openGauss数据库之SQL介绍

一、什么是SQL？

1、SQL的概念

结构化查询语言（SQL）是用于访问和处理关系型数据库的标准计算机语言。

SQL提供了各种任务的语句，包括：

• 查询数据。

• 在表中插入，更新和删除行。

• 创建，替换，更改和删除对象。

• 控制对数据库及其对象的访问。

• 保证数据库的一致性和完整性。

SQL语言由用于处理数据库和数据库对象的命令和函数组成：

• DDL（data definition language）数据定义语言，用户定义和管理sql数据库中所有对象的语言。 主要命令：create、alter、drop等

• DML（data manipulation language）数据操作语言。 主要命令：select、update、insert、delete等

• DCL（date control language）数据库控制功能。主要命令：grant、deny、revoke、commit、savepoint、rollback等

2、SQL的特点

• SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体

• 面向集合的语言

• 非过程语言

• 类似自然语言，简洁易用

• 自含式语言，又是嵌入式语言。可独立使用，也可嵌入到宿主语言中。

3、SQL发展简史

SQL发展简史如下：

• 1986年，ANSI X3.135-1986，ISO/IEC 9075:1986，SQL-86

• 1989年，ANSI X3.135-1989，ISO/IEC 9075:1989，SQL-89

• 1992年，ANSI X3.135-1992，ISO/IEC 9075:1992，SQL-92（SQL2）

• 1999年，ISO/IEC 9075:1999，SQL:1999（SQL3）

• 2003年，ISO/IEC 9075:2003，SQL:2003（SQL4）

• 2011年，ISO/IEC 9075:200N，SQL:2011（SQL5）

//注：

ANSI是美国国家标准学会（American National Standards Institute）的英文简称，成立于1918年。

ISO:国际标准化组织(International Organization for Standardization)。

IEC:国际电工委员会(International Electrotechnical Commission）。

//

二、openGauss数据库的“SQL”

openGauss数据库支持的SQL标准，默认支持SQL2、SQL3和SQL4的主要特性。当然了， 一般说到数据库的SQL语句，就离不开两个方面： 一是数据类型，二是sql语句基本语法。下文就此简单阐述一下：

1、数据类型（常用）

openGauss数据库支持的数据类型涵盖非常广， 几乎包含所有形式的数据类型，如：数值类型、货币类型、布尔类型、字符类型、二进制类型、日期/时间类型、几何类型、网络地址类型、位串类型、文本搜索类型、UUID类型、JSON/JSONB类型、HLL数据类型、范围类型、对象标识符类型、伪类型、列存表支持的数据类型、XML类型、账本数据库使用的数据类型等。 但是实际业务场景中大部分类型用到的比较少，具体遇到时可参考官方文档说明。

下文参考并整理了日常应用开发中常用的主要数据类型，主要包含：数值类型、货币类型、布尔类型、字符类型、日期/时间类型等。

数值类型

表1:整数数据类型

名称	描述	存储空间	范围
TINYINT	微整数，别名为INT1。	1字节	0 ~ 255
SMALLINT	小范围整数，别名为INT2。	2字节	-32,768 ~ +32,767
INTEGER	常用的整数，别名为INT4 / BINARY_INTEGER。	4字节	-2,147,483,648 ~ +2,147,483,647
BIGINT	大范围的整数，别名为INT8。	8字节	-9,223,372,036,854,775,808 ~ +9,223,372,036,854,775,807
int16	十六字节的大范围证书，目前不支持用户用于建表等使用。	16字节	-170,141,183,460,469,231,731,687,303,715,884,105,728 ~ +170,141,183,460,469,231,731,687,303,715,884,105,727

说明：TINYINT、SMALLINT、INTEGER、BIGINT和INT16类型存储各种范围的数字，也就是整数。试图存储超出范围以外的数值将会导致错误。

常用的类型是INTEGER，因为它提供了在范围、存储空间、性能之间的最佳平衡。一般只有取值范围确定不超过SMALLINT的情况下，才会使用SMALLINT类型。而只有在INTEGER的范围不够的时候才使用BIGINT，因为前者相对快得多。

