第5章 簡單的查詢
查詢（SELECT）語句是SQL的核心，是SQL語句中使用最頻繁的語句之一。因為大量的選項可以用于SELECT語句，所以整個SQL數據查詢功能就是圍著SELECT語句進行的。查詢可以按復雜性進行劃分，從用一個簡單語句返回表中的所有行，到用一個語句連接多個表并定義搜索條件。本章在介紹SELECT語句基本結構的基礎上，主要介紹SQL的簡單查詢操作。
5.1 查詢的基本結構
在SQL語言中，對數據庫的讀操作就體現在SELECT查詢語句上。SELECT語句由一系列靈活的子句組成，這些子句共同確定檢索哪些數據。
5.1.1 SELECT語句的結構
SELECT語句的基本語法可以分成幾個特定的子句。通過每個子句細化查詢，以便返回需要的數據。SELECT語句的完整語法如下。
SELECT [DISTINCT | ALL] select_list
FROM table_name_source
[ WHERE search_condition ]
[ GROUP BY group_by_expression ]
[ HAVING search_condition ]
[ ORDER BY order_expression [ ASC | DESC ] ]
我們可以看出，必需的子句只有SELECT子句和FROM子句，其他的子句都是可選的。各子句具體含義如下。
? 關鍵詞SELECT后面輸入要顯示的字段清單。SELECT子句包含可選關鍵字DISTINCT和ALL。在需要刪除查詢結果中相同的行時，我們使用關鍵字DISTINCT；在需要返回查詢結果中的所有行時，使用關鍵字ALL。如果沒有指定任何一個關鍵字，那么關鍵字ALL就是默認的關鍵字。
? FROM子句包括關鍵字FROM和一個或多個表結構。如果表結構不止一個，那么它們之間必須用逗號分開。一般情況下，表結構是表的名稱，但也可以是一種子查詢。在WHERE子句中列出搜索標準，用于選擇要顯示的數據行。如果SELECT語句沒有WHERE子句，DBMS假設目標表中的所有行都滿足搜索條件。
? GROUP BY子句用于分組查詢結果，根據group_by_expression中列出的列，歸納信息類型，匯總相關數據。
? HAVING子句列出另外的行選擇標準，以便根據GROUP BY子句產生的結果篩選行。
? ORDER BY子句接受SELECT子句的輸出，并且按照ORDER BY子句中的規范對查詢結果進行排列。這里的規范就是ASC和DESC關鍵字。ASC關鍵字表示升序排列結果，DESC關鍵字表示降序排列結果。如果沒有指定任何一個關鍵字，那么ASC就是默認的關鍵字。如果沒有ORDER BY子句，DBMS將根據輸入表中的數據來顯示數據。
5.1.2 SELECT語句的執行步驟
由5.1.1節介紹的SELECT語句的語法結構可知，SELECT語句包含很多子句。當執行SELECT語句時，DBMS的執行步驟可表示如下。
（1）DBMS執行FROM子句，根據FROM子句中的一個或多個表創建工作表。如果在FROM子句中有兩個或多個表，DBMS將對表進行交叉連接，作為工作表。
（2）如果有WHERE子句，DBMS將WHERE子句列出的搜索條件作用于步驟（1）生成的工作表。DBMS將保留那些滿足搜索條件的行，刪除那些不滿足搜索條件的行。
（3）如果有GROUP BY子句，DBMS將步驟（2）生成的結果表中的行分成多個組，每個組所有行的group_by_expression字段具有相同的值，DBMS將每組減少到單行，然后將其添加到新的結果表中。
（4）如果有HAVING子句，DBMS將HAVING子句列出的搜索條件作用于步驟（3）生成的“組合”表中的每一行。DBMS將保留那些滿足搜索條件的行，刪除那些不滿足搜索條件的行。
（5）DBMS將SELECT子句作用于結果表，刪除結果表中不包含在select_list中的列。如果SELECT子句包含DISTINCT關鍵字，DBMS將從結果中刪除重復的行。
（6）如果有ORDER BY子句，DBMS按指定的排序規則對結果進行排序。
（7）對于交互式的SELECT語句，DBMS在屏幕上顯示結果，對于嵌入式SQL，使用游標將結果傳遞給宿主程序中。
