【SQL学习】-初学01
什么是 SQL ?
SQL, 全称为Structured Query Language（结构化查询语言)。 要讲SQL就绕不开database(数据库), 平时所说的数据库，一般就是指的 Relational database(关系型数据库)。
关系型数标题据库（Relational databases)
数据库由若干张表(Table)组成，这里说的数据Table很像Excel里的表; 正如Excel里的表格，Table也是由 行(rows)和列(columns)组成
一个Table存储一个类别的数据，每一行是一条数据，每一列是这种数据的一个属性； Table就像一个二维的表格，列(columns)是有限固定的，行(rows)是无限不固定的。
01 SELECT 查询
SELECT 语句, 通常又称为 查询 （queries), 正如其名, SELECT 可以用来从数据库中取出数据。一条 SELECT 语句或者叫一个查询, 可以描述我们要从什么表取数据， 要取哪些数据，在返回之前怎么对结果做一些转化计算等等。
Select 查询某些属性列（specific columns）的语法
SELECT column（列名）, another_column, …
FROM mytable（表名）;
如果我们想取出所有列的数据, 当然可以把所有列名写上，不过更简单的方式用星号 (*) 来代表所有列.如下：
Select 查询所有列
SELECT * FROM mytable（表名）;
练习题1：
【简单查询】找到所有电影的名称title
【简单查询】找到所有电影的导演
【简单查询】找到所有电影的名称和导演
【简单查询】找到所有电影的名称和上映年份
【简单查询】找到所有电影的所有信息
【简单查询】找到所有电影的名称,Id和播放时长
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02 条件查询 (constraints)
真实情况下，我们很少直接查所有行，即使查询出来也看不完。为了更精确的查询出特定数据，我们需要学习一个新的SQL语法：SELECT查询的 WHERE 子句. 一个查询的 WHERE子句用来描述哪些行应该进入结果，具体就是通过 condition条件 限定这些行的属性满足某些具体条件。比如：WHERE 体重大于 10KG的狗。你可以把 WHERE想象成一个 筛子，每一个特定的筛子都可以筛下某些豆子。
条件查询语法
SELECT column, another_column, …
FROM mytable
WHERE conditionAND/OR another_conditionAND/OR …;注：这里的 condition 都是描述属性列的，具体会在下面的表格体现。
可以用 AND or OR 这两个关键字来组装多个条件（表示并且，或者）
越是精确的条件筛选，会让结果更容易理解，同时因为条件在返回之前筛掉不必要的结果，SQL的运行速度也会快很多
小贴士
虽然之前我们的SQL 关键之如 SELECT, WHERE, AND,OR 都是大写的，但SQL其实是兼容写成 select,where小写的. 大写这些关键字有助于我们把 关键字 和 你的表名，列名区分开，让 SQL更容易理解。
练习题02
【简单条件】找到id为6的电影
【简单条件】找到在2000-2010年间year上映的电影
【简单条件】找到不是在2000-2010年间year上映的电影
【简单条件】找到头5部电影
【简单条件】找到2010（含）年之后的电影里片长小于两个小时的片子
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学会了WHERE 语句来筛选数字类型的属性，如果属性是字符串, 我们会用到字符串相关的一些操作符号，其中 LIKE（模糊查询） 和 %（通配符） 是新增的两个. 下面这个表格对字符串操作符有详细的描述:
小贴士
在字符串表达式中的字符串需要用引号 " 包含，如果不用引号，SQL会认为是一个属性列的名字，如：col_name = color 表示 col_name和color两个属性一样的行 col_name = “color” 表示 col_name 属性为字符串 "color"的行.
Select 查询语法复习
SELECT column, another_column, …
FROM mytable
WHERE conditionAND/OR another_conditionAND/OR …;
练习题03
【复杂条件】找到所有Toy Story系列电影
【复杂条件】找到所有John Lasseter导演的电影
【复杂条件】找到所有不是John Lasseter导演的电影
【复杂条件】找到所有电影名为 “WALL-” 开头的电影
【复杂条件】有一部98年电影中文名《虫虫危机》请给我找出来
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03 查询结果Filtering过滤 和 sorting排序
DISTINCT 语法介绍，我们拿之前的 Movies表来说，可能很多电影都是同一年Year发布的，如果你想要按年份排重，一年只能出现一部电影到结果中， 你可以用 DISTINCT 关键字来指定某个或某些属性列唯一返回。写作：DISTINCT Year
选取出唯一的结果的语法
SELECT DISTINCT column, another_column, …
FROM mytable
WHERE condition(s);
DISTINCT 语法会直接删除重复的行, GROUP BY 也会返回唯一的行，不过可以对具有相同的 属性值的行做一些统计计算，比如：求和.
