save Transaction delete1;

不同的DBMS的回退保留點的方式不同
1. Mysql
Rollback to delete1;
2. SQL Server
Rollback transaction delete1;

20.3 SQL Server事務舉例

不同的DBMS可能不同，但是總體概念和流程都是相同的。

Begin Transaction
insert into Customers(cust_id, cust_name) values('1000000010', 'Toys Emporium');
save transaction StartOrder;
insert into Orders(order_num, order_date, cust_id) values(20100,'2001/12/1','1000000010');
IF @@ERROR <> 0 Rollback Transaction StartOrder;
insert into OrderItems(order_num, order_item, prod_id, quantity, item_price)
values(20100, 1, 'BR01', 100, 5.49);
IF @@ERROR <> 0 Rollback Transaction StartOrder;
insert into OrderItems(order_num, order_item, prod_id, quantity, item_price)
values(20100, 2, 'BR03', 100, 10.99);
IF @@ERROR <> 0 Rollback Transaction StartOrder;
Commit Transaction;

第21課 使用遊標

21.1 遊標

SQL檢索結果是返回一組稱為結果集的行。但是無法從結果集中得到第一行，下一行或前10行的資料。但是大多數Web應用開發人員不使用遊標，而是根據自己的需要開發相應的功能。如：利用limit1, 10來實現分頁查詢， 或使用foreach來實現遍歷。

遊標的用途:
有時，需要在檢索出來的行中前進或後退一行或多行，就需要使用遊標。
遊標(cursor)是一個儲存在DBMS伺服器上的資料庫查詢，它不是一條SELECT語句。在儲存了遊標之後，應用程式可以根據需要滾動或瀏覽資料集中的資料。

遊標在不同的DBMS中的一些共性：
1. 能夠標記遊標為只讀，使資料能讀取，但不能更新和刪除。
2. 能控制可以執行的定向操作(向前、向後、第一、最後、絕對位置、相對位置等)。
3. 能標記某些列為可編輯的，某些列為不可編輯的。
4. 規定訪問範圍，使遊標對建立它的特定請求(如儲存過程)或對所有請求可訪問。
5. 指示DBMS對檢索出的資料(而不是指出表中活動資料)進行復制，使資料在遊標開啟和訪問期間不變化。

21.2 使用遊標

使用遊標的幾個明確的步驟:
1. 在使用遊標前，必須定義它。這個過程實際上沒有檢索資料，它只是定義要使用的SELECT語句和遊標。
2. 一旦定義，就必須開啟遊標以供使用。這個過程用前面定義的SELECT語句把資料實際檢索出來。
3. 對於填有資料的遊標，根據需要取檢索各行。
4. 在結束遊標使用時，必須關閉遊標，可能的話，釋放遊標(有賴於具體的DBMS)。

21.2.1 建立遊標

使用Declare語句建立遊標。

建立一個遊標來檢索沒有電子郵件地址的所有顧客.
1. Mysql + SQL Server
Declare CustCursor Cursor for
Select * from Customers where cust_email is null;
2. Oracle
Declare Cursor CustCursor is
Select * From Customers where cust_email is null;

21.2.2 使用遊標

遊標的使用場景並不多，該節筆記比較粗糙。

使用OPEN CURSOR語句開啟遊標
1. Open Cursor CustCursor;

使用Fetch語句訪問遊標資料。
Fetch需要指出檢索哪些行，從何處檢索他們以及將他們存放於何處。
Declare Type CustCursor IS ref Cursor
Return Customers%ROWTYPE;
Declare CustRecord Customers%ROWTYPE
Begin
    Open CustCursor;
    Fetch CustCursor INTO CustRecord;
    Close CustCursor;
End;    

21.2.3 關閉遊標

1. Oracle
Close CustCursor;
2. SQL Server
Close CustCursor
Deallocate Cursor CustCursor;

第22課 高階SQL特性

22.1 約束

1. 約束: 管理如何插入或處理資料庫資料的規則。
2. 引用完整性(referential integrity): 利用鍵來建立從一個表到另一個表的引用

關係型資料庫，需要保證插入資料庫的資料和合法性。
例如：如果Orders表儲存訂單資訊，OrderItems表儲存訂單詳細內容，應該保證OrderItems中引用的任何訂單ID都存在於Orders中。類似地，在Orders表中引用的任意顧客必須存在於Customers表中。
DBMS通過在資料庫表上施加約束來實施引用完整性.