以上就是SQL SELECT語句的基本執行過程，對于初學者來講，可能很難理解。本書之所以在這里提出，是為了讓讀者對SELECT語句有一個整體的了解。下面我們就從簡單的查詢開始，詳細講解SELECT查詢語句的具體使用。
5.2 列的查詢
在了解了查詢的基本結構后，本小節將介紹最簡單的查詢——列（字段）的查詢，包括單列查詢、多列查詢以及所有列的查詢。
5.2.1 本章用到的實例表
本章所有的查詢實例操作的表都是教師信息表（TEACHER）。TEACHER表的字段包括教工號（TNO）、教師姓名（TNAME）、所授課程的課程號（CNO）、工資（SAL）、所在系（DNAME）、性別（SEX）和年齡（AGE）。TEACHER表的結構和內容如表5-1所示。
表5-1 TEACHER表
TEACHER表創建的SQL代碼如下。
CREATE TABLE_NAME TEACHER
(
TNO INT NOT NULL,
TNAME CHAR(10) NOT NULL,
CNO INT NOT NULL,
SAL INT ,
DNAME CHAR(10) NOT NULL,
TSEX CHAR(2) NOT NULL,
AGE INT NOT NULL
)
INSERT INTO TEACHER VALUES(1,'王軍',4,800,'數學','男',32)
INSERT INTO TEACHER VALUES(2,'李彤',5,1200,'生物','女',54)
……
5.2.2 單列查詢
在數據庫表中，每個表都包含若干列信息。用戶在查詢表中的記錄時，大多數情況下只是關心表的一列或者幾列的信息。在SQL中，查詢表中某一列（字段）信息的語法可表示如下。
SELECT column
FROM table_name_name
SELECT關鍵詞指明了要查詢字段名稱（column），FROM關鍵詞指明了要獲取字段信息的表的名字。
實例1 單列查詢
查詢TEACHER表中所有教師的姓名信息。代碼如下。
SELECT TNAME
FROM TEACHER
運行結果如圖5-1所示。
圖5-1 單列查詢
從運行結果我們可以發現，SELECT語句返回了TNAME列的所有信息，包括重復信息——“李偉”。
注意
在SQL語言中，SQL關鍵詞對大小寫不敏感，所以對SELECT關鍵詞來說，SELECT、select或者Select都是一樣的；然而對于表名或者列名來說，可能對大小寫敏感，這取決于數據庫的DBMS。
5.2.3 使用DISTINCT去除重復信息
在查詢中，我們經常需要去除查詢結果中的重復信息。例如，一張學生成績表，其字段包含學生姓名、選修課程和課程成績3個字段。如果用戶想要查詢這張表中包含的所有學生的姓名信息，由于同一學生可能有多門選修課，同一學生在該表中就有多條記錄，那么查詢的姓名字段就會有多個重復值，顯然不能很好滿足用戶的需求。
在SELECT子句中，我們通過指明DISTINCT關鍵字，可以去除列中的重復信息。語法如下。
SELECT DISTINCT column
FROM table_name_name
說明
DISTINCT關鍵字去除的是SELECT子句查詢的列，即column的重復信息。如果SELECT子句查詢的列為多列，那么只有這些列的信息同時重復的記錄才能被去除。
實例2 使用DISTINCT去除重復信息
在TEACHER表中查詢所有教師的姓名信息（TNAME），對于重復的姓名只顯示一個。實例代碼如下。
SELECT DISTINCT TNAME
FROM TEACHER
運行結果如圖5-2所示。
圖5-2 去除列中的重復記錄
從執行結果我們可以發現，重名的“李偉”只顯示了一個，即去除了查詢結果中的重復值，并且對查詢結果進行了排序（升序）。實際上，DBMS的操作過程是先對查詢結果排序，然后查找并從結果中除去重復的值。
說明
對于漢字的排序，DBMS是根據其漢語拼音的第一個字母的順序進行的，如果第一個字母相同，則比較第二個字母，以此類推。
DISTINCT的使用是要付出代價的。因為我們要去掉重復值，必須對結果關系進行排序，相同的元組排在一起，只有按這種方法對元組分組，才能去掉重復值，而這一工作甚至比查詢本身還費時間。
5.2.4 多列查詢
同單列查詢一樣，多列查詢需要在SELECT關鍵詞后指定要查詢的列，但是各列之間必須用逗號分開。注意一點，列出的最后一列的名字后面不能加逗號，否則會造成語法錯誤。語法如下。
