T-SQL基礎（一）之簡單查詢

名詞解釋

SQL: Structured Query Language，結構化查詢語言，是一種在關系型資料庫中用于管理資料的标準語言。SQL是一種聲明式程式設計語言，即隻需表明需要什麼而無需關注實作細節（C#中的LINQ也是如此）。

SQL方言：在SQL标準的基礎上延伸的其它語言，如SQL Server中所使用的T-SQL。注意SQL方言未必完全支援所有的SQL标準。

T-SQL:Transact-SQL，微軟公司提供的用于SQL Server資料庫的SQL方言（擴充）。

SQL表達式運算

謂詞

SQL中謂詞是指運算結果為True,False或Unknown的邏輯表達式。T-SQL中的謂詞有IN，BETWEEN，LIKE等。

使用LIKE可以做模糊比對，支援正規表達式：

-- 查找以x開頭的name
SELECT name FROM WJChi.dbo.UserInfo WHERE name LIKE 'x%';

-- 查找以兩個x開頭的name，_表示比對單個字元
SELECT name FROM WJChi.dbo.UserInfo WHERE name LIKE '_x%';           

需要注意的是，LIKE模糊比對若以%開頭，則無法使用索引。如：

LIKE '%x'

運算符

SQL中的運算符與進階程式設計語言（C#,JAVA）類似。當多個運算符出現在同一表達式中時，SQL Server會按照運算符的優先級進行計算。當搞不清楚優先級就使用括号，對比下面兩句SQL：

SELECT orderid FROM Sales.dbo.Orderes 
WHERE 
    custid=1 AND empid IN (1,2,3) 
    OR
    custid=85 AND empid IN  (4,5,6)


SELECT orderid FROM Sales.dbo.Orderes 
WHERE 
    (custid=1 AND empid IN (1,2,3)) 
    OR 
    (custid=85 AND empid IN  (4,5,6))           

AND運算符的優先級高于OR，是以上述兩句SQL在邏輯上等價。但，很明顯第二句的WHERE條件邏輯上更清晰。

三值邏輯

SQL中表達式的運算結果有三種情況：

True,False 與 Unknown

。

在查詢篩選中，隻傳回條件表達式（WHERE、HAVING、ON）運算結果為True的資料。

CHECK限制，傳回表達式運算結果不為False的結果。

兩值邏輯

與T-SQL中的大多數謂詞不同，EXISTS使用兩值邏輯（True/False），而不是三值邏輯；

在

EXISTS( SELECT * FROM T_A WHERE Id=12)

中，EXISTS謂語隻關心比對行是否存在，而不管SELECT中指定的屬性，就像整個SELECT子句是多餘的一樣。SQL Server引擎在優化查詢時會忽略SELECT子句。是以，SELECT子句中的星号（*）對于性能沒有任何負面影響。

為節省微不足道的與星号（*）解析相關的額外成本，而犧牲代碼可讀性是不值得的。

NULL & Unknown

NULL表示值是Unknown狀态，SQL中不同的語言元素對于NULL有着不同的處理方式。

在使用NULL值時應注意以下幾點：

• 将NULL與其它值進行比較，不管該值是否為NULL，結果均為Unknown
• 應使用IS NULL或IS NOT NULL來判斷值是否為NULL
• INSERT未給列指定值則插入NULL
• GROUP BY和ORDER BY子句會将多個NULL值視為相等
• 标準SQL的UNIQUE限制認為NULL是為彼此不同
• T-SQL中的UNIQUE限制認為多個NULL是相等的
• COUNT(*)的特殊性

若列名為tag的例中存在

a,NULL,c,d

幾行資料，那麼COUNT(*)傳回4而COUNT(tag)則傳回3

NULL參與的邏輯運算結果很可能是Unknown（三值邏輯也是引發應用錯誤的重要原因），除非運算結果不依賴于Unknown，示例如下。

Unknown參與AND運算結果：

Expression 1	Expression 2	Result
TRUE	UNKNOWN
FALSE

Unknown參與OR預算結果：

查詢

SQL中的查詢是指，SELECT語句經過一些列邏輯處理而擷取資料的過程。

幾條建議：

• SQL中的關鍵字均使用大寫字母
• SQL語句均使用分号結尾
• SQL中使用對象的完全限定名，如：DbName.dbo.TableName

查詢語句執行順序

SQL中查詢語句的邏輯處理過程與實際查詢過程（實體查詢過程）是有差異的，即，SELECT語句的執行順序與書寫順序是有差異的。按照SELECT文法規定書寫的SQL語句較為符合英語文法習慣（對人類友好），但SELECT語句的實際執行則按照如下順序進行（對機器友好）：

• FROM
• JOIN ON
• WHERE
• GROUP BY
• HAVING
• SELECT
• 表達式
• DISTINCT
• ORDER BY
• TOP/OFFSET FETCH

OFFSET FETCH可以看作是ORDER BY子句的一部分

SQL基于集合理論，查詢結果集（表結果）是無順尋的（雖然看起來結果集像按照某種順序排列），除非顯式的使用ORDER BY子句指定順尋，但使用ORDER BY字句後結果集将被作為遊标對待，而非表結果。