22.1.1 主鍵

主鍵是一種特殊的約束，用來某一行的資料是唯一的，而且主鍵永不改動。

表中的列只要滿足以下條件，可用於主鍵:
1. 任意兩行的主鍵值都不相同。
2. 每行都具有一個主鍵值(即列中不允許NULL值)。
3. 包含主鍵值的列從不修改或更新。
4. 主鍵值不能重用。如果從表中刪除某一行，其主鍵值不分配給新行。

主鍵的建立:
1. Create Table 
Create Table Vendors
(
vend_id     CHAR(10) NOT NULL Primary Key,
vend_name   CHAR(50) NOT NULL,
vend_address CHAR(50) NULL,
vend_city    CHAR(50) NULL,
vend_state   CHAR(5)  NULL,
vend_zip     CHAR(10) NULL,
vend_country CHAR(50) NULL
);
Primary Key宣告表的主鍵列
2. Alter Table
Alter Table Vendors 
Add Constraint Primary Key(vend_id);

22.1.2 外來鍵

外來鍵是表中的一列，其值必須在另一表的主鍵列中。

外來鍵是關係資料庫描述表和表之間依賴關係
1. Create Table
Create Table Orders
(
    order_num       Integer not null primary key,
    order_date  DateTime    not null,
    cust_id     char(10)    not null references Customers(cust_id)
);
2 Alter Table
Alter Table Orders
Add Constraint Foreign key (cust_id) references Customers(cust_id);

外來鍵的作用:
1. 能夠幫組保證引用完整性。
2. 防止意外刪除記錄
由於顧客表Customers表中主見: cust_id，作為訂單表Orders中的外來鍵。所以如果想直接刪除顧客表中的記錄，必須保證其值已經不被訂單表中依賴。
3. 級聯刪除
Mysql支援級聯刪除特性。解釋：如果從顧客表Customers表中刪除某個顧客，那麼由於顧客表Customers表中的主見cust_id作為了Orders表中的外來鍵依賴，所以訂單表Orders中的該顧客的訂單也一併刪除。

22.1.3 唯一約束

唯一約束用來保證某一列中的資料是唯一的。它和主鍵有以下區別:
1. 表可包含多個唯一約束，但每個表只允許一個主鍵。
2. 唯一約束列可包含NULL值。
3. 唯一約束列可修改或更新。
4. 唯一約束列的值可重複使用。
5. 與主鍵不一樣，唯一約束不能用來定義外來鍵。

22.1.4 檢查約束

檢查約束用來保證一列中的資料滿足一組指定的條件。檢查約束的常見用途:
1. 檢查最小或最大值。例如，防止0個物品的訂單(即使0是合法的數)。 
2. 指定範圍。例如，保證發貨日期大於等於今天的日期，但不超過今天起一年後的日期。 
3. 只允許特定的值。例如，在性別欄位中只允許M或F。

對OrderItems表施加了檢查約束，保證所有物品的數量大於0:
CREATE TABLE OrderItems
(
    order_num       INTEGER NOT NULL,
    order_item  INTEGER not null, 
    prod_id     CHAR(10)    not null,
    quantity        INTEGER not null check (quantity > 0),
    item_price  MONEY       not null
);

檢查名為gender的列只包含M或F
Alter Table OrderItems
Add Constraint Check (gender LIKE '[MF]')

22.2 索引

索引是利用B+等索引機制，加快查詢和排序的速度。

使用索引需要記住以下內容:
1. 索引提高檢索操作的效能，但降低了資料插入、修改和刪除的效能。因為資料變更需要更新索引。 
2. 索引資料可能要佔用大量的儲存空間。 
3. 並非所有資料都適合做索引。查詢量非常大，列的資料非常多，使用使用索引。
4. 索引用於資料過濾和資料排序。如果你經常以某種特定的順序排序資料，則該資料可能適合做索引。 
5. 可以在索引中定義多個列(例如，州加上城市)。這樣的索引僅在以州加城市的順序排序時有用。

所以必須唯一命名:
Create Index prod_name_index On Products(prod_name);

22.2.1 索引建立的幾大原則

組合索引的解釋：
如果建立了(state, city, zip)列作為組合索引，索引中的資料行按照state/city/zip次序排列，
這意味著，這個索引可以被用於搜尋如下所示的資料列組合：
state, city, zip
state, city
state