SELECT col1，col2，……，coln
FROM table_name
多列查詢只是在SELECT關鍵詞后羅列出所要查詢的列名并以逗號相互間隔。
實例3 多列查詢
從TEACHER表中查詢所有教師的姓名（TNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME,SAL,AGE
FROM TEACHER
運行結果如圖5-3所示。
圖5-3 多列查詢
查詢結果中，字段的左右位置與SELECT子句的位置相對應。
實例4 使用DISTINCT關鍵字
在實例3實例代碼的SELECT子句中使用DISTINCT關鍵字，代碼如下。
SELECT DISTINCT TNAME,SAL,AGE
FROM TEACHER
運行結果如圖5-4所示。
圖5-4 去除多列中的重復記錄
比較兩個查詢結果可知，使用DISTINCT關鍵字后，查詢結果的記錄與未使用DISTINCT關鍵字的查詢記錄完全相同，只是進行了排序（升序）顯示。這是因為此時DISTINCT關鍵字作用的字段為TNAME、SAL和AGE 3個字段，只有這3個字段的記錄均相同的記錄才被作為重復記錄而被去除。
5.2.5 查詢所有的列
除了能夠進行單列查詢和多列查詢以外，使用SELECT語句還可以查詢表中的所有列，這是通過星號（*）通配符實現的。語法如下。
SELECT *
FROM table_name
使用“*”通配符，查詢結果將列出表中所有列的元素，而不必指明各列的列名，這在用戶不清楚表中各列的列名時非常有用。
實例5 查詢所有的列
查詢TEACHER表中所有列的信息。實例代碼如下。
SELECT *
FROM TEACHER
運行結果如圖5-5所示。
圖5-5 教師表記錄
說明
使用“*”通配符時我們要慎重，在不需要查詢所有列時，盡量采用前面介紹的單列查詢或多列查詢，以免占用過多的資源。
通過實例我們可以看到，無論是單列查詢、多列查詢還是查詢所有的列，查詢結果的縱向排序基本是按照其在表中存儲的位置排列（使用DISTINCT關鍵字的情況除外）。但是，在實際應用中往往需要查詢結果按照某一特定的順序排列，在5.3節我們將實現查詢結果的排序。
5.3 排序查詢結果
在本節中，我們將介紹如何在SELECT查詢語句中采用ORDER BY子句對查詢結果進行排序。
5.3.1 單列排序
這里所講的單列排序查詢結果的排列是按照某一列的順序（升序）進行排列顯示的，即ORDER BY子句后面只有一個字段。語法如下。
SELECT column1, column12,……
FROM table_name_name
ORDER BY column N
這里要說明的是，ORDER BY子句后面為需要排序的列名，一般情況下為查詢的列，當然如果有特殊的需求也可以是表中的其他列。
說明
ORDER BY子句一定要放在所有子句的最后（無論包含多少子句）。
實例6 查詢結果排序
在TEACHER表中查詢所有教師的姓名（TNAME）、教工號（TNO）和工資（SAL）信息，并將結果按姓名排序。實例代碼如下。
SELECT TNAME, TNO, SAL
FROM TEACHER
ORDER BY TNAME
運行結果如圖5-6所示。
圖5-6 按照姓名排序后的教師表
由此可見，查詢結果按照TNAME字段（即教師姓名）的升序順序排列，其排序原則前面已經介紹過了。對該例，如果我們要求查詢結果按SAL字段進行排序，代碼如下。
SELECT TNAME, TNO, SAL
FROM TEACHER
ORDER BY SAL
運行結果如圖5-7所示。
圖5-7 按照SAL字段排序后的教師表
由此可見，系統將空值NULL作為最小值進行排序。
5.3.2 多列排序
在實際應用中，我們往往需要根據多列信息進行排序，如根據性別和年齡對教師信息進行排序。使用ORDER BY子句同樣可以實現上述功能。語法如下。
SELECT col1，col2，……，coln
FROM table_name
ORDER BY col1，col2，……，colm
需要說明的是，實際排序結果是根據ORDER BY子句后面列名的順序確定優先級的，即查詢結果首先按照列col1的順序進行排列，而只有當列col1出現相同的信息時，這些相同的信息再按照列col2的順序進行排列，以此類推。
