1 SQL 的哲學
形如 Linux 哲學一切都是文件，在 SQL 領域也有這樣一條至理名言
一切都是關系
2 關系數據庫
所謂關系數據庫（Relational database）是創建在關系模型基礎上的數據庫，借助於集合代數等數學概念和方法來處理數據庫中的數據。
現實世界中的各種實體以及實體之間的各種聯系均用關系模型表示。現如今雖然對此模型有一些批評意見，但它還是數據存儲的傳統標准。標准數據查詢語言SQL就是一種基於關系數據庫的語言，這種語言執行對關系數據庫中數據的檢索和操作。
關系模型由關系數據結構、關系操作集合、關系完整性約束三部分組成。
2.1 數據結構
- 表（關系Relation）
以列（值組Tuple）和行（屬性Attribute）的形式組織起來的數據的集合。一個數據庫包括一個或多個表（關系Relation）。例如，可能有一個有關作者信息的名為authors的表（關系Relation）。每行（屬性Attribute）都包含特定類型的信息，如作者的姓氏。每列（值組Tuple）都包含有關特定作者的所有信息：姓、名、住址等等。在關系型數據庫當中一個表（關系Relation）就是一個關系，一個關系數據庫可以包含多個表（關系Relation） - 行
也稱為記錄（Record），代表了關系中的單個實體。 - 列
也稱為字段（Field），表示實體的某個屬性。表中的每個列都有一個對應的數據類型，常見的數據類型包括字符類型、數字類型、日期時間類型等。
2.2 操作集合
關系模塊中常用的操作包括：
- 增加（Create）
- 查詢（Retrieve）
- 更新（Update）
- 刪除（Delete）
其中，使用最多、也最復雜的操作就是數據查詢，具體來說包括
- 選擇（Selection）
- 投影（Projection）
- 並集（Union）
- 交集（Intersection）
- 差集（exception）
- 笛卡兒積（Cartesian product）
- ...
2.3 完整性約束
完整性約束包括
2.3.1 實體完整性(Entity integrity)
實體完整性（是關系模型中數據庫完整性三項規則的其中之一。實體完整性這項規則要求每個數據表都必須有主鍵，而作為主鍵的所有欄位，其屬性必須是獨一及非空值。
在關系數據庫中，唯一標識每一行數據的字段稱為主鍵（Primary Key），主鍵字段不能為空。每個表有且只能有一個主鍵。
2.3.2 參照完整性
又稱引用完整性，是數據的屬性，用以表明引用的有效。參照的完整性不允許關系中有不存在的實體引用。參照完整性與實體完整性二者，皆是關系模型必須滿足的完整性約束條件，其目的在於保證數據的一致性。
外鍵的參照完整性。
- 外鍵（Foreign Key）代表了兩個表之間的關聯關系
比如員工屬於某個部門；因此員工表中存在部門編號字段，引用了部門表中的部門編號字段。對於外鍵引用，被引用的數據必須存在，員工不可能屬於一個不存在的部門；刪除某個部門之前，也需要對部門中的員工進行相應的處理。
2.3.3 用戶定義完整性
基於業務需要自定義的約束。
-
非空約束（NOT NULL）
確保了相應的字段不會出現空值，例如員工一定要有姓名 -
唯一約束（UNIQUE）
用於確保字段中的值不會重復，每個員工的電子郵箱必須唯一 -
檢查約束（CHECK）
可以定義更多的業務規則，例如，薪水必須大於 0 ，字符必須大寫等 -
默認值（DEFAULT）
用於向字段中插入默認的數據。
MySQL 中只有 InnoDB 存儲引擎支持外鍵約束；MySQL 8.0.16 增加了對檢查約束的支持。因此我們強大的 MySQL 支持以上所有約束。
從 MySQL 5.5 開始默認使用 InnoDB 存儲引擎，支持事務處理（ACID）、行級鎖定、故障恢復、多版本並發控制（MVCC）以及外鍵約束等
3 SQL：面向集合編程
3.1 語法特性
SQL 是一種聲明性的編程語言，語法接近於自然語言（英語）。通過幾個簡單的英文單詞，例如 SELECT、INSERT、UPDATE、CREATE、DROP 等，完成大部分的數據庫操作。
-
簡單的查詢示例
可以看出，SQL 簡單直觀。 -
以上查詢中的 SELECT、FROM 等稱為關鍵字（也稱為子句），一般大寫
-
表名、列名等內容一般小寫
-
分號（;）表示語句的結束
SQL 語句不區分大小寫，但是遵循一定的規則可以讓代碼更容易閱讀。
SQL 是一種聲明式的語言，聲明式語言的主要思想是告訴計算機想要什么結果（what），但不指定具體怎么做。這類語言還包括 HTML、正則表達式以及函數式編程等。
3.2 面向集合
對於 SQL 語句而言，它所操作的對象是一個集合（表），操作的結果也是一個集合（表）。例如以下查詢：
SELECT emp_id, emp_name, salary
FROM employee;
其中 employee 是一個表，它是該語句查詢的對象；同時，查詢的結果也是一個表。所以，我們可以繼續擴展該查詢：
SELECT emp_id, emp_name, salary
FROM (
SELECT emp_id, emp_name, salary
FROM employee
) dt;
我們將括號中的查詢結果（取名為 dt）作為輸入值，傳遞給了外面的查詢；最終整個語句的結果仍然是一個表。
SQL 中的查詢可以完成各種數據操作，例如過濾轉換、分組匯總、排序顯示等；但是它們本質上都是針對表的操作，結果也是表。
不僅僅是查詢語句，SQL 中的插入、更新和刪除都以集合為操作對象。我們再看一個插入數據的示例：
CREATE TABLE t(id INTEGER);
-- 適用於 MySQL、SQL Server 以及 PostgreSQL
INSERT INTO t(id)
VALUES (1), (2), (3);
我們首先使用 CREATE TABLE 語句創建了一個表，然后使用 INSERT INTO 語句插入數據。在執行插入操作之前，會在內存中創建一個包含 3 條數據的臨時集合（表），然后將該集合插入目標表中。由於我們通常一次插入一條數據，以為是按照數據行進行插入；實際上，一條數據也是一個集合，只不過它只有一個元素而已。
UNION ALL 是 SQL 中的並集運算，用於將兩個集合組成一個更大的集合。此外，SQL 還支持交集運算（INTERSECT）、差集運算（EXCEPT）以及笛卡兒積（Cartesian product）
4 數據庫案例
包含 3 個表：員工表（employee）、部門表（department）和職位表（job）。
- 結構圖，也稱為實體-關系圖（Entity-Relational Diagram）
5 總結
關系模型中定義了一個簡單的數據結構，即關系（表），用於存儲數據。SQL 是關系數據庫的通用標准語言，通過聲明的方式執行數據定義、數據操作、訪問控制等。
記住，對於 SQL，一切都是關系（表）。