MySQL基本操作四：数据的查询

之前我介绍了MySQL中，数据记录的增、删、改操作。本文我们看查询操作。

为方便后面举例，还是先建立一个表，并插入一些数据。我在这里依旧建立一个学生信息表，建表的代码如下：

CREATE TABLE tab_student(StuID CHAR(4),Name VARCHAR(20),Sender CHAR(1),Age INT,Math INT,English INT,Nationality VARCHAR(20)
);

插入一些数据，然后是这样的：

表建好了，也有了数据，现在可以展开查询了。

1. 简单数据记录查询

1.1 查询全部数据记录

数据查询用的是关键字SELECT，语法形式如下：

SELECT * FROM table_name;

其中，*表示表中的所有字段，就上面建立的表来说，查询结果正是上图。

1.2 查询指定字段数据记录

语法形式如下：

SELECT Att_1, Att_2, ... FROM table_name;

其实就是改变一下*符号。要查哪些字段，就用字段名称替代*。举个例子来看，还是上面这个表，我想查所有学生的姓名和年龄：

SELECT Name, Age FROM tab_student;

结果如下：

1.3 避免重复数据查询

有时，我们会面临查询的字段有重复的情况，比如上面的学生信息表中，我想知道学生的年龄都有哪些。如果直接查，会得到20, 20, 18, 19, 21, 20六项数据，但是我实际上只要知道有18, 19, 20, 21 四个数据就行。

实现这种避免重复数据查询，就需要用到关键字DISTINCT。语法形式如下：

SELECT DISTINCT Att_1, ATT_2, ...  FROM table_name;

我们用DIDTINCT查询一下学生年龄：

SELECT DISTINCT Age FROM tab_student;

1.3 实现四则运算的数据查询

有时会遇到这种情况，我们需要将字段中的一项或多项经过一定的数学四则运算后，再返回查询结果。比如雇员表中记录了雇员的月薪，而如果我要查年薪，那么最好将月薪数据乘12再返回查询结果，再比如学生信息表中记录了学生的每门课的成绩，我现在要查询他们的总分。

语法形式很简单，只需要在要查询的字段上加上四则运算符号就行。比如，现在要查询学生的两门课的总分。代码如下：

SELECT Name, Math + English FROM tab_student;

结果如下：

1.4 查询结果的格式优化

我们还可以通过连接字符串的函数CONCAT()来优化查询结果。比如还是上面查询总分的例子，我现在希望查询结果显示为“谁的总分是多少”这种形式，同时我还想给查询结果起个名字叫"总分统计".

语法形式如下：

SELECT CONCAT(Name, '的总分为', Math + English) 总分统计 FROM tab_student;

运行结果如下：

2. 条件数据记录查询

2.1 简单的条件数据记录查询

我们用WHERE + condition的形式筛选出符合条件的数据元组。语法形式如下：

SELECT att_1, att_2, ... FROM table_name WHERE condition;

其中，‘condition’可以是一个条件，也可以是多个条件的组合。条件一般用关系运算符（’>’, ‘<’, ‘=’, '!='之类）或者逻辑运算符（‘AND’, ‘OR’, 'NOT’之类）表示。

举个例子，我要查询上面的学生信息表中Bob的两门课的成绩，代码如下：

SELECT Math, English FROM tab_student WHERE Name = 'Bob';

结果如下图所示：

写个更复杂一点的例子，我要查询总分在250分以上的男生的全部信息：

SELECT * FROM tab_student WHERE Sender = 'M' AND Math + English > 250;

结果如下图所示：

下面有几种比较常用的条件中带关键字的查询，我大致介绍一下：

BETWEEN AND关键字。大于号、小于号的存在实际上是为了控制要查询的字段数值的范围。如果我们要查询某个字段在区间[minVal, maxVal]之间，也可以用形如BETWEEN minVal AND maxVal的语句实现。同理，若要查询某属性值不在某区间内的元组，只需要将代码写成NOT BETWEEN minVal AND maxVal即可。
IS NULL关键字。WHERE att IS NULL用来筛选出属性值’att’为空的数据元组，同理，可以用WHERE att IS NOT NULL筛选出属性值’att’不为空的数据元组
IN关键字。WHERE att IN set用来筛选出属性值’att’在某个集合set中的数据元组，同理，NOT IN set表示对应属性不在set中的元组。需要注意的是，如果IN后面跟的集合中有NULL，则查询结果是不受影响的，但是如果是NOT IN后面的集合中有NULL则不会查到任何结果。

2.2 模糊条件数据记录查询

很多时候我们的查询条件并不是一个精确的值，而是具备某种特征的值的集合。比如在一张雇员表中，我要查询姓"ZHANG"的雇员名单。由于雇员的姓名是写在一起的，所以用=肯定不行了。这个时候就要用到关键字LIKE进行模糊查询。语法形式如下：

SELECT att_1, att_2 FROM table_name WHERE att LIKE value;

