高性能 SQL 计划 Day 2

上一次更新竟然是将近一个月之前了,最近因为乱七八糟的事情比较多所以没有更新。上一次的内容主要是《MySQL 必知必会》前九章的内容,今天计划继续。

Ch 10.创建计算字段

一般而言,如果检索结果与程序所需要的数据之间有差异,则需要对检索结果进行处理,这个过程既可以在数据库服务器中完成,又可以在客户机应用程序内实现。但一般来说,在数据库服务器上完成这些操作比在客户机中完成要快得多,因为DBMS是设计来快速有效地完成这种处理的。

1.拼接字段

在MySQL的SELECT语句中,可使用Concat()函数来拼接两个列。注意:多数DBMS使用+||来实现拼接,MySQL则使用Concat()函数来实现。

SELECT Concat(vend_name, ' (', vend_country, ')')
FROM vendors
ORDER BY vend_name;

为了方便客户机对于上述拼接结果的使用,可以使用 AS 关键字对结果进行命名,如下所示:

SELECT Concat(RTrim(vend_name), ' (', RTrim(vend_country), ')') AS
vend_title
FROM vendors
ORDER BY vend_name;

2.算术运算

对检索出的数据进行算术运算:

SELECT prod_id,
       quantity,
       item_price,
       quantity*item_price AS expanded_price
FROM orderitems
WHERE order_num = 20005;

Ch 11.使用数据处理函数

需要注意的是,DMBS 中函数的可移植性比较差,几乎每种主要的DBMS的实现都支持其他实现不支持的函数,而且有时差异还很大。因此,在 SQL 中使用函数时,需要写明注释。

1.使用函数

MySQL 中所支持的函数主要包含以下几类:

  • 文本处理函数

    # 文本处理函数
    # Left()  返回串左边的字符
    # Length()    返回串的长度
    # Locate()    找出串的一个子串
    # Lower() 将串转换为小写
    # LTrim() 去掉串左边的空格
    # Right() 返回串右边的字符
    # RTrim() 去掉串右边的空格
    # SubString() 返回子串的字符
    # Upper() 将串转换为大写
    
    #例:
    SELECT vend_name, UPPER(vend_name) AS vend_name_upcase
    FROM vendors
    ORDER BY vend_name;
    
  • 日期与时间处理函数

    # AddDate()   增加一个日期(天、周等)
    # AddTime()   增加一个时间(时、分等)
    # CurDate()   返回当前日期
    # CurTime()   返回当前时间
    # Date()  返回日期时间的日期部分
    # DateDiff()  计算两个日期之差
    # Date_Add()  高度灵活的日期运算函数
    # Date_Format()   返回一个格式化的日期或时间串
    # Day()   返回一个日期的天数部分
    # DayOfWeek() 对于一个日期,返回对应的星期几
    # Hour()  返回一个时间的小时部分
    # Minute()    返回一个时间的分钟部分
    # Month() 返回一个日期的月份部分
    # Now()   返回当前日期和时间
    # Second()    返回一个时间的秒部分
    # Time()  返回一个日期时间的时间部分
    # Year()  返回一个日期的年份部分
    
    #例1,根据订单日期查找
    
    SELECT cust_id, order_num
    FROM orders
    WHERE order_date = '2005-09-01';
    #以上示例喂错误示例,因为 order_date 可能包含具体时间信息,这样的话就无法匹配成功。
    
    SELECT cust_id, order_num
    FROM orders
    WHERE Date(order_date) = '2005-09-01';
    #以上为正确示例
    
    #例2,查找2005年9月份的订单
    SELECT cust_id, order_num
    FROM orders
    WHERE Date(order_date) BETWEEN '2005-09-01' AND '2005-09-30';
    #或
    SELECT cust_id, order_num
    FROM orders
    WHERE Year(order_date) = 2005 AND Month(order_date) = 9;
    
  • 数值处理函数

    # Abs()   返回一个数的绝对值
    # Cos()   返回一个角度的余弦
    # Exp()   返回一个数的指数值
    # Mod()   返回除操作的余数
    # Pi()    返回圆周率
    # Rand()  返回一个随机数
    # Sin()   返回一个角度的正弦
    # Sqrt()  返回一个数的平方根
    # Tan()   返回一个角度的正切
    
    #这类函数比较简单
    

    Ch 12. 汇总数据

    1.聚集函数

    # 主要的聚集函数
    # AVG()   返回某列的平均值
    # COUNT() 返回某列的行数
    # MAX()   返回某列的最大值
    # MIN()   返回某列的最小值
    # SUM()   返回某列值之和
    
    • AVG() 函数

      SELECT AVG(prod_price) AS avg_price
      FROM products;
      

