前言

编程语言不断地推陈出新，如今仍在使用的编程语言中，很少有其起源能追溯到十多年前的。比如COBOL语言，它在大型机环境中仍被广泛使用；还有C语言，在操作系统、服务器开发以及嵌入式系统领域依然颇受欢迎。在数据库领域，SQL语言的起源可以一直追溯到20世纪70年代。

SQL是用于在关系型数据库中生成、操作和检索数据的语言。关系型数据库广受欢迎的原因之一在于，设计合理的关系型数据库能够处理海量数据。在处理大型数据集时，SQL就好比那些配备高倍变焦镜头的炫酷数码相机，你既可以用SQL查看大规模的数据集，也能聚焦到单个行数据（或者介于两者之间的任何粒度）。而其他数据库管理系统在负载过重时往往会崩溃，因为它们的关注点过于狭窄（就像变焦镜头被固定在最大倍率上），这就是为什么想要取代关系型数据库和SQL的尝试大多以失败告终。因此，尽管SQL是一门古老的语言，但它还会存在很长时间，并且前景光明。

本文为Alan_Beaulieu《Learning SQL-EN》的译本，首发于 cppguide.cn (opens new window)。

限于水平有限，如果您在阅读过程中有任何问题，可以联系小方（微信cppxiaofang），也欢迎加入小方的 技术交流群，群里面有很多技术高手，不定期发布招聘信息，加群请备注“加微信群”。

小方微信公众号【CppGuide】：

为什么要学习SQL？

如果你要使用关系型数据库，无论是编写应用程序、执行管理任务还是生成报告，都需要知道如何与数据库中的数据进行交互。即便你使用的是诸如报表工具这类能自动生成SQL的工具，有时也可能需要绕过自动生成功能，自己编写SQL语句。

学习SQL还有一个额外的好处，那就是能促使你去面对并理解用于存储组织信息的数据结构。当你对数据库中的表越来越熟悉时，可能会发现自己想要对数据库模式（database schema）提出修改或添加的建议。

为什么选择这本书来学习SQL？

SQL语言分为几个类别。用于创建数据库对象（表、索引、约束等）的语句统称为SQL模式语句（SQL schema statements）。用于创建、操作和检索数据库中存储的数据的语句被称为SQL数据语句（SQL data statements）。如果你是一名管理员，那么你会同时用到SQL模式语句和SQL数据语句。如果你是一名程序员或报表编写人员，可能只需要使用（或只被允许使用）SQL数据语句。虽然本书展示了许多SQL模式语句，但主要聚焦于编程特性。

SQL数据语句仅包含少数几个命令，看起来简单得让人掉以轻心。在我看来，许多现有的SQL书籍只是对这门语言所能实现的功能浅尝辄止，从而助长了这种错误认知。然而，如果你要使用SQL，就应该全面了解这门语言的功能，以及如何将不同的特性组合起来以产生强大的效果。我认为这本书是唯一一本详细介绍SQL语言，同时又不会厚得像“门挡”（你懂的，那些长达1250页的“完整参考手册”，往往在人们的办公隔间书架上积满灰尘）的书。

虽然本书中的示例可以在MySQL、Oracle数据库和SQL Server上运行，但我必须从这些产品中选择一个来承载示例数据库，并对示例查询返回的结果集进行格式化。在这三者之中，我选择了MySQL，因为它可以免费获取，安装方便，管理也简单。对于使用其他服务器的读者，我建议你下载并安装MySQL，加载示例数据库，这样就能运行示例并对数据进行试验。

内容结构

本书分为15章和3个附录：

• 第1章“一点背景知识”，探讨计算机化数据库的历史，包括关系模型和SQL语言的兴起。
• 第2章“创建并填充数据库”，展示如何创建一个MySQL数据库，创建本书示例中使用的表，并向表中填充数据。
• 第3章“查询入门”，介绍select语句，并进一步展示最常用的子句（select、from、where）。
• 第4章“筛选”，展示可以在select、update或delete语句的where子句中使用的不同类型的条件。
• 第5章“查询多个表”，展示查询如何通过表连接（table joins）来使用多个表。
• 第6章“集合操作”，介绍数据集以及它们在查询中如何相互作用。
• 第7章“数据生成、转换和操作”，展示几个用于操作或转换数据的内置函数。
• 第8章“分组和聚合”，展示如何对数据进行聚合。
• 第9章“子查询”，介绍子查询（这是我个人最喜欢的部分），并展示在何处以及如何使用它们。
• 第10章“再谈连接”，进一步探讨各种类型的表连接。
• 第11章“条件逻辑”，探讨如何在select、insert、update和delete语句中使用条件逻辑（即if-then-else）。
• 第12章“事务”，介绍事务并展示如何使用它们。
• 第13章“索引和约束”，探讨索引和约束。
• 第14章“视图”，展示如何构建一个接口，让用户避开数据的复杂性。
• 第15章“元数据”，展示数据字典的实用之处。
• 附录A“示例数据库的ER图”，展示本书所有示例使用的数据库模式。
• 附录B“MySQL对SQL语言的扩展”，展示MySQL的SQL实现中一些有趣的非ANSI特性。
• 附录C“练习答案”，展示各章练习的答案。