结果排序 （Ordering results）
在实际的数据表中，数据添加的时候不是完全顺序的，比如我们实际的Dog表，不会是按狗的身高从小到大去添加数据，当数据量成千上万之后，如果结果不做任何排序，结果会看起来很错乱.
为了解决结果排序问题, 我们可以用 ORDER BY col_name 排序的语法来让结果按一个或多个属性列做排序.
**
结果排序（ordered results）
**
SELECT column, another_column, …
FROM mytable
WHERE condition(s)
ORDER BY column ASC/DESC;
ORDER BY col_name 这句话的意思就是让结果按照 col_name 列的具体值做 ASC升序 或 DESC 降序，对数字来说就是升序 1，2，3，… 或降序 … 3,2,1 . 对于文本列，升序和降序指的是按文本的字母序。
通过Limit选取部分结果
LIMIT 和 OFFSET 子句通常和ORDER BY 语句一起使用，当我们对整个结果集排序之后，我们可以 LIMIT来指定只返回多少行结果 ,用 OFFSET来指定从哪一行开始返回。你可以想象一下从一条长绳子剪下一小段的过程，我们通过 OFFSET 指定从哪里开始剪，用 LIMIT 指定剪下多少长度。
select * from table limit 2,1;
-- 含义是跳过2条取一条数据，limit后面是从第二条开始读，读取1条信息，即读取第三条数据select * from table limit 2 offset 1
-- 含义是从第一条(不包括)数据开始取出2条数据，limit后面跟的是2条数据，offset后面是从第一条开始读取，即读取2，3条
limited查询
SELECT column, another_column, …
FROM mytable
WHERE condition(s)
ORDER BY column ASC/DESC
LIMIT num_limit OFFSET num_offset;
你可以想象一下一个新闻网站的新闻条目数据，他们在页面上是按热度和时间排序的，每一个页面只显示10条数据，在所有这些属性都是不断变化的情况下。我们可以想见通过SQL的ORDER LIMIT OFFSET 句法，我们可以根据要求从数据库筛选出需要的新闻条目.
小贴士
如果你对 LIMIT 和 OFFSET 在SQL中何时执行有疑问，可以说LIMIT和OFFSET一般在SQL的其他部分都执行完之后，再执行。 具体有一个章节来说明SQL中不同子句的执行顺序问题 Lesson 12: Order of execution .
练习04
【结果排序】按导演名排重列出所有电影(只显示导演)，并按导演名正序排列
【结果排序】列出按上映年份最新上线的4部电影
【结果排序】按电影名字母序升序排列，列出前5部电影
【结果排序】按电影名字母序升序排列，列出上一题之后的5部电影
【结果排序】如果按片长排列，John Lasseter导演导过片长第3长的电影是哪部，列出名字即可
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04 复习
服务SELECT查询语法
SELECT column, another_column, …
FROM mytable
WHERE condition(s)
ORDER BY column ASC/DESC
LIMIT num_limit OFFSET num_offset;
latitudes（纬度）和 longitudes（经度）的概念， latitudes在赤道以北是正数，以南是负数；longitudes在子午线东部是正数，以西是负数， 在查询中需要注意 经纬度和东西南北方向的对应关系。
【复习】列出所有加拿大人的Canadian信息(包括所有字段)
【复习】列出所有在Chicago西部的城市，从西到东排序(包括所有字段)
【复习】用人口数population排序,列出墨西哥Mexico最大的2个城市(包括所有字段)
【复习】列出美国United States人口3-4位的两个城市和他们的人口(包括所有字段)
05 用JOINs进行多表联合查询
到目前为止我们已经学会了如何做一个单表的查询，但是在现实数据库中往往包含一组相关的数据表，这些表一般会符合数据库范式(normalization)[1]. 让我们先了解下关系数据库的范式
数据库范式(normalization)
数据库范式是数据表设计的规范，在范式规范下，数据库里每个表存储的重复数据降到最少（这有助于数据的一致性维护），同时在数据库范式下，表和表之间不再有很强的数据耦合，可以独立的增长 (ie. 比如汽车引擎的增长和汽车的增长是完全独立的). 范式带来了很多好处，但随着数据表的分离，意味着我们要查询多个数据属性时，需要更复杂的SQL语句，也就是本节开始介绍的多表连接技术。这样SQL的性能也会面临更多的挑战，特别是当大数据量的表很多的情况下.
