Structured Query Language (SQL)

欢迎来到关系型数据库与结构化查询语言（SQL）的世界！

哈喽，未来的计算机科学家们！本章节将全面介绍 关系型数据库（Relational Databases） 与 SQL（结构化查询语言，Structured Query Language）。别担心，名字听起来很复杂，其实 SQL 就是一套用来与关系型数据库进行交互和查询的标准语言。

关系型数据库与键（Keys）

关系型数据库 将数据存储在多个相关联的 表（Tables，亦称为关系 relations）中，以消除 数据冗余（Data redundancy，即重复数据）并维持 数据一致性（Data consistency）。

• 表 (Table)：保存关于单一实体（例如：学生 Students、课程 Courses）的数据。
• 记录 (Record) 或称行 (Row)：一条完整的数据条目，包含该实体的所有属性。
• 字段 (Field) 或称列 (Column)：实体的特定属性（例如：StudentName、DateOfBirth）。
• 主键 (Primary Key)：能唯一标识表中每一条记录的字段（或字段组合）。
• 外键 (Foreign Key)：某个表中的字段，它链接到另一个表的主键，从而在两者之间建立关联。

数据库模式标记法 (Database Schema Notation)

在数据库设计中，表会使用标准标记法表示，其中主键会加上 下划线：

Student(StudentID, StudentName, DateOfBirth, CourseID)
Course(CourseID, CourseTitle, TeacherName)

在此示例中，StudentID 是 Student 的主键，CourseID 是 Course 的主键，而 Student 内部的 CourseID 则作为 外键，将每位学生与其课程链接起来。

第一节：什么是 SQL 及其用途？

SQL（结构化查询语言）是一种声明式语言，用于创建、查询以及操作存储在关系型数据库管理系统（RDBMS）中的数据。

SQL 命令通常分为两大类：

1. 数据定义语言 (Data Definition Language, DDL)

DDL 命令用于定义或移除数据库结构，例如创建或删除表。

2. 数据操作语言 (Data Manipulation Language, DML)

DML 命令用于操作存储在这些结构 内部 的数据——包括查询、新增、修改和删除记录。

第二节：数据定义语言 (DDL) 命令

1. 创建表：CREATE TABLE

此命令用于创建一个新的表，包括设置其字段名称及数据类型（例如：INTEGER 或 TEXT）。

CREATE TABLE Books (
    BookID INTEGER,
    Title TEXT,
    Author TEXT,
    PublicationYear INTEGER
);

2. 删除表：DROP TABLE

此命令会永久删除整个表以及其中存储的所有数据。

DROP TABLE Books;

第三节：查询数据 (DML)

1. 核心查询结构：SELECT 与 FROM

• SELECT 指定要检索的字段（列）。
• FROM 指定从哪个（些）表中检索数据。
• 星号 (*) 作为通配符，代表选择所有字段。

SELECT StudentName, Email
FROM Students;

2. 筛选记录：WHERE

WHERE 子句使用比较运算符来筛选查询结果：=、>、<、>=、<=，以及 <>（或 !=）。

条件中的文本常量必须用单引号括起来（例如：'London'）。

SELECT *
FROM Students
WHERE Grade = 'A';

3. 逻辑运算符：AND、OR、NOT

多个搜索条件可以在 WHERE 子句中组合使用：

SELECT StudentName
FROM Students
WHERE Grade = 'A' AND City = 'London';

4. 排序记录：ORDER BY

ORDER BY 子句用于将输出结果按升序（ASC，默认）或降序（DESC）顺序进行排序。

SELECT StudentName, Grade
FROM Students
ORDER BY StudentName ASC;

5. 多表查询（合并两个表）

在考试题目中，查询可能需要从 最多两个表 中检索数据。若要合并表，请在 FROM 子句中列出两个表，并在 WHERE 子句中将一个表的主键与另一个表的外键进行匹配。

SELECT Student.StudentName, Course.CourseTitle
FROM Student, Course
WHERE Student.CourseID = Course.CourseID;

第四节：修改数据 (DML)

1. 新增记录：INSERT INTO

在现有的表中插入一条新记录。

INSERT INTO Books (BookID, Title, Author)
VALUES (101, 'The Great Adventure', 'A. N. Author');

2. 修改记录：UPDATE

修改现有的数据。使用 SET 来定义新值，并使用 WHERE 指定要更新哪些记录。

UPDATE Students
SET Grade = 'A*'
WHERE StudentID = 42;

警告： 如果遗漏了 WHERE 子句，将会更新表中的 每一条记录！

3. 移除记录：DELETE FROM

根据特定条件从表中删除记录。

DELETE FROM Students
WHERE City = 'London';

警告： 如果遗漏了 WHERE 子句，将会移除所有记录，但表结构仍会保留。