MySQL快速回顧：高級查詢操作

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8.1 排序數據 檢索出的數據並不是以純粹的隨機順序顯示的。如果不排序，數據一般將以它在底層表中出現的順序顯示。這可以是數據最初添加到表中的順序。但是，如果數據後來進行過更新或刪除，則此順序將會受到MySQL重用回收存儲空間的影響。因此，如果不明確控制的話，不能依賴該排序順序。 關係資料庫設計理論認 ...


8.1 排序數據

檢索出的數據並不是以純粹的隨機順序顯示的。如果不排序，數據一般將以它在底層表中出現的順序顯示。這可以是數據最初添加到表中的順序。但是，如果數據後來進行過更新或刪除，則此順序將會受到MySQL重用回收存儲空間的影響。因此，如果不明確控制的話，不能依賴該排序順序。

關係資料庫設計理論認為，如果不明確規定排序順序，則不應該假定檢索出的數據的順序有意義。

子句的解釋：一個子句通常由一個關鍵字和所提供的數據組成。SQL語句由子句構成，有些子句是必需的，而有些是可選的。

為了明確地排序用SELECT語句檢索出的數據，可使用ORDER BY子句。ORDER BY子句取一個或多個列的名字，據此對輸出進行排序。排序順序有兩種：升序（ASC關鍵字）和降序（DESC關鍵字），

格式：

# 升序（預設不寫就是升序）
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> ORDER BY field1,field2,...;
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> ORDER BY field1,field2,... ;
# 降序
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> ORDER BY field1,field2,... DESC;
# 對field1降序，對field2升序（類似這樣的例子也是可以的）
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> ORDER BY field1 DESC,field2 ASC,... ;

註意：

  • 通常，BRDER BY子句中使用的列將是為顯示所選擇的列，但是，實際上並不一定要這樣，用非檢索的列排序數據也是完全合法的。
  • 對於多列的排序，僅在多個行具有相同的field1值時才會按field2排序。也就是優先按ORDER BY子句後的第一個列進行排序，當遇到相同的列，則會按照ORDER BY子句後的第二列來排序，以此類推。
  • 也可以先對ORDER BY子句後的第一個列進行升序或降序，對ORDER BY子句後的第二個列進行降序或升序。
  • 在對文本數據性的數據進行排序時，A與a相同嗎？a位於B之前還是位於Z之後？這些問題不是理論問題，其答案取決於資料庫如何設置。
  • 在字典（dictionary）排序順序中，A被視為與a相同，這是MySQL（和大多數資料庫管理系統）的預設行為。但是，許多資料庫管理員能夠在需要時改變這種行為（如果資料庫包含大量外語字元，可能必須這樣做）。如果確實需要改變這種排序順序，用ORDER BY子句做不到，必須要有資料庫管理員的幫助。
  • ORDER BY子句的位置，應該保證它位於FROM 子句之後。 因為很多關鍵字是可以組合一起的，比如使用LIMIT，它必須位於ORDER BY子句之後。使用子句的次序不對將產生錯誤消息。
  • 對於字元串（varchar）的排序：
    • 對於英文字元串的排序，一般會根據字元串的首字母：大些字母>小寫字母>特殊字元>數字。如果首位相同繼續排列第二位，直到不同的位。
    • 對於中文的排序：中文字元串都大於英文字元串，其他的還得根據資料庫所設置的字元集。比如UTF8,GBK等。對於GBK直接排序即可，對於UTF8需要對欄位進行轉碼後排序。然後會從中文字元串的第一個字元的首個字母開始排序。
# UTF8
SELECT fiedl1,... FROM <表名>
    ORDER BY CONVERT(field1 using gbk);

單列，多列的升序和降序排序例子就不說了，如果使用ORDER BY子句和LIMIT的組合，則可以找出表的一個列中的最大或最小的值。

小結：學習瞭如何用SELECT語句的ORDER BY子句對檢索出的數據進行排序。

8.2 過濾數據

如果想要按某條件從表中查詢數據，那麼就需要使用WHERE子句來指定搜索條件（過濾條件）進行過濾。WHERE子句在表名（FROM子句）後給出。

格式：

SELECT  field1,field2,... FROM <表名> WHERE condition1 AND/OR condition2 ...;
  • 在同時使用ORDER BY和WHERE子句時，應該讓ORDER BY位於WHERE之後，否則將會產生錯誤。
  • MySQL在執行匹配時預設不區分大小寫。
  • 用非檢索的列做搜索條件也是可以的。