表2：任意精度型

名称	描述	存储空间	范围
NUMERIC[(p[,s])], DECIMAL[(p[,s])]	精度p取值范围为[1,1000]，标度s取值范围为[0,p]。 说明： p为总位数，s为小数位数。	用户声明精度。每四位（十进制位）占用两个字节，然后在整个数据上加上八个字节的额外开销。	未指定精度的情况下，小数点前最大131,072位，小数点后最大16,383位。
NUMBER[(p[,s])]	NUMERIC类型的别名。	用户声明精度。每四位（十进制位）占用两个字节，然后在整个数据上加上八个字节的额外开销。	未指定精度的情况下，小数点前最大131,072位，小数点后最大16,383位。

说明：与整数类型相比，任意精度类型需要更大的存储空间，其存储效率、运算效率以及压缩比效果都要差一些。在进行数值类型定义时，优先选择整数类型。当且仅当数值超出整数可表示最大范围时，再选用任意精度类型。

使用Numeric/Decimal进行列定义时，建议指定该列的精度p以及标度s。

表3：序列整型

名称	描述	存储空间	范围
SMALLSERIAL	二字节序列整型。	2字节	-32,768 ~ +32,767
SERIAL	四字节序列整型。	4字节	-2,147,483,648 ~ +2,147,483,647
BIGSERIAL	八字节序列整型。	8字节	-9,223,372,036,854,775,808 ~ +9,223,372,036,854,775,807
LARGESERIAL	默认插入十六字节序列整形，实际数值类型和numeric相同。	变长类型，每四位（十进制位）占用两个字节，然后在整个数据上加上八个字节的额外开销。	小数点前最大131,072位，小数点后最大16,383位。

说明：SMALLSERIAL、SERIAL、BIGSERIAL和LARGESERIAL类型不是真正的类型，只是为在表中设置唯一标识做的概念上的便利。因此，创建一个整数字段，并且把它的缺省数值安排为从一个序列发生器读取。应用了一个NOT NULL约束以确保NULL不会被插入。在大多数情况下用户可能还希望附加一个UNIQUE或PRIMARY KEY约束避免意外地插入重复的数值，但这个不是自动的。最后，将序列发生器从属于那个字段，这样当该字段或表被删除的时候也一并删除它。目前只支持在创建表时候指定SERIAL列，不可以在已有的表中，增加SERIAL列。另外临时表也不支持创建SERIAL列。因为SERIAL不是真正的类型，也不可以将表中存在的列类型转化为SERIAL。

表4：浮点类型

名称	描述	存储空间	范围
REAL, FLOAT4	单精度浮点数，不精准。	4字节	-3.402E+38~3.402E+38，6位十进制数字精度。
DOUBLE PRECISION, FLOAT8	双精度浮点数，不精准。	8字节	-1.79E+308~1.79E+308，15位十进制数字精度。
FLOAT[(p)]	浮点数，不精准。精度p取值范围为[1,53]。 说明： p为精度，表示总位数。	4字节或8字节	根据精度p不同选择REAL或DOUBLE PRECISION作为内部表示。如不指定精度，内部用DOUBLE PRECISION表示。
BINARY_DOUBLE	是DOUBLE PRECISION的别名。	8字节	-1.79E+308~1.79E+308，15位十进制数字精度。
DEC[(p[,s])]	精度p取值范围为[1,1000]，标度s取值范围为[0,p]。 说明： p为总位数，s为小数位位数。	用户声明精度。每四位（十进制位）占用两个字节，然后在整个数据上加上八个字节的额外开销。	未指定精度的情况下，小数点前最大131,072位，小数点后最大16,383位。
INTEGER[(p[,s])]	精度p取值范围为[1,1000]，标度s取值范围为[0,p]。	用户声明精度。每四位（十进制位）占用两个字节，然后在整个数据上加上八个字节的额外开销。	-

