[SQL]基礎SQL

SQL簡介

SQL是結構化查詢語言(Structure Query Language)的縮寫，它是使用關係模型的數據庫(RDBMS)應用語言。

SQL歷史

在1970年代初，由IBM公司San Jose,California研究實驗室的Edgar Frank Codd(又稱Ted Codd)發表將數據組成表格的應用原則（Codd's Relational Algebra）。1974年，同一實驗室的D.D.Chamberlin和R.F. Boyce對Codd's Relational Algebra在研製關係數據庫管理系統System R中，研製出一套規範語言-SEQUEL（Structured English Query Language），並在1976年11月的IBM Journal of R&D上公佈新版本的SQL（叫SEQUEL/2）。1980年更名爲SQL。
1979年ORACLE公司首先提供商用的SQL，IBM公司在DB2和SQL/DS數據庫系統中也實現了SQL。 ¹

Ted Codd是絕對的數據庫開創者，以relation model得到1981年圖靈獎。咱們在關係模型中的Boyce-Codd Normal From(介於第三範式和第四範式)也來自於他的名字。

System R在數據庫歷史上也絕對的重要。特別是看書的時候不斷被提起。

SQL標準

1986年10月，美國ANSI採用SQL做爲關係數據庫管理系統的標準語言（ANSI X3. 135-1986），後爲國際標準化組織（ISO）採納爲國際標準。
1989年，美國ANSI採納在ANSI X3.135-1989報告中定義的關係數據庫管理系統的SQL標準語言，稱爲ANSI SQL 89，該標準替代ANSI X3.135-1986版本。該標準爲下列組織所採納：
國際標準化組織（ISO），爲ISO 9075-1989報告「Database Language SQL With Integrity Enhancement」
美國聯邦政府，發佈在The Federal Information Processing Standard Publication(FIPS PUB)127
當前，全部主要的關係數據庫管理系統支持某些形式的SQL，大部分數據庫至少遵照ANSI SQL89標準。
ANSI SQL92標準在交叉鏈接（cross join）和內部鏈接之上，新增長了外部鏈接，並支持在FROM子句中寫鏈接表達式。支持集合的並運算、交運算。支持Case (SQL)表達式。支持CHECK約束。建立臨時表。支持cursor。
支持事務隔離。 ¹

關於此文章

咱們這一篇文章採用PostgreSQL的SQL語法。重點咱們關注select...from...where這種讀操做，分析query　(analytical query)。
數據集在　https://hyper-db.de/interface...　能夠直接使用。另外在這個網頁不容許進行寫操做:insert, update, delete之類的transactional query。固然create table和drop table也不被容許。

架構 Schema:

下載:
https://db.in.tum.de/teaching...

Schma和大部分SQL語句來自Prof. Alfons Kemper, Ph.D.的課件和書。

課件：

• https://db.in.tum.de/teaching...
• https://db.in.tum.de/teaching...

書：　https://db.in.tum.de/teaching...

基礎SQL

• 搜索全部rang是C4的教授：

select persnr, name
from professoren
where rang = 'C4'

• 對全部的教授先對rang倒序排序，再對name正序排序：

select persnr, name, rang
from professoren
order by rang desc, name asc

• 獲得professoren的rank的全部可能：

select distinct rang
from professoren

• 搜索開Maeeutik這個課的教授：

select p.name, v.titel
from professoren p, vorlesungen v
where p.persnr = v.gelesenvon and titel = 'Maeeutik'

• 列出學生名字和該學生聽過的課：

select s.name, v.titel
from studenten s, hoeren h, vorlesungen v
where s.matrnr = h.matrnr and h.vorlnr = v.vorlnr

• 搜索assistenten的name和professoren的name的並集：

(select name
from assistenten)
union
(select name
from professoren)

• 搜索沒有任何課的教授：

-- correlated sub-query
select p.name
from professoren p
where not exists(
    select *
    from vorlesungen v
    where v.gelesenvon = p.persnr
    )

-- un-correlated sub-query
-- not in:　集合的比較
select p.name
from professoren p
where p.persnr not in (
    select v.gelesenvon
    from vorlesungen v
    )

• 搜索不上任何課的學生：

-- correlated sub-query
select s.name
from studenten s
where not exists(
    select *
    from hoeren h
    where h.matrnr = s.matrnr
    )

-- un-correlated sub-query
-- not in:　集合的比較
select s.name
from studenten s
where s.matrnr not in (
    select h.matrnr
    from hoeren h
    )

• 搜索semester最大的學生：

select s.name
from studenten s
where s.semester >= all (
    select semester
    from studenten
    )

• 求得studenten的平均semester：

select avg(semester)
from studenten

• 搜索每個教授上的課的SWS的各自總和：

select v.gelesenvon, sum(v.sws)
from vorlesungen v
group by v.gelesenvon

• 搜索有rank C4的professoren中上課總SWS超過３的professoren：

select v.gelesenvon, p.name, sum(v.sws)
from vorlesungen v, professoren p
where v.gelesenvon = p.persnr and rang = 'C4'
group by v.gelesenvon, p.name
having avg(v.sws) >= 3

這裏須要注意一下aggregation operation。
對每個group都會生成一個tuple。因此對於帶有group by子句的SQL語句，select子句裏面只能是group by子句提到的屬性值和aggregation operation。

• 比較的syntax sugar(語法糖)

SELECT *
FROM studenten 
WHERE semester >= 1 AND semester <= 4;

SELECT *
FROM studenten 
WHERE semester between 1 and 4;

SELECT *
FROM studenten 
WHERE semester in (1,2,3,4);

• 字符串比較：

SELECT *
FROM studenten 
WHERE name like 'T%eophrastos';

SELECT DISTINCT s.name
FROM vorlesungen v, hoeren h, studenten s
WHERE s.matrnr = h.matrnr AND h.vorlnr = v.vorlnr AND v.titel LIKE '%thik%';

• case：

SELECT matrnr, 
            (case when note <= 1.5 then 'sehr gut'
               when note <= 2.5 then 'gut'
               when note <= 3.5 then 'befriedigend'
               when note <= 4.0 then 'ausreichend'
               else 'nicht bestanden'
            end)
FROM pruefen;

• left outer join:

SELECT p.persnr, p.name, f.persnr, f.note, f.matrnr, s.matrnr, s.name
FROM professoren p left outer join pruefen f left outer JOIN studenten s ON f.matrnr = s.matrnr ON p.persnr = f.persnr;

• right outer join:

SELECT p.persnr, p.name, pf.persnr, pf.note, pf.matrnr, s.matrnr, s.name
FROM professoren p right outer JOIN pruefen pf right outer JOIN studenten s ON pf.matrnr = s.matrnr ON p.persnr = pf.persnr;

• full outer join:

SELECT p.persnr, p.name, pf.persnr, pf.note, pf.matrnr, s.matrnr, s.name
FROM professoren p full outer JOIN pruefen pf full outer JOIN studenten s ON pf.matrnr = s.matrnr ON p.persnr = pf.persnr;

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1. SQL 維基百科. https://zh.wikipedia.org/wiki... ↩