搜索條件是一個表達式，它支持以下操作符

操作符 說明
= 等於
<> 不等於
!= 不等於
< 小於
<= 小於等於
> 大於
>= 大於等於
BETWEEN..AND.. 在指定兩個值之間（都包括）

單值查詢：查詢學生表中名為李四的學生

SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE stu_name='李四';

不匹配查詢：查詢學生表中女性的學生

SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE stu_sex<>'男';

範圍查詢：查詢學生表中id從2到4的學生

SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE stu_id BETWEEN 2 AND 4;
  • BETWEEN匹配範圍中所有的值，包括指定的開始值和結束值。

空值檢查：空值就是NULL，空值不是0不是空字元串，使用WHERE子句也可以查詢，下麵的例子不是很好，但搜索條件的格式就是：IS NULL。

SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE stu_sex IS NULL;

小結：介紹瞭如何使用SELECT語句的WHERE子句過濾返回的數據。也學習瞭如何對相等、不相等、大於、小於、值得範圍以及NULL值等測試。

8.3 組合WHERE子句

可以使用邏輯操作符來進行多個條件的組合查詢。

8.3.1 AND操作符

AND：用在WHERE子句中的關鍵字，表示檢索滿足所有給定條件的行。

格式：

SELECT  field1,field2,... FROM <表名> WHERE condition1 AND condition2 AND ...;

可以有多個過濾條件。

8.3.2 OR操作符

OR：用在WHERE子句中的關鍵字，表示檢索匹配任一給定條件的行。（也就是有任意一個條件滿足就輸出，不用全部同時匹配）

格式：

SELECT  field1,field2,... FROM <表名> WHERE condition1 OR condition2 OR ...;

8.3.3 計算次序

WHERE子句可包含任意數目的AND和OR操作符。並且允許兩者結合以進行複雜和高級的過濾。

但是要註意這兩個操作符的優先順序問題：MySQL優先處理AND操作符.

任何時候使用具有AND和OR操作符的WHERE子句，都應該使用圓括弧明確地分組操作符。不要過分依賴預設計算次序，即使它確實是你想要的結果也是如此。而且使用圓括弧也沒什麼壞處，還可以消除歧義。

8.3.4 IN操作符

IN：用來指定條件範圍，範圍中的每一個條件都可以進行匹配。IN取合法值的由逗號分隔的清單，全都括在圓括弧中。

格式：

SELECT  field1,field2,... FROM <表名> WHERE field1 IN(n,m,...);

IN操作符跟OR操作符的功能是一樣的。

SELECT  field1,field2,... FROM <表名> WHERE field1 IN(n,m,...);
# 等於
SELECT  field1,field2,... FROM <表名> WHERE field1=n OR field1=m OR ...;

IN操作符的優點如下：

  • 在使用長的合法選項清單時，IN操作符的語法更清楚且更直觀。
  • 在使用IN時，計算的次序更容易管理（因為使用的操作符更少）。
  • IN操作符一般比OR操作符清單執行更快。
  • IN的最大優點是可以包含其他SELECT語句，使得能夠更動態地建立WHERE子句。（子查詢以後再說）

8.3.5 NOT操作符

WHERE子句中得NOT操作符有且只有一個功能，那就是否定它之後所跟得任何條件。

MySQL支持使用NOT對IN、BETWEEN和EXIST子句取反，這與多數其他DBMS允許使用NOT對各種條件取反有很大差別。

例子：

# 查詢學生表中學生的性別不為空的學生
SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE stu_sex IS NOT NULL;
# 查詢學生表中學生的姓名不為小喬的學生
SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE NOT stu_name='小喬';
# 如果是帶有邏輯運算符，NOT只作用於一個搜索條件，除非用括弧括起來
SELECT stu_name, stu_sex FROM student WHERE NOT (stu_name='小喬' OR stu_name='大喬');

8.4 用通配符進行過濾

前面的都是針對具體值過濾的。但有時需要進行模糊查詢，比如：查詢某個字元或子字元串開頭的字元串，有時查詢包含某個字元或子字元串的字元串，有時查詢某個字元或子字元串結尾的字元串。那麼就需要構造一個通配符搜索模式來查詢。