货币类型

货币类型存储带有固定小数精度的货币金额

名称	存储容量	描述	范围
money	8 字节	货币金额	-92233720368547758.08 到 +92233720368547758.07

布尔类型

名称	描述	存储空间	取值
BOOLEAN	布尔类型	1字节。	• true：真 • false：假 • null：未知（unknown）

说明：

“真”值的有效文本值是：TRUE、't'、'true'、'y'、'yes'、'1' 、'TRUE'、true、整数范围内1~2^63-1、整数范围内-1~-2^63。

“假”值的有效文本值是：FALSE、'f'、'false'、'n'、'no'、'0'、0、'FALSE'、false。

使用TRUE和FALSE是比较规范的用法（也是SQL兼容的用法）。

字符类型

名称	描述	存储空间
CHAR(n) CHARACTER(n) NCHAR(n)	定长字符串，不足补空格。n是指字节长度，如不带精度n，默认精度为1。	最大为10MB。
VARCHAR(n) CHARACTER VARYING(n)	变长字符串。PG兼容模式下，n是字符长度。其他兼容模式下，n是指字节长度。	最大为10MB。
VARCHAR2(n)	变长字符串。是VARCHAR(n)类型的别名。n是指字节长度。	最大为10MB。
NVARCHAR2(n)	变长字符串。n是指字符长度。	最大为10MB。
NVARCHAR(n)	变长字符串。是NVARCHAR2(n)类型的别名。n是指字符长度。	最大为10MB。
TEXT	变长字符串。	最大为1GB-1，但还需要考虑到列描述头信息的大小， 以及列所在元组的大小限制（也小于1GB-1），因此TEXT类型最大大小可能小于1GB-1。
CLOB	文本大对象。是TEXT类型的别名。	最大为1GB-1，但还需要考虑到列描述头信息的大小， 以及列所在元组的大小限制（也小于1GB-1），因此CLOB类型最大大小可能小于1GB-1。

日期/时间类型

名称	描述	存储空间
DATE	日期和时间。	4字节（兼容模式A下存储空间大小为8字节）
TIME [(p)] [WITHOUT TIME ZONE]	只用于一日内时间。 p表示小数点后的精度，取值范围为0~6。	8字节
TIME [(p)] [WITH TIME ZONE]	只用于一日内时间，带时区。 p表示小数点后的精度，取值范围为0~6。	12字节
TIMESTAMP[(p)] [WITHOUT TIME ZONE]	日期和时间。 p表示小数点后的精度，取值范围为0~6。	8字节
TIMESTAMP[(p)][WITH TIME ZONE]	日期和时间，带时区。TIMESTAMP的别名为TIMESTAMPTZ。 p表示小数点后的精度，取值范围为0~6。	8字节
SMALLDATETIME	日期和时间，不带时区。 精确到分钟，秒位大于等于30秒进一位。	8字节
INTERVAL DAY (l) TO SECOND (p)	时间间隔，X天X小时X分X秒。 • l：天数的精度，取值范围为0~6。兼容性考虑，目前未实现具体功能。 • p：秒数的精度，取值范围为0~6。小数末尾的零不显示。	16字节
INTERVAL [FIELDS] [ (p) ]	时间间隔。 • fields：可以是YEAR、MONTH、DAY、HOUR、MINUTE、SECOND、DAY TO HOUR、DAY TO MINUTE、DAY TO SECOND、HOUR TO MINUTE、HOUR TO SECOND、MINUTE TO SECOND。 • p：秒数的精度，取值范围为0~6，且fields为SECOND、DAY TO SECOND、HOUR TO SECOND或MINUTE TO SECOND时，参数p才有效。小数末尾的零不显示。	12字节
reltime	相对时间间隔。格式为： X years X mons X days XX:XX:XX。 采用儒略历计时，规定一年为365.25天，一个月为30天，计算输入值对应的相对时间间隔，输出采用POSTGRES格式。	4字节
abstime	日期和时间。格式为： YYYY-MM-DD hh:mm:ss+timezone 取值范围为1901-12-13 20:45:53 GMT~2038-01-18 23:59:59 GMT，精度为秒。	4字节