實例7 多列排序
在TEACHER表中查詢所有教師的姓名（TNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息并按性別（TSEX）和年齡（AGE）對查詢結果排序。實例代碼如下。
SELECT TNAME,SAL,AGE, TSEX
FROM TEACHER
ORDER BY TSEX, AGE
運行結果如圖5-8所示。
圖5-8 按照多列排序后的教師表
從查詢結果我們可以發現，系統根據排序的優先級，首先依據TSEX字段的記錄進行排序，當TSEX字段的記錄相同時，如均為“男”或均為“女”，再依據AGE字段的記錄進行排序。當然，所有的排序都是按升序進行的。
5.3.3 采用序號進行多列排序
ORDER BY子句除了可以跟據列名進行排序外，還支持根據列的相對位置（即序號）進行排序。語法如下。
SELECT col1，col2，……，coln
FROM table_name
ORDER BY i，j，……
這里需要說明的是，ORDER BY子句后面的序號i，j，……實際上就是SELECT關鍵詞后面的列名的序號。如果i=2，那么ORDER BY 2就等同于ORDER BY col2。
實例8 采用序號進行多列排序
在TEACHER表中查詢所有教師的姓名（TNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息并按性別（TSEX）和年齡（AGE）對查詢結果排序。實例代碼如下。
SELECT TNAME,SAL,AGE, TSEX
FROM TEACHER
ORDER BY 4, 3
運行結果如圖5-9所示。
圖5-9 按照列序排序后的教師表
由此可見，得到了與5.3.2節實例7相同的查詢結果。
注意
當ORDER BY所需要的列不在SELECT語句所選的范圍內時，采用列的序號顯然是行不通的。當然，我們可以將列別與序號混合起來解決這個問題。
5.3.4 反向排序
前面提到的排序，默認是按照升序進行的（例如，對于字符來說，其升序方向為A～Z）。同樣，ORDER BY子句支持反向排序即降序排序（對于字符來說，其降序方向為Z～A）。要實現反向（降序）排序，我們必須使用關鍵字“DESC”。語法如下。
SELECT col1，col2，……，coln
FROM table_name
ORDER BY col1 DESC，col2
這里需要說明的是，在該語法中，查詢結果按照col1列降序、col2列升序的方向進行排序。如果col2列也要按照降序的方向排序，則在col2后也要加上關鍵字DESC。
注意
對大小寫字符的排序，一般的數據庫管理系統認為二者是等同的。
實例9 按照多列降序排序
在TEACHER表中查詢所有教師的姓名（TNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息，按性別（TSEX）升序和年齡（AGE）降序的順序對查詢結果排序。實例代碼如下。
SELECT TNAME,SAL,AGE, TSEX
FROM TEACHER
ORDER BY TSEX, 3 DESC
運行結果如圖5-10所示。
圖5-10 按照多列降序排列
實現代碼中，對列的排序采用了列名與序號相結合的方式，TSEX列升序，而序號3代表的列就是SELECT語句后面的第3列，即AGE列。
5.4 使用WHERE子句定義搜索條件查詢
數據庫中的表往往包含大量的數據，用戶一般很少需要查詢表中所有數據行的信息，而只是需要其中一些滿足特定條件的信息。在SELECT語句中，按一定條件進行查詢是通過WHERE子句來實現的。
5.4.1 WHERE子句單條件查詢
WHERE子句獲取FROM子句返回的結果集并應用WHERE子句中定義的搜索條件對結果集進行篩選。WHERE子句相當于從FROM子句返回結果的篩選器，對FROM子句返回結果的每一行都要根據搜索條件進行校驗，符合搜索條件的那些行作為查詢結果的一部分返回，不符合搜索條件的從結果中去除。
WHERE子句中定義的搜索條件可以是簡單的單值比較條件，也可以使用各種運算符、組合子句條件。本章介紹的是簡單的值比較條件。復雜的查詢條件將在第6章介紹。語法如下。