通配符（wildcard）：用來匹配值的一部分的特殊字元。通配符可以在搜索模式中任意位置使用，並且可以使用多個通配符。

搜索模式（search pattern）由字面值，通配符或兩者組合構成的搜索條件

為在搜索子句中使用通配符，必須使用LIKE操作符。LIKE操作符表示MySQL後跟的搜索模式利用通配符匹配而不是直接相等匹配進行比較。

8.4.1 百分號通配符

百分號通配符（%）：表示任何字元出現任意次數。也就是能夠匹配出現0次以上的字元。

# 以xx開頭或以XX開頭的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE 'xx%';
# 包含xx或包含XX的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE '%xx%';
# 以xx結尾或以XX結尾的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE '%xx';

註意：MySQL是不區分大小寫的，也就是'xx%'可以匹配'XX%'和'xx%'。

如果想要在查詢時區分大小寫，可以加個BINARY關鍵字來區分大小寫：

# 包含xx的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE BINARY field1 LIKE '%xx%';

也可以在創建表的時候，在列定義上加上BINARY關鍵字，就表示該列區分大小寫。

CREATE TABLE <table_name>(
    field1 BINARY,
    ...
);

雖然看似%通配符可以匹配任何字元，但是有一個例外，即NULL。即使用搜索模式：'%'，也不會匹配到NULL。

還得註意尾空格，尾空格可能會幹擾通配符匹配，比如搜索模式為：'%xx '（有個空格）就不會匹配以xx結尾或以XX結尾的字元串，而是會匹配以xx 結尾（有個空格）或以XX 結尾（有個空格）的字元串。即加了尾空格表示匹配具體的值了，即尾空格。如果想要避免，最好使用函數（TRIM(搜索模式)）來去掉。(函數待說，可以先看這個去空格的函數)

SELECT stu_name FROM student WHERE stu_name LIKE TRIM('%xx ');

8.4.2 下劃線通配符

下劃線通配符（_）:只匹配單個字元。即1個，不能多也不能少，否則就沒有。

# 以xx開頭或以XX開頭長度為3的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE 'xx_';
# 包含xx或包含XX長度為4的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE '_xx_';
# 以xx結尾或以XX結尾長度為3的的字元串
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE '_xx';

百分號通配符和下劃線通配符可以一起使用。

8.4.3 使用通配符的技巧

可能註意到了，在搜索模式中不使用通配符，即具體值也可以匹配，如下：

SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 LIKE 'xx';
# 等於
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE field1 = 'xx%';

兩者都可以搜索具體值，使用 哪種好？通配符搜索的處理一般要比前面討論的其他搜索所花時間更長。

下麵給出使用通配符要記住的技巧：

  • 不要過渡使用通配符。如果其他操作符能達到相同的目的，應該使用其他操作符。
  • 在確實需要使用通配符時，除非絕對有必要，否則不要把它們用在搜索模式的開始處。把通配符置於搜索模式的開始處，搜索起來是最慢的。
  • 仔細註意通配符的位置。如果放錯地方，可能不會返回想要的數據。

總結目前可以優化資料庫的點子：

  • 表定義數據類型的選擇；
  • 不要過渡使用通配符，要使用時，除非有必要，否則別使用通配符開搜索模式的開始處。

小結：介紹瞭如何用AND和OR操作符組合成WHERE子句，而且還介紹瞭如何明確地管理計算的次序，如何使用IN和NOT操作符。

8.5 使用正則表達式進行搜索

前面的過濾例子允許使用匹配、比較和通配操作符查詢數據。對於基本的過濾，學這些就足夠了。但是隨著過濾條件的複雜性的增加，WHERE子句本身的複雜性也有必要增加。

這就是正則表達式變得有用的地方。正則表達式是用來匹配文本的特殊的串（字元集合）。

下麵只是做個基礎的正則表達式學習，如果要完整覆蓋正則表達式的以後再整。

正則表達式的作用是匹配文本，將一個模式（正則表達式）和一個文本串進行比較。MySQL用WHERE子句對正則表達式提供了初步的支持，，使用REGEXP關鍵字指定正則表達式，過濾SELECT檢索出的數據。