2、openGauss数据库SQL基本语法

SQL 语法主要分为三个类型DDL、DML、DCL,对应13个动词：

DDL（data definition language）数据定义语言，用户定义和管理sql数据库中所有对象的语言。 主要命令：create、alter、drop等

DML（data manipulation language）数据操作语言。 主要命令：select、update、insert、delete等

DCL（date control language）数据库控制功能。主要命令：grant、deny、revoke、commit、savepoint、rollback等

常见语法示例，主要包括： 创建用户、创建和管理数据库、创建表、插入数据、更新数据、查看数据、删除数据等

创建用户（CREATE USER）

--创建用户jim，登录密码为xxxxxxxxx。

openGauss=# CREATE USER jim PASSWORD 'xxxxxxxxx';

说明：必须至少8个字符，且至少包含3种字符（要符合常规密码安全度设置要求）。

--下面语句与上面的等价。

openGauss=# CREATE USER kim IDENTIFIED BY 'xxxxxxxxx';

--如果创建有“创建数据库”权限的用户，则需要加CREATEDB关键字。

openGauss=# CREATE USER dim CREATEDB PASSWORD 'xxxxxxxxx';

--将用户jim的登录密码由xxxxxxxxx修改为Abcd@123。

openGauss=# ALTER USER jim IDENTIFIED BY 'Abcd@123' REPLACE 'xxxxxxxxx';

说明：新密码不能使用之前用过的密码。

--为用户jim追加CREATEROLE权限。

openGauss=# ALTER USER jim CREATEROLE;

--将enable_seqscan的值设置为on， 设置成功后，在下一会话中生效。

openGauss=# ALTER USER jim SET enable_seqscan TO on;

--重置jim的enable_seqscan参数。

openGauss=# ALTER USER jim RESET enable_seqscan;

--锁定jim帐户。

openGauss=# ALTER USER jim ACCOUNT LOCK;

--删除用户。

openGauss=# DROP USER kim CASCADE;

openGauss=# DROP USER jim CASCADE;

openGauss=# DROP USER dim CASCADE;

说明：CASCADE,删除用户关联的所有对象。

创建和管理数据库

--使用如下命令创建一个新的数据库db_tpcc。

openGauss=# CREATE DATABASE db_tpcc;

--查看数据库

使用\l元命令查看数据库系统的数据库列表。

openGauss=# \l

使用如下命令通过系统表pg_database查询数据库列表。

openGauss=# SELECT datname FROM pg_database;

注：数据库名称遵循SQL标识符的一般规则。当前角色自动成为此新数据库的所有者。

如果一个数据库系统用于承载相互独立的用户和项目，建议把它们放在不同的数据库里。

如果项目或者用户是相互关联的，并且可以相互使用对方的资源，则应该把它们放在同一个数据库里，但可以规划在不同的模式中。模式只是一个纯粹的逻辑结构，某个模式的访问权限由权限系统模块控制。

创建数据库时，若数据库名称长度超过63字节，server端会对数据库名称进行截断，保留前63个字节，因此建议数据库名称长度不要超过63个字节。

--修改数据库

用户可以使用如下命令修改数据库属性（比如：owner、名称和默认的配置属性）。

使用以下命令为数据库设置默认的模式搜索路径。

openGauss=# ALTER DATABASE db_tpcc SET search_path TO pa_catalog,public;

--使用如下命令为数据库重新命名。

openGauss=# ALTER DATABASE db_tpcc RENAME TO human_tpcds;

