什么是 SQL：语言概述与查询结构

第 1.7 课 · 阅读时间：约 8 分钟 · 练习题 ↓

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）是操作关系数据库的核心语言。在本课中，你将了解 SQL 的组成、它能解决哪些任务，以及第一条基本查询是什么样子。学完本课后，你将能够自信地读懂简单的 SQL 语句并理解它们的用途。

在上一课中，我们讨论了 NULL 值以及如何处理缺失数据。现在来看看全局：什么是 SQL，以及为什么关系数据库中的大多数实际分析工作都建立在它之上。

SQL 不只对开发人员重要。对于分析师、数据工程师以及在日常工作中提取、校验和转换数据的任何人来说，它同样必不可少。

示意图：SQL 作为在关系数据库中查询和修改数据的语言

什么是 SQL，它有什么用？

SQL（Structured Query Language）是我们与 RDBMS（关系数据库管理系统）交流的语言，用于读取、插入、更新和删除数据。

SQL 于 20 世纪 70 年代在 IBM 开发，后来成为关系数据库管理事实上的标准。它的语法足够严格，可以由机器执行，同时人也容易读懂，这使 SQL 非常适合日常的数据工作。

在实践中，SQL 主要解决三类任务：

从表中取出所需的数据；
修改数据和数据库结构；
控制访问和事务。

SQL 的主要特点

声明式语言： 你描述需要的结果，而不是编写逐步执行的逻辑。
基于集合的操作： SQL 一次处理许多行，而不是逐条处理记录。
标准化语法： 不同 RDBMS 的核心语法相似，学到的技能可以通用。

SQL 的子语言

SQL 分为几个子语言，各有特定用途：

数据查询语言（DQL）： 用于从数据库中查询数据。主要命令是 SELECT。
数据定义语言（DDL）： 用于定义和管理数据库结构。命令包括 CREATE、ALTER、DROP、RENAME 和 TRUNCATE。
数据操作语言（DML）： 用于操作数据库中的数据。命令包括 INSERT、UPDATE 和 DELETE。
数据控制语言（DCL）： 用于控制对数据库中数据的访问。命令包括 GRANT 和 REVOKE。
事务控制语言（TCL）： 用于管理数据库中的事务。命令包括 COMMIT、ROLLBACK 和 SAVEPOINT。

SQL 的核心对象

SQL 操作数据库中的各种对象，包括：

表：关系数据库中存储数据的主要结构。表由行和列组成，每一行代表一条记录，每一列代表该记录的一个属性。
视图： 虚拟表，以特定格式呈现来自一张或多张表的数据。视图可以简化复杂查询，并通过限制对某些数据的访问来增强安全性。
索引： 提高表中数据检索速度的结构。索引建立在表的一列或多列上，用于提升查询性能。
存储过程： 预先定义、可以作为一个整体执行的 SQL 代码。存储过程可以封装复杂逻辑，并通过减少网络流量来提升性能。
触发器： 一种特殊的存储过程，会在表上发生特定事件（例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE 操作）时自动执行。触发器可以执行业务规则并维护数据完整性。
模式（Schema）： 存放表、视图和索引等数据库对象的逻辑容器。模式有助于组织和管理数据库对象，把相关对象归为一组。
约束： 作用于表的列、用于保证数据完整性的规则。常见约束有 PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、UNIQUE、NOT NULL 和 CHECK。
事务： 被当作一个工作单元处理的一条或多条 SQL 操作序列。事务允许多个操作作为一组提交或回滚，从而保证数据的完整性和一致性。
数据类型： 定义一列可以存储的数据类型，例如 INTEGER、VARCHAR、DATE 和 BOOLEAN。数据类型保证表中存储的数据一致且有效。

理解这些对象很重要，因为 SQL 查询总是会引用它们。

SQL 的基本约定

SQL 的基本单位是查询。查询是向 RDBMS 发出的读取或修改数据的请求。

一条 SQL 查询的基本结构由以下部分组成：

语句（Statements）： 在 SQL 中具有特定含义的保留字，例如 SELECT、FROM、WHERE 和 JOIN。
子句（Clauses）： SQL 语句中指定要执行的操作的部分。常见子句有 SELECT、FROM、WHERE、GROUP BY 和 ORDER BY。
表达式： 由值、运算符和函数组合而成、计算结果为单个值的式子。表达式可以用在 SQL 语句的各个部分，例如 SELECT 列表或 WHERE 子句。
标识符： 用于指代表、列和视图等数据库对象的名称。标识符可以是简单的（例如 table_name），也可以是限定的（例如 schema_name.table_name）。
注释： SQL 代码中不会执行的说明文字。注释可以是单行的（使用 --），也可以是多行的（使用 / ... /）。

编写你的第一条 SQL 查询

基本查询模板通常包含 SELECT、FROM，以及可选的 WHERE：

SELECT column1,
	   column2
FROM table_name
WHERE condition;

结果：查询只返回 table_name 中满足 condition 的行，并显示 column1 和 column2 两列。

即使是这样一个简短的模板也很有用，因为它展示了大多数分析型 SQL 查询共同的结构。

本课要点：

SQL 是操作关系数据库的核心语言。
SQL 是声明式的：你描述结果，而不是执行算法。
SQL 包含 DQL、DDL、DML、DCL 和 TCL 等子语言。
查询由语句、子句、表达式和标识符构成。
基本查询框架是 SELECT ... FROM ... WHERE ...。

常见问题

SQL 是编程语言还是查询语言？

SQL 通常被称为查询语言。它不是通用编程语言，但它是处理关系型数据的标准。

为什么了解 SQL 的子语言很有用？

子语言能帮你快速理解一条命令的用途：读取数据、修改模式、控制访问还是处理事务。

在所有 RDBMS 中都能用同样的方式写 SQL 吗？

核心语法非常相似，但 MariaDB、PostgreSQL、SQL Server 和其他系统之间在语法细节和内置函数上可能存在差异。

面试问题

你会如何简短地解释 SQL？

SQL 是在关系数据库中管理和查询数据的标准语言。它用于读取和修改数据、管理模式对象以及控制事务。

DDL 和 DML 有什么区别？

DDL 定义和修改数据库结构（表、索引、模式），而 DML 处理表中的数据（插入、更新、删除行）。

一条基本 SQL 查询的核心部分有哪些？

基本查询通常包括 SELECT（返回什么）、FROM（从哪张表读取）和 WHERE（过滤哪些行）。