FROM子句用于指定需要查詢的資料源，WHERE語句對資料源中的資料做基于行的篩選。通常WHERE子句可以決定查詢是否使用索引，及使用哪些索引，對于查詢優化有着重要意義。

GROUP BY子句用于對查詢結果集進行分組，GROUP BY之後的所有操作都是對組而非行的操作。在查詢結果中，每組最終由一個單行來表示。這意味着，GROUP BY之後的所有子句中指定的表達式必須對每組傳回一個标量（單個值）。

HAVING用于對GROUP BY産生的組進行篩選。

SELECT語句用于指定傳回到查詢結果集中的列，生成查詢結果表。注意，在SELECT子句之前執行的子句無法使用SELECT子句中的列的别名，否則會傳回

Invalid column name

錯誤。

TOP不是标準SQL，是T-SQL專有功能，用于限制查詢傳回的指定行數或百分比：

-- 傳回Table中的10條資料
SELECT TOP(10) * FROM Table;

-- 傳回Table中10%的資料
SELECT TOP(10) PERCENT * FROM Table;           

OFFSET-FETCH有着與TOP類似的功能，但它是标準SQL，可用于分頁查詢：

-- 取第51至60行的10條資料
SELECT * FROM Table
ORDER BY Id DESC
OFFSET 50 ROWS FETCH NEXT 10 ROWS ONLY;           

注意SQL SERVER中，OFFSET-FETCH要與ORDER BY結合使用，否則會報錯：

Invalid usage of the option NEXT in the FETCH statement.

同時操作

SQL中有all-at-once operations（同時操作）的概念，即出現在同一邏輯處理階段的所有表達式在同一時間進行邏輯計算。

因為同時操作的原因，下面示例中orderyear+1中的oderyear是無效的，SQL會報錯：

Invalid column name 'orderyear'

：

SELECT orderid,YEAR(orderdate) AS orderyear,orderyear+1 AS nextyear FROM Sales.dbo.Orders;           

同樣，由于同時操作的原因，SQL Server不支援短路操作。如，WHERE子句中的多個表達式的計算并沒有确定的順序。

CASE...WHEN...

CASE表達式是标量表達式，傳回一個符合條件的值。注意，CASE是表達式，不是語句，與COUNT類似。

CASE表達式有兩種使用方式：

• CASE後面帶有列名

這種情況下，

WHEN

子句中隻能使用标量或傳回标量的表達式，這種形式稱為簡單格式。

SELECT 
Name,
CASE Age
    WHEN 50 THEN '知天命'
    WHEN 1+1 THEN ''
    ELSE '未成年'
END
FROM WJChi.dbo.UserInfo;           

• CASE後面不帶列名

WHEN

子句中隻能使用邏輯表達式，這種形式稱為搜尋格式。

SELECT 
Name,
CASE 
    WHEN Age BETWEEN 60 AND 100 THEN '老年'
    WHEN Age>=18 THEN '成年'
    WHEN Name='雪飛鴻' THEN '666'
    WHEN 1+1=2 THEN ''
    ELSE '你猜'
END
FROM WJChi.dbo.UserInfo;           

CASE表達式中若未指定ELSE的傳回值，則預設為

ELSE NULL

查詢分類

查詢可分為：

• 單表查詢

查詢中最簡單的一種形式。高并發，分布式系統中常用。通常單表查詢僅需一句SELECT語句即可，簡單且資料庫

• 聯接查詢

INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、CROSS JOIN

• 子查詢

SQL可以在一個查詢語句中編寫另外一個查詢語句，即嵌套查詢。最外面的查詢結果集傳回給調用者，稱為外部查詢。内部查詢的結果集被用于外部查詢，稱為子查詢。

• 表表達式

派生表、公用表表達式、視圖等

聚合函數

聚合函數對多行資料進行運算後傳回标量（聚合），隻有SELECT、HAVING、ORDER BY語句中可以使用聚合函數；

開窗函數

開窗函數是對基本查詢中的每一行按組（視窗）進行運算，并得到一個标量。行的視窗使用OVER子句定義。

鎖與事務隔離級别

SQL Server預設情況下，查詢語句會申請共享鎖。共享鎖可以阻止對資料進行修改，詳細資訊可參閱：

SQL Server中鎖與事務隔離級别

小結

相較于增删改而言，查詢是比較複雜的，也是資料庫優化的關注重點。本文主要介紹了T-SQL查詢的基礎知識，對于較為複雜的查詢，如：關聯、表表達式、集合運算等将在後續文章中介紹。

書籍推薦

《SQL SERVER 2012 T-SQL 基礎教程》

《SQL SERVER 性能優化與管理的藝術》

《SQL SERVER基礎教程》

推薦閱讀

NULL and UNKNOWN (Transact-SQL) 資料庫兩大神器【索引和鎖】 SQL SERVER開窗函數