MySQL僅支持多數正則表達式實現的一個很小的子集。

8.5.1 基本字元匹配

格式：

# fieldN的N表示一個整數。
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE fieldN REGEXP '字元串';

比如：

# 會匹配包含喬的姓名的學生。
SELECT stu_name FROM student WHERE stu_name REGEXP '喬';

當然這個例子也可以使用LIKE和通配符來操作。下麵說一下它們的區別：

  • LIKE匹配整個列。如果被匹配的文本在列值中出現，LIKE將不會找到它，相應的行也不被返回（除非使用通配符）。
  • REGEXP關鍵字在列值內進行匹配，如果被匹配的文本在列值中出現，REGEXP將會找到它，相應的行將被返回。

MySQL的正則表達式匹配還是不區分大小寫。如果要區分大小寫，使用BINARY關鍵字，上面也有說。比如：

..... WHERE BINARY fieldN REGEXP '...';
# 或
..... WHERE fieldN REGEXP BINARY  '...';

還可用使用 . （點），. （點）是正則表達式語言中一個特殊的字元，它表示匹配任意一個字元。

# fieldN的N表示一個整數。
SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE fieldN REGEXP '.字元串';

註意：上面語句中的 .（點）是表示匹配任意一個字元。而不是表示普通鍵盤上的特殊字元.（點）。待會會將怎麼匹配特殊字元。

8.5.2 進行OR匹配

OR操作符前面講了，在這裡的功能也是一樣：為搜索兩個串之一，但是註意寫法：

SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE fieldN REGEXP '字元串1|字元串2|...';

即：使用 | 表示OR操作符。

8.5.3 匹配幾個字元之一

正則表達式OR操作符的另一種寫法：[]，比如：

SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE fieldN REGEXP '[字元1字元2...] ...';

[字元1字元2...]：定義一組字元，它的意思是 匹配字元1或匹配字元2等等。

也可以匹配字元串

SELECT field1,field2,... FROM <table_name> WHERE fieldN REGEXP '[字元串1, 字元串2...] ...';

[字元串1, 字元串2...]：定義一組字元串，匹配字元串1或匹配字元串1中的字元或匹配字元串2或匹配字元串2中的字元等等。

[] 形式的使用主要是用於有公共的部分，比如我要查詢姓周，周後面帶有 傑 或 雨 的同學（註意：不是包含）就可以這樣使用。

SELECT stu_name FROM student WHERE stu_name REGEXP BINARY '周[雨傑]';

匹配：周傑、周雨、周傑XXX、周雨XXX等。

按上面的例子，下麵的這種寫法：

SELECT stu_name FROM student WHERE stu_name REGEXP BINARY '周傑|雨';

如果這樣寫，匹配的是：周傑或雨。

上面的例子除非把字元|括在一個集合中，如：(傑|雨)，否則它將應用於整個串。 懂了為什麼有OR為什麼要有：[]的形式了吧。

字元集合還可以被否定，即，它們將匹配指定字元外的任何東西。只需要在集合的開始放置一個^即可。比如：[^123]表示匹配除1或2或3外的任何東西。

8.5.4 匹配範圍

集合可用來定義要匹配的一個或多個字元。例如，下麵的集合將匹配數字0到9：

[0123456789]

為簡化這種類型的集合，可使用-來定義個範圍。下麵的式子等同於上述數字列表：

[0-9]

範圍不限於完整的集合，[1-3]和[4-9]都是合法的範圍。

下麵是一些基礎的字元集總結：

[abc]：表示可能是字元a或是字元b或是字元c中的任意一位
[^abc]：表示不是字元a或是字元b或是字元c中的任意一位
[a-z]：所有的小寫字母
[^a-z]: 不匹配所有的小寫字母
[a-zA-Z]：字母中的任意一位
[^a-zA-Z]或[^(a-zA-Z)]：不匹配字母
[A-Z]：所有的大寫字母
[^A-Z]：不匹配所有的大寫字母
[0-9]：表示任意一位數字（只有一位，則範圍為0到9）
[^0-9]：表示不是任意一位數字

8.5.5 匹配特殊字元

正則表達式語言由具有特定含義的特殊字元構成。比如前面學的.（點）、[]、|、-等，還有一些其他字元。但是這些字元是有特殊含義的，如果要匹配這些特殊字元要怎麼做？

為了匹配特殊字元，必須使用\\為前導。即：\\- 表示查詢特殊字元-； \\. 表示查詢特殊字元.（點），\\\ 表示查詢特殊字元。
這種處理稱為轉義（escaping），正則表達式內具有特殊意義的所有字元都必須以這種方式轉義。