--删除数据库

用户可以使用DROP DATABASE命令删除数据库。这个命令删除了数据库中的系统目录，并且删除了磁盘上带有数据的数据库目录。用户必须是数据库的owner或者系统管理员才能删除数据库。当有人连接数据库时，删除操作会失败。删除数据库时请先连接到其他的数据库。

使用如下命令删除数据库：

openGauss=# DROP DATABASE db_tpcc;

创建表（CREATE TABLE）

--表是建立在数据库中的，在不同的数据库中可以存放相同的表。甚至可以通过使用模式在同一个数据库中创建相同名称的表。创建表前请先规划存储模型。

openGauss=# CREATE TABLE customer_t1

(

c_customer_sk integer,

c_customer_id char(5),

c_first_name char(6),

c_last_name char(8)

);

当结果显示为如下信息，则表示创建成功。

CREATE TABLE

其中c_customer_sk 、c_customer_id、c_first_name和c_last_name是表的字段名，integer、char(5)、char(6)和char(8)分别是这四字段名称的类型。

向表中插入数据

--向表中插入数据前，意味着表已创建成功。

向表customer_t1中插入一行：

数据值是按照这些字段在表中出现的顺序列出的，并且用逗号分隔。通常数据值是文本（常量），但也允许使用标量表达式。

openGauss=# INSERT INTO customer_t1(c_customer_sk, c_customer_id, c_first_name) VALUES (3769, 'hello', 'Grace');

如果用户已经知道表中字段的顺序，也可无需列出表中的字段。例如以下命令与上面的命令效果相同。

openGauss=# INSERT INTO customer_t1 VALUES (3769, 'hello', 'Grace');

如果用户不知道所有字段的数值，可以忽略其中的一些。没有数值的字段将被填充为字段的缺省值。例如：

openGauss=# INSERT INTO customer_t1 (c_customer_sk, c_first_name) VALUES (3769, 'Grace');

openGauss=# INSERT INTO customer_t1 VALUES (3769, 'hello');

用户也可以对独立的字段或者整个行明确缺省值：

openGauss=# INSERT INTO customer_t1 (c_customer_sk, c_customer_id, c_first_name) VALUES (3769, 'hello', DEFAULT);

openGauss=# INSERT INTO customer_t1 DEFAULT VALUES;

如果需要在表中插入多行，请使用以下命令：

openGauss=# INSERT INTO customer_t1 (c_customer_sk, c_customer_id, c_first_name) VALUES

(6885, 'maps', 'Joes'),

(4321, 'tpcds', 'Lily'),

(9527, 'world', 'James');

如果需要向表中插入多条数据，除此命令外，也可以多次执行插入一行数据命令实现。但是建议使用此命令可以提升效率。

如果从指定表插入数据到当前表，例如在数据库中创建了一个表customer_t1的备份表customer_t2，现在需要将表customer_t1中的数据插入到表customer_t2中，则可以执行如下命令。

openGauss=# CREATE TABLE customer_t2

(

c_customer_sk integer,

c_customer_id char(5),

c_first_name char(6),

c_last_name char(8)

);

openGauss=# INSERT INTO customer_t2 SELECT * FROM customer_t1;

从指定表插入数据到当前表时，若指定表与当前表对应的字段数据类型之间不存在隐式转换，则这两种数据类型必须相同。

删除备份表

openGauss=# DROP TABLE customer_t2 CASCADE;

在删除表的时候，若当前需删除的表与其他表有依赖关系，需先删除关联的表，然后再删除当前表。

更新表中数据

修改已经存储在数据库中数据的行为叫做更新。用户可以更新单独一行，所有行或者指定的部分行。还可以独立更新每个字段，而其他字段则不受影响。

使用UPDATE命令更新现有行，需要提供以下三种信息：

表的名称和要更新的字段名

字段的新值

要更新哪些行

SQL通常不会为数据行提供唯一标识，因此无法直接声明需要更新哪一行。但是可以通过声明一个被更新的行必须满足的条件。只有在表里存在主键的时候，才可以通过主键指定一个独立的行。