后面的WHERE att LIKE value为筛选条件，其中value一般为存在通配符的表达式。通配符大致有’%‘和"_"两种，’%‘表示匹配任意长度的字符串，而’_'表示匹配任意单个字符。比如，value是A%，则表示以A开头的字符串；_A%表示以A为第二个字符开头的字符串，而%A%表示任意含A的字符串。

其实，LIKE关键字做模糊匹配在一些复杂情况下并不好用。不过好在MySQL也支持正则表达式，直接在WHERE后面跟正则表达式即可。正则表达式的语法我在这里省略了。感兴趣的话，可以参考我之前写的一篇关于Python中正则表达式的用法：Python–正则表达式

2.3 排序数据记录查询

可以用关键字ORDER BY对查询出来的数组元组排序。语法形式如下：

SELECT att, ... FROM table_name ORDER BY att_1 ASC/DESC;

最后的ASC/DESC表示是以升序还是降序排列。其中，ASC表升序，而DESC表降序，默认的排序方式为升序。

有时，排序的规则会比较复杂。例如，我们需要先以att_1升序或降序排序，而对于任意att_1的值相等的元组则再以att_2升序或降序排序。语法形式也很简单：

SELECT att, ... FROM table_name ORDER BY att_1 ASC/DESC, att_2 ASC/DESC;

2.4 限制数据记录查询数量

查询数据结果的数量用关键字LIMIT限制。语法形式如下：

SELECT att, ... FROM table_name WHERE condition LIMIT offset_start, row_count;

其中，offset_start表示数据记录起始的偏移量，默认值是0；而row_count表示数量限制。

2.5 统计函数的应用

统计函数能够直接在查询的过程中，帮助我们得到对满足条件的元组的相关计算。常用的统计函数有以下5种：

COUNT()：计数功能，语法形式如下，其中COUNT(att)表示满足条件的数据元组中属性att非空的元组个数：

SELECT COUNT(att) FROM table_name WHERE condition;

如果不关心att是否为空，只是想统计全表中满足条件的元组个数，可以使用COUNT(*)的形式。

AVG()：求平均值，语法形式如下：

SELECT AVG(att) FROM table_name WHERE condition;

计算平均值时，将忽略att为NULL的情况，也就是说，用所有att不为空的满足条件的元组中att的数值加和后，再除att不为空的满足条件的元组个数。

SUM()：求和，语法形式如下。相关事项与AVG()函数一致，不多说了：

SELECT SUM(att) FROM table_name WHERE condition;

MAX()：求最大值；
MIN()：求最小值；

这两个函数更简单了，给出语法形式如下，其实这个形式可以同时查询到最大最小值：

SELECT MAX(att), MIN(att) FROM table_name WHERE condition;

3. 分组数据记录查询

3.1 简单分组查询

以学生信息表为例，假设每个学生有他们的国籍信息，我想要查询出每个国家学生的平均分，这样就得用到分组查询了。分组查询用关键字GROUP BY实现。语法形式如下：

SELECT * FROM table_name GROUP BY att_1;

查询时，先根据att_1将所有的数据元组分组，然后从每个分组中展示一个元组出来。也就是说，显示的结果一共有k个，k为分组数。举个例子，以国籍分组，查询代码如下：

SELECT * FROM tab_student GROUP BY Nationality;

显示的结果如下：

3.2 实现统计功能的分组查询

其实上面这种分组实际应用中并没有多大意义。但是如果和统计函数结合起来就有用多了。比如学生信息表中，我想统计来自不同国家的学生人数，平均分，总分等等。而如果我想知道来自各个国家的学生的姓名，也可以用函数GROUP_CONCAT()实现。语法形式如下:

SELECT GROUP_CONCAT(att_1) FROM table_name GROUP BY att_2;

表达的意思是以属性att_2分组后，展示出每个分组的att_1的值。以上面表格为例，我要查询来自每个国家的学生的姓名：

SELECT GROUP_CONCAT(Name) FROM tab_student GROUP BY Nationality;

查询的结果如下：

3.3 多字段分组查询

除了使用单字段进行分组查询之外，还可以使用多字段。比如：

SELECT att, ... FROM table_name GROUP BY att_1, att_2, ...;

这个语句实现的功能是先按att_1分组，在每个分组内部，再按属性att_2分组，。。。以此类推。

3.4 有条件限制的分组查询

如果要对分组进行条件限制，就要用到HAVING关键字了。注意，之前用的WHERE关键字是对数据元组进行条件限制的，而HAVING限制的是分组。语法形式如下：

SELECT att, ... FROM table_name WHERE condition_1 GROUP BY att_1 HAVING condition_2;

这个语句的意思是先筛选出满足condition_1的元组，并根据att_1进行分组，最后找出这些分组中满足条件condition_2的分组。

举个例子，我要查出每个国家的学生信息，并且要求这些国家的学生的数学平均分大于120：

SELECT * FROM tab_student GROUP BY Nationality HAVING AVG(Math) > 120;