      注意:AVG()只能用来确定特定数值列的平均值,而且列名必须作为函数参数给出。为了获得多个列的平均值,必须使用多个AVG()函数。AVG()函数忽略列值为NULL的行。

    • COUNT() 函数

      有两种使用方式。

      • 使用COUNT(*)对表中行的数目进行计数,不管表列中包含的是空值(NULL)还是非空值。
      • 使用COUNT(column)对特定列中具有值的行进行计数,忽略NULL值。
      SELECT COUNT(*) AS num_cust
      FROM customers;
      
      SELECT COUNT(cust_email) AS num_cust
      FROM customers;
      

      注意: 如果指定列名,则指定列的值为空的行被COUNT()函数忽略,但如果COUNT()函数中用的是星号(*),则不忽略。

    • MAX() 函数

      MAX()返回指定列中的最大值。MAX()要求指定列名。

      SELECT MAX(prod_price) AS max_price
      FROM products;
      

      虽然MAX()一般用来找出最大的数值或日期值,但MySQL允许将它用来返回任意列中的最大值,包括返回文本列中的最大值。

      注意:MAX()函数忽略列值为NULL的行。

    • MIN() 函数

      MIN()的功能正好与MAX()功能相反,它返回指定列的最小值。与MAX()一样,MIN()要求指定列名。

      SELECT MIN(prod_price) AS min_price
      FROM products;
      

      注意: MIN()函数与MAX()函数类似,MySQL允许将它用来返回任意列中的最小值,包括返回文本列中的最小值。MIN() 函数同样忽略列值为NULL的行。

    • SUM() 函数

      SUM()用来返回指定列值的和(总计)。

      SELECT SUM(quantity) AS items_ordered
      FROM orderitems
      WHERE order_num = 20005;
      

      注意:SUM()函数忽略列值为NULL的行。

    2.聚集不同值

    以上5个聚集函数都可以如下使用:

    • 对所有的行执行计算,指定ALL参数或不给参数(因为ALL是默认行为);
    • 只包含不同的值,指定DISTINCT参数。
    SELECT AVG(DISTINCT prod_price) AS avg_price
    FROM products
    WHERE vend_id = 1003;
    
    • 将 DISTINCT 用于COUNT() 函数:必须用于指定列名的场合,不能用于COUNT(*)。
    • 将DISTINCT用于MIN()和MAX()函数: 虽然DISTINCT从技术上可用于MIN()和MAX(),但这样做实际上没有价值。一个列中的最小值和最大值不管是否包含不同值都是相同的。
  • 组合聚集函数

    SELECT COUNT(*) AS num_items,
           MIN(prod_price) AS price_min,
           MAX(prod_price) AS price_max,
           AVG(prod_price) AS price_avg
    FROM products;
    

    注意:在指定别名以包含某个聚集函数的结果时,不应该使用表中实际的列名。虽然这样做并非不合法,但使用唯一的名字会使你的SQL更易于理解和使用(以及将来容易排除故障)。

    Ch 13.分组数据

    分组允许把数据分为多个逻辑组,以便能对每个组进行聚集计算。

    1.创建分组

    分组是在SELECT语句的GROUP BY子句中建立的。

    SELECT vend_id, COUNT(*) AS num_prods
    FROM products
    GROUP BY vend_id;
    

    ​ 使用GROUP BY子句有以下规定:

    • GROUP BY子句可以包含任意数目的列。这使得能对分组进行嵌套,为数据分组提供更细致的控制。

    • 如果在GROUP BY子句中嵌套了分组,数据将在最后规定的分组上进行汇总。换句话说,在建立分组时,指定的所有列都一起计算(所以不能从个别的列取回数据)。

    • GROUP BY子句中列出的每个列都必须是检索列或有效的表达式(但不能是聚集函数)。如果在SELECT中使用表达式,则必须在GROUP BY子句中指定相同的表达式。不能使用别名。

    • 除聚集计算语句外,SELECT语句中的每个列都必须在GROUP BY子句中给出。

    • 如果分组列中具有NULL值,则NULL将作为一个分组返回。如果列中有多行NULL值,它们将分为一组。

    • GROUP BY子句必须出现在WHERE子句之后,ORDER BY子句之前。

    • 使用WITH ROLLUP关键字,可以得到每个分组以及每个分组汇总级别(针对每个分组)的值:

      SELECT vend_id, COUNT(*) AS num_prods
      FROM products
      GROUP BY vend_id WITH ROLLUP;
      

    2.过滤分组

    我们之前所介绍的WHERE子句能够完成对行的过滤,如果要对分组的列进行过滤,需要使用HAVING子句。

    SELECT cust_id, COUNT(*) AS orders
    FROM orders
    GROUP BY cust_id
    HAVING COUNT(*) >= 2;
    

