查询数据-过滤数据
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- 数据查询
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前言
postgresql 数据库是一款通用的关系型数据，在开源数据库中能与商业数据媲美，在业界也越来越流行。
因为是开源数据库，不仅公开源码，还有很多使用案例，好用的插件，所以它的慢慢变成了数据库的先驱和标准，通过postgresql可以很好从使用到原理，彻底搞懂；
如果是学习编程，也可以学到丰富的编程知识，数据结构，编程技巧，它里面还有很多精妙的架构设计，分层思想，可以灵活定制的思想。
本专栏主要介绍postgresql 入门使用，数据库维护管理，通过这些使用来了解数据库原理，慢慢了解postgresql是什么样的数据库，能做那些事情，以及如何做好服务，最关键的是这些知识都是面试的必备项。
概述
在使用SQL查询数据时，一般不会查询全部数据，而是使用条件或者很多条件的组合来缩小结果集的范围，甚至精准查询到想要的数据。本文将介绍postgresql数据库中如何筛选过滤数据，如何设置条件，以及有那些操作符可以使用。
where 子句介绍
一般的查询SQL结构如下
SELECT ... FROM ... WHERE ... ORDER BY... ;
一般把每个关键字，如SELECT，叫做一个子句，如select子句，from 子句，where子句，orderby子句等等，如果要对数据行进行过滤和筛选，就要用到where子句。
在postgresql 中，子句的执行顺序是from子句->where子句->select子句-> orderby子句
按照实际执行动作，就是先扫描表，然后按条件进行过滤，再进行投影运算，最后对结果集进行排序。
这就会存在select子句中的列的别名，在where子句中是不能使用的，相反from子句和where子句中表的别名，在select子句中是可以使用的。
where子句，它的内容是一个个条件表达式，最终计算结果是一个布尔值，也就是’true’,'false’或者不确定；
也就是说当条件值为’true’时，数据表中的行才会被选入结果集当中，当不会真时就会被过滤掉。
操作符
在条件表达式中，要使用一些操作符，比如比较运算符，逻辑运算符等，才能组成表达式，我们常用的操作符有以下：
- 比较运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
= |
相等 |
<>或者!=
|
不相等 |
> |
大于 |
>= |
大于等于 |
< |
小于 |
<= |
小于等于 |
比较运算符有些类似于其它编程语言中的比较运算符，用于两个列、列与常量或者常量与常量的比较。
- 逻辑运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
AND |
逻辑与 |
OR |
逻辑或 |
NOT |
逻辑非，取反 |
- 集合操作
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
BETWEEN ... AND ... |
在 AND前后指定的范围内则返回true |
IN |
在指定的集合中时返回true |
- 其它运算符
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
LIKE |
模式配匹，通配符有%,_
|
IS NULL |
值为空时返回true |
案例实践
下面我们一起来实践一下吧，先准备数据。
-- create table
create table student(sid int primary key,sname varchar,sage int,ssex char,ctime timestamp);
-- insert data
insert into student values(1,'lilei',18,'m','2023/9/20'),(2,'liming',19,'m','2022/8/20'),(3,'zhanghua',20,'f','2021/8/29'),(4,'guodong',21,'f','2020/10/1');
再创建索引，用于后面案例分析
create index idx_sname ON student (sname);
create index idx_ssex on student (ssex );
查询一下所有数据
postgres=# select * from student;
sid | sname | sage | ssex | ctime
-----+----------+------+------+---------------------
1 | lilei | 18 | m | 2023-09-20 00:00:00
2 | liming | 19 | m | 2022-08-20 00:00:00
3 | zhanghua | 20 | f | 2021-08-29 00:00:00
4 | guodong | 21 | f | 2020-10-01 00:00:00
(4 rows)
字符串匹配
先来看一下字符串的条件，因为它常常会用到，但是也常常会出现问题。
在我们对字符串进行模糊查找时，会用到like 和通配符的方式，通配符在postgresql中有两个：
- 百分号
%, 匹配任意字符和长度 - 下划线
_, 匹配任意的一个字符
如果字符串中包括以上通配符，需要使用转义字符’'进行转义；
查找li开头的字符串，如下：
postgres=# select * from student where sname like 'li%';
sid | sname | sage | ssex | ctime
-----+--------+------+------+---------------------
1 | lilei | 18 | m | 2023-09-20 00:00:00
2 | liming | 19 | m | 2022-08-20 00:00:00
(2 rows)
查找li开头的字符串，并且字符长度确定时，如下：
postgres=# select * from student where sname like 'li_';
sid | sname | sage | ssex | ctime
-----+-------+------+------+-------
(0 rows)
postgres=# select * from student where sname like 'li___';
sid | sname | sage | ssex | ctime
-----+-------+------+------+---------------------
1 | lilei | 18 | m | 2023-09-20 00:00:00
(1 row)
注意：虽然模糊匹配非常好用，但是我们还是要尽量减少使用，因为它会让该列上的索引失效，如下所示：
postgres=# explain select * from student where sname like 'li___';
QUERY PLAN
----------------------------------------------------------
Seq Scan on student (cost=0.00..121.05 rows=1 width=56)
Filter: ((sname)::text ~~ 'li___'::text)
(2 rows)
postgres=# explain select * from student where sname like 'lilei';
QUERY PLAN
--------------------------------------------------------------------------
Index Scan using idx_sname on student (cost=0.13..8.15 rows=1 width=56)
Index Cond: ((sname)::text = 'lilei'::text)
Filter: ((sname)::text ~~ 'lilei'::text)
(3 rows)
当我们使用了通配符之后，查询计划变成了Seq scan，也就是顺序扫描，而不使用通配符时采用的是index scan也就是索引扫描。
在一些字符串作为键值的业务逻辑当中，如果发现业务性能下降时，可以按此方法进行排查，是否存在索引失效的问题。
范围比较
查找sage在17到20之间的数据，这个范围可以有两种写法：
一种使用比较运算符和逻辑运算符；
postgres=# select * from student where sage >= 17 and sage <=20;
sid | sname | sage | ssex | ctime
-----+----------+------+------+---------------------
1 | lilei | 18 | m | 2023-09-20 00:00:00
2 | liming | 19 | m | 2022-08-20 00:00:00
3 | zhanghua | 20 | f | 2021-08-29 00:00:00
(3 rows)
另一种使用between and运算符；
postgres=# select * from student where sage between 17 and 20;
sid | sname | sage | ssex | ctime
-----+----------+------+------+---------------------
1 | lilei | 18 | m | 2023-09-20 00:00:00
2 | liming | 19 | m | 2022-08-20 00:00:00
3 | zhanghua | 20 | f | 2021-08-29 00:00:00
(3 rows)
可以将多个条件使用 逻辑运算符连接起来，形成多条件过滤。
总结
通过where子句中的条件可以达到过滤查询的效果，其中使用不同的运算符组合可以形成多个条件表达式，同时在使用过程中避免索引失效的情况，尤其在大数据量下时，索引失效可能是灾难级的。
结尾
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