\\也用來引用元字元（具有特殊含義的字元）：

元字元 說明
\\f 換頁
\\n 換行
\\r 回車
\\t 製表
\\v 縱向製表

多半正則表達式實現使用單個反斜杠轉義特殊字元，以便能使用這些字元本身。但MySQL要求兩個反斜杠（MySQL自己解釋一個，正則表達式解釋另一個）

8.5.6 匹配字元類

存在找出自己經常使用的數字、所有的字母字元或所有數字字元等的匹配。為了方便工作，可用使用預定義的字元集，稱為字元類（character class）

類 說明
[:alnum:] 任意字母和數字（同[a-zA-Z0-9]）
[:alpha:] 任意字元（同[a-zA-Z]）
[:blank:] 空格和製表（同[\\t]）
[:cntrl:] ASCII控制字元（ASCII 0到31和127）
[:digit:] 任意數字（同[0-9）
[:graph:] 與[:print:]相同，但不包括空格
[:lower:] 任意小寫字母（同[a-z]）
[:print:] 任意可列印字元
[:punct:] 即不在[:alnum:]又不在[:cntrl:]中的任意字元
[:space:] 包括空格在內的任意空白字元（同[\\f\\n\\r\\t\\v]）
[:upper:] 任意大寫字母（同[A-Z]）
[:xdigit:] 任意十六進位數字（同[a-fA-F0-9]）

不用死記，忘了就看。

8.5.7 匹配多個實例

到目前為止的所有正則表達式都是試圖匹配單次出現。有時需要對匹配的數目進行更強的控制，那麼就需要下麵的重覆元字元來完成：

元字元 說明
* 0個或多個匹配
+ 1個或多個匹配（等一{1,}）
? 0個或1個匹配（等於{0,1}）
{n} 指定數目的匹配
{n,} 不少於指定數目的匹配
{n,m} 匹配數目的範圍（m不超過255）

比如：
匹配17級學生的所有學號，17級都是以2017開頭的，然後後面有8位任意數字

... REGEXP '2017[0-9]{8}';
# 或
... REGEXP '2017[[:digit:]]{8}';

[[:digit:]]{8}的解釋：[:digit:]匹配任意數字，因而它為數字的一個集合。{8}確切要求它前面的字元（任意數字）出現8次，所以應該寫成這樣[[:digit:]]{8}：匹配連在一起的任意4位數字。

當然也可以這樣寫：

... REGEXP '2017[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]';

8.5.8 定位符

目前為止的所有例子都是匹配一個串中的任意位置的文本。為了匹配特定的位置，需要定位符：
元字元 | 說明
---|---
^ | 文本的開始（^有兩種意義）
$ | 文本的結尾
[[:<:]] | 詞的開始
[[:>:]] | 詞的結尾

例如，如果想要找出以一個數（包括小數點開始的數）開始的所有產品，要怎麼辦？簡單搜索[0-9\\.]（或[[:digit:]\\.]）嗎？這樣是不行的，因為它將在文本內的任意位置查找匹配。解決的方式就是使用^定位符，如下：

... REGEXP '^[0-9\\.]';

^有兩種用法：

  1. 在集合中（用[和]定義），用它來否定改集合。比如：[^0-9] 表示查詢除任意一個數字外的串，只要有包含一個數字的就不匹配，不論位置在哪。
  2. 用來指串的開始處。比如：^[0-9] 表示在文本中查找以一個數字開頭的串。

前面說過，LIKE匹配整個串而REGEXO匹配子串。利用定位符，通過用^開始每個表達式，用%結束每個表達式，可用是REGEXP的作用跟LIKE一樣。

額外：可用在不使用資料庫表的情況下用SELECT來測試正則表達式。REGEXP檢查總是返回0（不匹配）或1（匹配）。可用用待文字串的REGEXP來測試表達式。比如

SELECT 'hello' REGEXP '[0-9]';

結果很明顯返回0。

小結：介紹了正則表達式的基礎知識，學習瞭如何在MySQL的SELECT語句中通過REGEXP關鍵字使用它們。


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