详细目录

• 前言
• 第1章 一点背景知识
  • 数据库简介
  • 非关系型数据库系统
  • 关系模型
  • 一些术语
  • 什么是SQL？
  • SQL语句分类
  • SQL：一种非过程化语言
  • SQL示例
  • 什么是MySQL？
  • 内容概览
• 第2章 创建并填充数据库
  • 创建MySQL数据库
  • 使用mysql命令行工具
  • MySQL数据类型
    • 字符数据
    • 数字数据
    • 时间数据
  • 表的创建
    • 步骤1：设计
    • 步骤2：细化
    • 步骤3：构建SQL模式语句
  • 填充和修改表
    • 插入数据
    • 更新数据
    • 删除数据
  • 当正确的语句出错时
    • 主键不唯一
    • 外键不存在
    • 列值违规
    • 无效的日期转换
  • 银行模式
• 第3章 查询入门
  • 查询机制
  • 查询子句
    • select子句
    • 列别名
    • 去除重复项
    • from子句
    • 表
    • 表链接
    • 定义表别名
    • where子句
    • group by和having子句
    • order by子句
    • 升序与降序排序顺序
    • 通过表达式排序
    • 通过数字占位符排序
  • 知识测验
• 第4章 筛选
  • 条件求值
  • 使用括号
  • 使用not运算符
  • 构建条件
  • 条件类型
    • 相等条件
    • 范围条件
    • 成员条件
    • 匹配条件
    • NULL：那个四个字母的单词
  • 知识测验
• 第5章 查询多个表
  • 什么是连接？
  • 笛卡尔积
  • 内连接
  • ANSI连接语法
  • 连接三个或更多表
  • 使用子查询作为表
  • 两次使用同一个表
  • 自连接
  • 等值连接与非等值连接
  • 连接条件与筛选条件
  • 知识测验
• 第6章 集合操作
  • 集合论入门
  • 集合论实践
  • 集合运算符
    • union运算符
    • intersect运算符
    • except运算符
  • 集合操作规则
  • 对复合查询结果进行排序
  • 集合操作优先级
  • 知识测验
• 第7章 数据生成、转换和操作
  • 处理字符串数据
    • 字符串生成
    • 字符串操作
  • 处理数字数据
    • 执行算术函数
    • 控制数字精度
    • 处理有符号数据
  • 处理时间数据
    • 处理时区
    • 生成时间数据
    • 操作时间数据
  • 转换函数
  • 知识测验
• 第8章 分组和聚合
  • 分组概念
  • 聚合函数
  • 隐式分组与显式分组
  • 统计不同值的数量
  • 使用表达式
  • 处理NULL值
  • 生成组
    • 单列分组
    • 多列分组
    • 通过表达式分组
  • 生成汇总
  • 组筛选条件
  • 知识测验
• 第9章 子查询
  • 什么是子查询？
  • 子查询类型
    • 非相关子查询
    • 多行单列子查询
    • 多列子查询
    • 相关子查询
    • exists运算符
    • 使用相关子查询进行数据操作
  • 何时使用子查询
  • 子查询作为数据源
  • 筛选条件中的子查询
  • 子查询作为表达式生成器
  • 子查询总结
  • 知识测验
• 第10章 再谈连接
  • 外连接
  • 左外连接与右外连接
  • 三向外连接
  • 自外连接
  • 交叉连接
  • 自然连接
  • 知识测验
• 第11章 条件逻辑
  • 什么是条件逻辑？
  • Case表达式
    • 搜索Case表达式
    • 简单Case表达式
  • Case表达式示例
  • 结果集转换
  • 选择性聚合
  • 检查存在性
  • 除零错误
  • 条件更新
  • 处理NULL值
  • 知识测验
• 第12章 事务
  • 多用户数据库
  • 锁定
  • 锁定粒度
  • 什么是事务？
  • 开始事务
  • 结束事务
  • 事务保存点
  • 知识测验
• 第13章 索引和约束
  • 索引
    • 索引创建
    • 索引类型
    • 索引的使用方式
    • 索引的缺点
  • 约束
    • 约束创建
    • 约束和索引
    • 级联约束
  • 知识测验
• 第14章 视图
  • 什么是视图？
  • 为什么使用视图？
    • 数据安全性
    • 数据聚合
    • 隐藏复杂性
    • 连接分区数据
  • 可更新视图
    • 更新简单视图
    • 更新复杂视图
  • 知识测验
• 第15章 元数据
  • 关于数据的数据
  • Information_Schema
  • 使用元数据
    • 模式生成脚本
    • 部署验证
    • 动态SQL生成
  • 知识测验
• 附录A 示例数据库的ER图
• 附录B MySQL对SQL语言的扩展
• 附录C 练习答案