    注意:所学过的有关WHERE的所有这些技术和选项都适用于HAVING。它们的句法是相同的,只是关键字有差别。

    HAVING和WHERE的差别:这里有另一种理解方法,WHERE在数据分组前进行过滤,HAVING在数据分组后进行过滤。这是一个重要的区别,WHERE排除的行不包括在分组中。这可能会改变计算值,从而影响HAVING子句中基于这些值过滤掉的分组。

    同样可以在一个查询语句中同时使用 WHERE 和 HAVING 子句:

    SELECT vend_id, COUNT(*) AS num_prods
    FROM products
    WHERE prod_price >= 10
    GROUP BY vend_id
    HAVING COUNT(*) >= 2; 
    

    3.分组与排序

    ORDER BY GROUP BY
    排序产生的输出 分组行,但输出可能不是分组的顺序
    任意列都可以使用(甚至非选择的列也可以使用) 只可能使用选择列或表达式列,而且必须使用每个选择列表达式
    不一定需要 如果与聚集函数一起使用列(或表达式),则必须使用

    上表的第一条尤为重要, 我们经常发现用GROUP BY分组的数据确实是以分组顺序输出的。但情况并不总是这样,它并不是SQL规范所要求的。此外,用户也可能会要求以不同于分组的顺序排序。仅因为你以某种方式分组数据(获得特定的分组聚集值),并不表示你需要以相同的方式排序输出。应该提供明确的ORDER BY子句,即使其效果等同于GROUP BY子句也是如此。

    总结:一般在使用GROUP BY子句时,应该也给出ORDER BY子句。这是保证数据正确排序的唯一方法。千万不要仅依赖GROUP BY排序数据。

    4.SELECT子句顺序

    子句 说明 是否必须使用
    SELECT 要返回的列或表达式
    FROM 从中检索数据的表 仅在从表选择数据中使用
    WHERE 行级过滤
    GROUP BY 分组说明 仅在按组计算聚集时使用
    HAVING 组级过滤
    ORDER BY 输出排序顺序
    LIMIT 限制输出行数

    Ch 14.使用子查询

    所谓子查询(subquery),即嵌套在其他查询中的查询。当不使用联结表查询时,使用简单的子查询可以解决多表查询的问题。下面通过几个例子对子查询进行学习:

    1.利用子查询进行过滤

    对于包含订单号、客户ID、订单日期的每个订单,orders表存储一行。各订单的物品存储在相关的orderitems表中。orders表不存储客户信息。它只存储客户的ID。实际的客户信息存储在customers表中。
    现在,假如需要列出订购物品TNT2的所有客户,应该怎样检索?

    #1.检索包含物品TNT2的所有订单的编号。
    SELECT order_num
    FROM orderitems
    WHERE prod_id = 'TNT2';
    #输出结果为 20005和20007
    
    #2.检索具有前一步骤列出的订单编号的所有客户的ID。
    SELECT cust_id
    FROM orders
    WHERE order_num IN (20005,20007);
    #输出结果为10001和10004
    
    #3.检索前一步骤返回的所有客户ID的客户信息。
    SELECT cust_name, cust_contact
    FROM customers
    WHERE cust_id IN (10001,10004);
    
    #4.可以将上述的WHERE子句转换为子查询进行整合
    SELECT cust_name, cust_contact
    FROM customers
    WHERE cust_id IN (SELECT cust_id
                      FROM orders
                      WHERE order_num IN (SELECT order_num
                                          FROM orderitems
                                          WHERE prod_id = 'TNT2'));
    

    注意:在WHERE子句中使用子查询能够编写出功能很强并且很灵活的SQL语句。对于能嵌套的子查询的数目没有限制,不过在实际使用时由于性能的限制,不能嵌套太多的子查询。

    另外,虽然子查询一般与IN操作符结合使用,但也可以用于测试等于(=)、不等于(<)等。

    2.作为计算字段使用子查询

    假如需要显示customers表中每个客户的订单总数。订单与相应的客户ID存储在orders表中,应该怎样检索?

    #1.从customers表中检索客户列表。
    #2.对于检索出的每个客户,统计其在orders表中的订单数目。
    
    SELECT cust_name,
           cust_state,
           (SELECT COUNT(*)
            FROM orders
            WHERE orders.cust_id = customers.cust_id) AS orders
    FROM customers
    ORDER BY cust_name;
    

    需要注意的是,这里WHERE子句中使用了完全限定列名,当使用相关子查询(设计外部查询的子查询)出现列名歧义的时候,必须使用完全限定列名消歧义,否则会出错。


未完待续...

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