SELECT column
FROM table_name
WHERE column condition value
需要說明的是，該語句用來查詢表table_name中的column列，但不是返回column列的所有信息，而是返回那些滿足value條件的信息。
實例10 使用WHERE子句單條件查詢
在TEACHER表中查詢計算機系的教師的姓名（TNAME）、系（DNAME）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE DNAME='計算機'
ORDER BY AGE
運行結果如圖5-11所示。
圖5-11 TEACHER表中計算機系教師的相關信息
在該例中，WHERE子句中使用了“=”運算符，它要求兩邊的數值類型必須相同。DNAME所在列為CHAR型，所以后面的“計算機”必須寫在單引號內，表明它是一個字符串；如果是數值，如INT型，直接寫值即可。
注意
當ORDER BY子句和WHERE子句同時存在的時候，ORDER BY子句一定要在WHERE子句的后面。
5.4.2 單值比較運算符
在5.4.1節的實例中，在WHERE子句中用到了“=”（等于）運算符。它是一種最常用的單值比較運算符。實際上，除了它之外，WHERE子句還支持多種運算符，如表5-2所示。
表5-2 WHERE子句單值比較運算符
注意
不是所有的數據庫管理系統都支持這些運算符，運用時我們需要根據自己的數據庫管理系統選擇合適的運算符。
下面我們就通過具體的實例講一下運算符的用法。這里主要通過兩個例子說明一下“>=”和“<>”運算符的運用。
1.“>=”運算符
實例11 對數值類型使用“>=”運算符進行條件查詢
在TEACHER表中查詢年齡大于等于40歲的教師的姓名（TNAME）、所在系（DNAME）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE AGE >=40
ORDER BY AGE
運行結果如圖5-12所示。
圖5-12 TEACHER表中查詢年齡大于等于40歲教師的相關信息
由此可見，使用該運算符可以成功搜索出年齡大于等于40歲的教師的相關信息。同樣，對于字符串類型的記錄也可以使用“>=”運算符，它的比較是根據字符的排列順序進行的。
實例12 對字符串類型使用“>=”運算符進行條件查詢
在TEACHER表中查詢系名（DNAME）排在“計算機”后的所有教師的姓名（TNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE DNAME >= '計算機'
ORDER BY DNAME
運行結果如圖5-13所示。
圖5-13 TEACHER表中系名（DNAME）排在“計算機”后的所有教師的相關信息
由此可見，“>=”運算符對字符串型數據也是有效的。
2.“<>”運算符
“<>”運算符表示不等于，實際上“<>”運算符與“!=”運算符是完全相同的。
實例13 對字符串類型使用“<>”運算符進行條件查詢
在TEACHER表中查詢不在計算機系的所有教師的姓名（TNAME）、所在系（DNAME）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE DNAME<>'計算機'
ORDER BY DNAME
運行結果如圖5-14所示。
圖5-14 TEACHER表中不在計算機系的所有教師的相關信息
同樣，“<>”運算符也可以對數值型數據進行操作。
實例14 對數值型使用“<>”運算符進行條件查詢
在TEACHER表中查詢工資不為1200的所有教師的姓名（TNAME）、所在系（DNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE SAL <>1200
ORDER BY SAL
運行結果如圖5-15所示。
圖5-15 TEACHER表中工資不為1200的所有教師的相關信息
從結果中我們不難發現，工資為1200的教師信息不在查詢結果內，但是同時工資為NULL的教師信息也不在查詢結果內。NULL值參與任何比較運算，結果都將視為False，即，無論是“NULL<>1200”還是“NULL =1200”，其結果都為False，因此對應的記錄都不滿足WHERE子句查詢條件。