但是MySQL不能利用這個索引來搜尋沒有包含在最左字首的內容。例如，如果你按照city或zip來搜尋，
就不會使用到這個索引。如果你按照state，和zip來搜尋，該索引也是不能用於這種組合值的，但是可以利用索引來查詢匹配的state從而縮小搜尋的範圍。

1. 選擇唯一性索引
唯一性索引的值是唯一的，能快速的通過該索引來確定某條記錄。
2. 為經常需要排序、分組和聯合操作的欄位建立索引
經常需要Order By、Group By、Distinct和Union等操作的欄位，排序操作會浪費很多時間。
3. 為常作為查詢條件的欄位建立索引
某個欄位經常用來做查詢條件，該欄位的查詢速度會影響整個表的查詢速度。使用索引，可以極大加快查詢速度。
4. 最左字首匹配原則，非常重要的原則。
mysql會一直向右匹配直到遇到範圍查詢(>、<、between、like)就停止匹配，
比如state='yes' and city='wuwei' and price > 3 and name = 'ppp' 如果建立(state, city, price, name)順序的索引，
name的查詢是用不到索引的，只能使用部分索引，然後在結果集上面進行排序。如果建立(state, city , ppp, price)的索引則都可以用到，state, city, name的順序可以任意調整。
5. =和in可以亂序。
比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意順序，mysql的查詢優化器會幫你優化成索引可以識別的形式。
但是如果建立索引(a,b,c)，結果where子句是:b =2 and c=3，則索引不起作用。
6. 儘量使用資料量少的索引
如果索引的值很長，那麼查詢的速度會受到影響。
例如，對一個CHAR(100)型別的欄位進行全文檢索需要的時間肯定要比對CHAR(10)型別的欄位需要的時間要多。
7. 儘量使用字首來索引
索引欄位的值很長，應該採用字首來索引。
8. 儘量選擇區分度高的列作為索引。
資料量區分度越高，索引的比較成本會小很多。
9. 刪除不再使用或者很少使用的索引
請定期刪除不在使用的索引。
10. 限制索引的數目
使用索引需要付出代價，索引會消耗磁碟空間，對資料庫記錄的更新和刪除產生影響。
11. 索引列不能參與計算。
堅決不能將某個計算函式作為縮影。如：from_unixtime(create_time) = ’2014-05-29’
12. 儘量的擴充套件索引，不要新建索引。 
比如表中已經有a的索引，現在要加(a,b)的索引，那麼只需要修改原來的索引即可

22.3 觸發器

觸發器是特殊的儲存過程，可以在特定的資料庫活動發生時自動執行。
觸發器可以與特定表上的Insert, Update或Delete操作(或組合)想關聯。
如：與Orders表上的Insert操作相關聯的觸發器只在Orders表中插入行時才會執行。

觸發器的常見用途:
1. 保證資料一致。例如，在Insert或Update操作中將所有州名轉換為大寫。
2. 基於某個表的變動在其他表上執行活動。例如，每當更新或刪除一行時將審計跟蹤記錄寫入某個日誌表。
3. 進行額外的驗證並根據需要回退資料。例如，保證某個顧客的可用資金不超限定，如果已經超出，則阻塞插入。
4. 計算計算列的值或更新時間戳。

不同的DBMS的觸發器差距很大，請參考具體文件.
如：建立一個觸發器，對所有Insert和Update操作，將Customers表中的cust_state列轉換為大寫。
1. SQL Server
Create Trigger customer_state On Customers
For Insert, Update As
Update Customers Set cust_state = Upper(cust_state)
2. Oracle
Create Trigger customer_state
After Insert Or Uupdate
For Each Row
Begin
Update Customers
Set cust_state = Upper(cust_state)
Where Customers.cust_id = :OLD.cust_id
end;

22.4 資料庫安全

一般對資料保護操作有:
1. 對資料庫管理功能(建立表、更改或刪除已存在的表等)的訪問;
2. 對特定資料庫或表的訪問;
3. 訪問的型別(只讀、對特定列的訪問等);
4. 僅通過檢視或儲存過程對錶進行訪問;
5. 建立多層次的安全措施，從而允許多種基於登入的訪問和控制;
6. 限制管理使用者賬號的能力。