10个简单步骤,完全理解SQL(四)

本文涉及的产品
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简介: 多年前收藏在笔记中的一篇文章,今天偶然翻出,重读了一遍,依然大有收获。分享出来,大家一起探讨。

8. SQL 语句中 GROUP BY 是对表的引用进行的操作


让我们再回想一下之前的 FROM 语句:


FROM a, b


现在,我们将 GROUP BY 应用到上面的语句中:


GROUP BY A.x, A.y, B.z


上面语句的结果就是产生出了一个包含三个字段的新的表的引用。我们来仔细理解一下这句话:当你应用 GROUP BY 的时候, SELECT 后没有使用聚合函数的列,都要出现在 GROUP BY 后面。(译者注:原文大意为“当你是用 GROUP BY 的时候,你能够对其进行下一级逻辑操作的列会减少,包括在 SELECT 中的列”)。需要注意的是:其他字段能够使用聚合函数:


SELECT A.x, A.y, SUM(A.z)
FROM A
GROUP BY A.x, A.y


还有一点值得留意的是:MySQL 并不坚持这个标准,这的确是令人很困惑的地方。(译者注:这并不是说 MySQL 没有 GROUP BY 的功能)但是不要被 MySQL 所迷惑。GROUP BY 改变了对表引用的方式。你可以像这样既在 SELECT 中引用某一字段,也在 GROUP BY 中对其进行分组。


我们学到了什么?


GROUP BY,再次强调一次,是在表的引用上进行了操作,将其转换为一种新的引用方式。


9. SQL 语句中的 SELECT 实质上是对关系的映射


我个人比较喜欢“映射”这个词,尤其是把它用在关系代数上。(译者注:原文用词为 projection ,该词有两层含义,第一种含义是预测、规划、设计,第二种意思是投射、映射,经过反复推敲,我觉得这里用映射能够更直观的表达出 SELECT 的作用)。一旦你建立起来了表的引用,经过修改、变形,你能够一步一步的将其映射到另一个模型中。


SELECT 语句就像一个“投影仪”,我们可以将其理解成一个将源表中的数据按照一定的逻辑转换成目标表数据的函数。


通过SELECT语句,你能对每一个字段进行操作,通过复杂的表达式生成所需要的数据。


SELECT 语句有很多特殊的规则,至少你应该熟悉以下几条:

  1. 你仅能够使用那些能通过表引用而得来的字段;
  2. 如果你有 GROUP BY 语句,你只能够使用 GROUP BY 语句后面的字段或者聚合函数;
  3. 当你的语句中没有 GROUP BY 的时候,可以使用开窗函数代替聚合函数;
  4. 当你的语句中没有 GROUP BY 的时候,你不能同时使用聚合函数和其它函数;
  5. 有一些方法可以将普通函数封装在聚合函数中;
  6. ……


一些更复杂的规则多到足够写出另一篇文章了。比如:为何你不能在一个没有 GROUP BY 的 SELECT 语句中同时使用普通函数和聚合函数?(上面的第 4 条)


原因如下:


凭直觉,这种做法从逻辑上就讲不通。如果直觉不能够说服你,那么语法肯定能。SQL : 1999 标准引入了 GROUPING SETS,SQL:2003 标准引入了 group sets : GROUP BY() 。无论什么时候,只要你的语句中出现了聚合函数,而且并没有明确的 GROUP BY 语句,这时一个不明确的、空的 GROUPING SET 就会被应用到这段 SQL 中。因此,原始的逻辑顺序的规则就被打破了,映射(即 SELECT )关系首先会影响到逻辑关系,其次就是语法关系。(译者注:这段话原文就比较艰涩,可以简单理解如下:在既有聚合函数又有普通函数的 SQL 语句中,如果没有 GROUP BY 进行分组,SQL 语句默认视整张表为一个分组,当聚合函数对某一字段进行聚合统计的时候,引用的表中的每一条 record 就失去了意义,全部的数据都聚合为一个统计值,你此时对每一条 record 使用其它函数是没有意义的)。糊涂了?是的,我也是。我们再回过头来看点浅显的东西吧。


我们学到了什么?


SELECT 语句可能是 SQL 语句中最难的部分了,尽管他看上去很简单。其他语句的作用其实就是对表的不同形式的引用。而 SELECT 语句则把这些引用整合在了一起,通过逻辑规则将源表映射到目标表,而且这个过程是可逆的,我们可以清楚的知道目标表的数据是怎么来的。


想要学习好 SQL 语言,就要在使用 SELECT 语句之前弄懂其他的语句,虽然 SELECT 是语法结构中的第一个关键词,但它应该是我们最后一个掌握的。


10. SQL 语句中的几个简单的关键词:DISTINCT , UNION , ORDER BY 和 OFFSET


在学习完复杂的 SELECT 之后,我们再来看点简单的东西:


集合运算( set operation):集合运算主要操作在于集合上,事实上指的就是对表的一种操作。从概念上来说,他们很好理解:

  • DISTINCT 在映射之后对数据进行去重
  • UNION 将两个子查询拼接起来并去重
  • UNION ALL 将两个子查询拼接起来但不去重
  • EXCEPT 将第二个字查询中的结果从第一个子查询中去掉
  • INTERSECT 保留两个子查询中都有的结果并去重


排序运算( ordering operation):

排序运算跟逻辑关系无关。这是一个 SQL 特有的功能。排序运算不仅在 SQL 语句的最后,而且在 SQL 语句运行的过程中也是最后执行的。使用 ORDER BY 和 OFFSET…FETCH 是保证数据能够按照顺序排列的最有效的方式。其他所有的排序方式都有一定随机性,尽管它们得到的排序结果是可重现的。OFFSET…SET是一个没有统一确定语法的语句,不同的数据库有不同的表达方式,如 MySQL 和 PostgreSQL 的 LIMIT…OFFSET、SQL Server 和 Sybase 的 TOP…START AT 等。


                                          ——End——

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