5.4.3 BETWEEN運算符范圍篩選
在WHERE子句中，我們可以采用BETWEEN運算符在兩個值之間進行比較篩選。例如，我們選擇范圍在5～10之間的數，采用BETWEEN運算符可以表示為BETWEEN 5 AND 10。下面給出一個用BETWEEN運算符進行范圍篩選的實例。
實例15 對數值型使用BETWEEN運算符進行范圍篩選
在TEACHER表中查詢年齡在30歲到50歲之間的教師的姓名（TNAME）、所在系（DNAME）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE AGE BETWEEN 30 AND 50
ORDER BY AGE
運行結果如圖5-16所示。
圖5-16 TEACHER表中年齡在30歲到50歲之間的教師的相關信息
BETWEEN運算符也可以對字符型數據進行操作。
實例16 對字符型使用BETWEEN運算符進行范圍篩選
在TEACHER表中，查詢所在系的系名在“計算機”和“生物”之間的教師的姓名（TNAME）、所在系（DNAME）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, DNAME,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE DNAME BETWEEN '計算機' AND '生物'
ORDER BY DNAME
運行結果如圖5-17所示。
圖5-17 TEACHER表中所在系的系名在“計算機”和“生物”之間的教師的信息
說明
我們進行運算符操作，如“BETWEEN A1 AND A2”，在進行結果篩選時，滿足查詢要求的結果是A1到A2之間的信息，并且包含A1和A2。
5.4.4 NULL值的判斷
在前面表的創建中我們提到，在表中有些列的值可以為NULL，即不含任何值，稱之為空值。在實際查詢中，我們經常遇到針對NULL值的操作。例如，我們經常需要獲取某列的信息，并把該列的信息進行某種運算，這時就要求該列不能包含NULL值，因為NULL值不能參與運算。而有時，我們需要查詢某列中記錄為NULL的信息。在SQL中，有關空值的運算符為IS [NOT] NULL，用于判斷數值是否為NULL。下面我們通過具體實例說明IS NULL運算符的用法。
實例17 NULL值的判斷
在TEACHER表中，查詢工資不為空的教師的姓名（TNAME）、工資（SAL）、年齡（AGE）、性別（TSEX）信息。實例代碼如下。
SELECT TNAME, SAL,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE SAL IS NOT NULL
ORDER BY SAL
運行結果如圖5-18所示。
圖5-18 TEACHER表中工資不為空的教師的信息
判斷列中的值是否為NULL，只能通過IS [NOT] NULL運算符。如上述實例代碼中的判斷工資不為NULL，我們只能表示成“SAL IS NOT NULL”，不可以寫成“SAL <> NULL”或者“SAL != NULL”，如下面的代碼所示。
SELECT TNAME, SAL,AGE, TSEX
FROM TEACHER
WHERE SAL <> NULL
ORDER BY SAL
運行結果如圖5-19所示。
圖5-19 用“SAL <> NULL”判斷列中的值是否為NULL
由此可見，查詢結果中不包含任何記錄，即SAL列中沒有任何記錄滿足“SAL <> NULL”條件。這是因為表達式“SAL <> NULL”實際上是把NULL值與SAL值進行比較運算，而NULL值與任何值參與任何比較運算，結果都可以視為False，也就沒有滿足要求的查詢記錄。
注意
SAL IS NULL不可以寫成SAL＝NULL；除了IS [NOT] NULL之外，空值不滿足任何查找條件；如果NULL參與算術運算，則該算術表達式的值為NULL；如果NULL參與比較運算，則結果可視為False，在SQL-92中可看成UNKNOWN；如果NULL參與聚集運算，則除count(*)之外其他聚集函數都忽略NULL。