如果一个实体（比如Dog）的属性数据被分散到多个数据表中，我们就需要学习如何通过 JOIN连表技术来整合这些数据并找到我们想要查询的数据项.
用JOINs进行多表联合查询
主键(primary key), 一般关系数据表中，都会有一个属性列设置为 主键(primary key)。主键是唯一标识一条数据的，不会重复复（想象你的身份证号码)。一个最常见的主键就是auto-incrementing integer(自增ID，每写入一行数据ID+1, 当然字符串，hash值等只要是每条数据是唯一的也可以设为主键.
借助主键(primary key)（当然其他唯一性的属性也可以），我们可以把两个表中具有相同 主键ID的数据连接起来（因为一个ID可以简要的识别一条数据，所以连接之后还是表达的同一条数据）（你可以想象一个左右连线游戏）。具体我们用到 JOIN 关键字。我们先来学习 INNER JOIN.
用INNER JOIN 连接表的语法
SELECT column, another_table_column, …
FROM mytable （主表）
INNER JOIN another_table （要连接的表）ON mytable.id = another_table.id (想象一下刚才讲的主键连接，两个相同的连成1条)
WHERE condition(s)
ORDER BY column, … ASC/DESC
LIMIT num_limit OFFSET num_offset;
通过ON条件描述的关联关系;INNER JOIN 先将两个表数据连接到一起. 两个表中如果通过ID互相找不到的数据将会舍弃。此时，你可以将连表后的数据看作两个表的合并，SQL中的其他语句会在这个合并基础上 继续执行（想一下和之前的单表操作就一样了）.
还有一个理解INNER JOIN的方式，就是把 INNER JOIN 想成两个集合的交集。
小贴士
INNER JOIN 可以简写做 JOIN. 两者是相同的意思，但我们还是会继续写作 INNER JOIN 以便和后面的 LEFT JOIN， RIGHT JOIN等相比较.
练习05
【联表】找到所有电影的国内Domestic_sales和国际销售额
【联表】找到所有国际销售额比国内销售大的电影
【联表】找出所有电影按市场占有率rating倒序排列
【联表】每部电影按国际销售额比较,排名最靠前的导演是谁,国际销量多少
06 外连接（OUTER JOINs）
INNER JOIN 只会保留两个表都存在的数据（还记得之前的交集吗），这看起来意味着一些数据的丢失，在某些场景下会有问题.
真实世界中两个表存在差异很正常，所以我们需要更多的连表方式，也就是本节要介绍的左连接LEFT JOIN,右连接RIGHT JOIN 和 全连接FULL JOIN. 这几个 连接方式都会保留不能匹配的行。
用LEFT/RIGHT/FULL JOINs 做多表查询
SELECT column, another_column, …
FROM mytable
INNER/LEFT/RIGHT/FULL JOIN another_tableON mytable.id = another_table.matching_id
WHERE condition(s)
ORDER BY column, … ASC/DESC
LIMIT num_limit OFFSET num_offset;
和INNER JOIN 语法几乎是一样的. 我们看看这三个连接方法的工作原理：
在表A 连接 B, LEFT JOIN保留A的所有行，不管有没有能匹配上B 反过来 RIGHT JOIN则保留所有B里的行。最后FULL JOIN 不管有没有匹配上，同时保留A和B里的所有行
将两个表数据1-1连接，保留A或B的原有行，如果某一行在另一个表不存在，会用 NULL来填充结果数据。所有在用这三个JOIN时，你需要单独处理 NULL. 关于 NULL 下一节会做更详细的说明
小贴士
这些Join也可以写作 LEFT OUTER JOIN, RIGHT OUTER JOIN, 或 FULL OUTER JOIN, 和 LEFT JOIN, RIGHT JOIN, and FULL JOIN 等价.
练习06
【复习】找到所有有雇员的办公室(buildings)名字
【复习】找到所有办公室里的所有角色（包含没有雇员的）,并做唯一输出(DISTINCT)
【难题】找到所有有雇员的办公室(buildings)和对应的容量
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