什麼是 SQL (Structured Query Language)

TIP

某天跟一群工程師聚會時，聊到其中某位工程師去考資訊相關證照的考題，他說有一題問：「請問 SQL 是什麼的縮寫？」

常常工程師們西括西括的講，還真沒認真想過。我想了一下，回答：「Server Query Language?」

當下大家好像也沒有人能立刻回答出來。

後來我回家查了一下，原來 SQL 是 Structured Query Language 的縮寫。

我們可以將資料庫想像成是一個 Google Sheet 或是 Excel（事實上長相也差不多），其中的資料都是以行列的表格形式存儲，可以透過查詢、過濾、排序等操作來取得我們想要的資料。而 SQL 就是用來與這些資料庫進行互動的語言。

SQL 是一種用來管理和操作關聯式資料庫的標準語言。它允許用戶通過編寫語句來檢索、插入、更新和刪除資料、創建和修改資料庫結構、控制資料庫的存取權限等。

SQL 的基本語法包括以下幾個主要部分：

對資料庫結構進行操作

要操作資料庫，得先有資料表，SQL 提供了多種語句來創建、修改和刪除資料庫及其結構

1. 資料庫結構操作（CREATE, ALTER, DROP）：用於創建、修改和刪除資料庫和資料表。

   -- 創建一個新的使用者資料表
   CREATE TABLE users (
       id INT PRIMARY KEY,
       first_name VARCHAR(50),
       last_name VARCHAR(50),
       age INT
   );

2. 修改資料表結構：

   -- 向使用者資料表中添加一個新的欄位email
   ALTER TABLE users ADD COLUMN email VARCHAR(100);

3. 刪除資料表：

   -- 刪除使用者資料表
   DROP TABLE users;

控制資料庫存取權限

既然可以操作資料庫結構，當然也需要有辦法控制誰可以存取這些資料，不然隨便一個資料庫的帳號都可以隨意新增修改欄位、甚至是刪除欄位，要是一個不小心把資料庫整包刪掉，那就麻煩大了。

1. 存取控制（GRANT, REVOKE）：用於授予和撤銷使用者對資料庫的存取權限。

   -- 授予使用者user1對使用者資料表的SELECT權限
   GRANT SELECT ON users TO 'user1';
   
   -- 撤銷使用者user1對使用者資料表的SELECT權限
   REVOKE SELECT ON users FROM 'user1';

2. 建立使用者：

   -- 創建一個新的資料庫使用者user1，並設置密碼
   CREATE USER
   'user1'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password123';

3. 刪除使用者：

   -- 刪除資料庫使用者user1
   DROP USER 'user1'@'localhost';

對資料表進行操作：

只要有了足夠的權限，我們就可以開始對資料表進行各種操作了，以下是 SQL 最常用的四種資料操作語句，也就是所謂的 CRUD（Create, Read, Update, Delete）

1. 資料查詢（SELECT）：用於從資料庫中檢索資料。

   -- 查詢使用者資料表年齡大於18歲的使用者，且只取名字、姓氏和年齡欄位
   SELECT first_name, last_name, age FROM users WHERE age > 18;

2. 資料插入（INSERT）：用於向資料庫中添加新資料。

    -- 向使用者資料表中插入一筆新資料
    INSERT INTO users (first_name, last_name, age) VALUES ('John', 'Doe', 25);

3. 資料更新（UPDATE）：用於修改資料庫中的現有資料。

   -- 將使用者資料表中名字為John的使用者年齡更新為26歲
   UPDATE users SET age = 26 WHERE first_name = 'John';

4. 資料刪除（DELETE）：用於從資料庫中刪除資料。

   -- 刪除使用者資料表中名字為John的使用者
   DELETE FROM users WHERE first_name = 'John';

進階查詢功能

除了對單一資料表的基本操作外，SQL 還提供了許多進階的查詢功能，讓我們能夠更靈活地操作資料。比如說資料排序、分頁、分組、聯結等。

1. 排序（ORDER BY）：用於對查詢結果進行排序。

   -- 查詢使用者資料表中的所有使用者，並按年齡從大到小排序
   SELECT * FROM users ORDER BY age DESC;

2. 分頁（LIMIT, OFFSET）：用於限制查詢結果的數量和起始位置。

   -- 查詢使用者資料表中的前10筆資料
   SELECT * FROM users LIMIT 10 OFFSET 0;

3. 分組（GROUP BY）：用於將查詢結果按指定欄位進行分組。

   -- 查詢使用者資料表中每個年齡段的使用者數量
   SELECT age, COUNT(*) AS user_count FROM users GROUP BY age;

4. 聯結（JOIN）：用於將多個資料表的資料進行關聯查詢。

   -- 查詢使用者資料表和訂單資料表，取得每個使用者的訂單資訊
   SELECT users.first_name, users.last_name, orders.order_id
   FROM users
   JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

5. 子查詢（Subquery）：把一個查詢結果當作一個資料集來使用。

   -- 查詢使用者資料表中年齡大於所有使用者平均年齡的使用者
   SELECT * FROM users WHERE age > (SELECT AVG(age) FROM users);

總結來說，SQL 是一種功能強大且靈活的資料庫查詢語言，能夠幫助我們有效地管理和操作關聯式資料庫中的資料。無論是基本的資料操作還是進階的查詢功能，SQL 都提供了豐富的語法和工具，讓我們能夠輕鬆地與資料庫進行互動。

不過 SQL 只是操作資料庫的語言，資料庫這個東西本身還有很多值得探討的地方，比如說資料庫的種類（關聯式 vs 非關聯式）、資料庫的設計原則（正規化 vs 非正規化）、資料庫的效能優化（索引、查詢優化）、主鍵資料類型要用INT還是UUID、事務處理（ACID原則）、資料庫備份與還原等等，這些都是未來可以深入學習的方向。