建立表和插入数据的步骤请参考创建表和向表中插入数据。

需要将表customer_t1中c_customer_sk为9527的地域重新定义为9876：

openGauss=# UPDATE customer_t1 SET c_customer_sk = 9876 WHERE c_customer_sk = 9527;

这里的表名称也可以使用模式名修饰，否则会从默认的模式路径找到这个表。SET后面紧跟字段和新的字段值。新的字段值不仅可以是常量，也可以是变量表达式。

比如，把所有c_customer_sk的值增加100：

openGauss=# UPDATE customer_t1 SET c_customer_sk = c_customer_sk + 100;

在这里省略了WHERE子句，表示表中的所有行都要被更新。如果出现了WHERE子句，那么只有匹配其条件的行才会被更新。

在SET子句中的等号是一个赋值，而在WHERE子句中的等号是比较。WHERE条件不一定是相等测试，许多其他的操作符也可以使用。

用户可以在一个UPDATE命令中更新更多的字段，方法是在SET子句中列出更多赋值，比如：

openGauss=# UPDATE customer_t1 SET c_customer_id = 'Admin', c_first_name = 'Local' WHERE c_customer_sk = 4421;

批量更新或删除数据后，会在数据文件中产生大量的删除标记，查询过程中标记删除的数据也是需要扫描的。故多次批量更新/删除后，标记删除的数据量过大会严重影响查询的性能。建议在批量更新/删除业务会反复执行的场景下，定期执行VACUUM FULL以保持查询性能。

查看数据

使用系统表pg_tables查询数据库所有表的信息。

openGauss=# SELECT * FROM pg_tables;

使用gsql的\d+命令查询表的属性。

openGauss=# \d+ customer_t1;

执行如下命令查询表customer_t1的数据量。

openGauss=# SELECT count(*) FROM customer_t1;

执行如下命令查询表customer_t1的所有数据。

openGauss=# SELECT * FROM customer_t1;

说明：插数据时，没有数值的字段将被填充为字段的缺省值。

执行如下命令只查询字段c_customer_sk的数据。

openGauss=# SELECT c_customer_sk FROM customer_t1;

执行如下命令过滤字段c_customer_sk的重复数据。

openGauss=# SELECT DISTINCT( c_customer_sk ) FROM customer_t1;

执行如下命令查询字段c_customer_sk为3869的所有数据。

openGauss=# SELECT * FROM customer_t1 WHERE c_customer_sk = 3869;

执行如下命令按照字段c_customer_sk进行排序。

openGauss=# SELECT * FROM customer_t1 ORDER BY c_customer_sk;

删除表中数据

在使用表的过程中，可能会需要删除已过期的数据，删除数据必须从表中整行的删除。

SQL不能直接访问独立的行，只能通过声明被删除行匹配的条件进行。如果表中有一个主键，用户可以指定准确的行。用户可以删除匹配条件的一组行或者一次删除表中的所有行。

使用DELETE命令删除行，如果删除表customer_t1中所有c_customer_sk为3869的记录：

openGauss=# DELETE FROM customer_t1 WHERE c_customer_sk = 3869;

如果执行如下命令之一，会删除表中所有的行。

openGauss=# DELETE FROM customer_t1;

或

openGauss=# TRUNCATE TABLE customer_t1;

全表删除的场景下，建议使用truncate，不建议使用delete。

删除创建的表：

openGauss=# DROP TABLE customer_t1;

三、参考资料：

1.openGauss官方文档3.0.0 开发指南：

https://www.opengauss.org/zh/docs/3.0.0/docs/Developerguide/Developerguide.html

2.SQL实践操作经验

作者：酷哥， 转载自Gauss松鼠会