上一篇我们介绍了基本的查询语句，学习了如何使用 SELECT 和 FROM 查询表中的数据。
不过，在实际应用中通常并不需要返回表中的全部数据，而只需要找出满足某些条件的结果。比如，某个部门中的员工或者某个产品最近几天的销售情况。在 SQL 中，可以通过查询条件实现数据的过滤。

查询条件

在 SQL 语句中，使用关键字 WHERE 指定查询的过滤条件。以下语句只返回姓名为“刘备”的员工信息：

  1. SELECT *   FROM employee  WHERE emp_name = '刘备';

其中，WHERE 位于 FROM 之后，用于指定一个或者多个过滤条件；只有满足条件的数据才会返回，其他数据将被忽略。该语句执行的结果如下：

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在 SQL 中，WHERE 子句也被称为谓词（Predicate）。
这种通过查询条件过滤数据的操作在关系运算中被称为选择（Selection）。它是针对表进行的水平选择，保留满足条件的行用于生成新的表。以下是选择操作的示意图：

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在查询条件中，使用最多的就是数据的比较运算。

比较运算符

比较运算符可以比较两个数值的大小，包括字符、数字以及日期类型的数据。下表列出了 SQL 中的各种比较运算符：

运算符 描述 示例
= 等于 WHERE emp_id = 1
!= 或者 <> 不等于 WHERE sex != ‘男’
> 大于 WHERE salary > 10000
>= 大于等于 WHERE hire_date >= DATE ‘2018-01-01’
< 小于 WHERE bonus < 15000
<= 小于等于 WHERE dept_id <= 2
BETWEEN 位于范围之内 WHERE salary BETWEEN 10000 AND 15000
IN 属于列表之中 WHERE emp_name IN (‘刘备’, ‘关羽’, ‘张飞’)

Oracle 中 ^= 运算符也表示不等于。
这些运算符的作用都比较好理解。我们来看一个日期数据的比较操作，假设想要知道哪些员工在 2018 年 1 月 1 日之后入职，可以使用以下查询：

  1. -- 适用于 Oracle、MySQL 以及 PostgreSQL 
  2. SELECT emp_name, hire_date   FROM employee  WHERE hire_date >= DATE '2018-01-01';

其中，DATE ‘2018-01-01’定义了一个日期类型的常量值。对于 SQL Server，指定日期时可以直接使用字符串字面值表示：

  1. -- 适用于 SQL Server、MySQL 以及 PostgreSQL 
  2. SELECT emp_name, hire_date   FROM employee  WHERE hire_date >= '2018-01-01';

以上两个查询语句的结果如下：

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除了我们常见的比较运算符之外，SQL 还提供了两个特殊的比较运算符：BETWEEN 和 IN。

BETWEEN 运算符

如果想要查找一个范围内的数据，可以使用 BETWEEN 运算符。以下示例查询月薪位于 10000 到 15000 之间的员工：

  1. SELECT emp_name, salary   FROM employee  WHERE salary BETWEEN 10000 AND 15000;

该语句的结果如下：

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需要注意的是，BETWEEN 包含了两端的值（10000 和 15000）。

IN 运算符

IN 运算符可以用于查找列表中的值。以下示例查询姓名为“刘备”、“关羽”或者“张飞”的员工：

  1. SELECT emp_id, emp_name   FROM employee  WHERE emp_name IN ('刘备', '关羽', '张飞');

该查询的结果如下：

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只要匹配列表中的任何一个值，都会返回结果。IN 运算符还有一个常见的用途就是子查询的结果匹配，我们将会在第 15 篇中进行介绍。

空值判断

空值（NULL）是 SQL 中的一个特殊值，代表了缺失或者未知的数据。与其他编程语言（例如 Java）不同，SQL 中判断一个值是否为空不能使用等于或者不等于。例如，以下查询尝试找出没有上级领导（manager 字段为空）的员工：

  1. -- 空值判断的错误示例 
  2. SELECT emp_name, manager   FROM employee  WHERE manager = NULL;

该语句没有返回任何结果，但确实存在这样的数据。这个错误的原因在于将一个值与一个未知的值进行数学比较，结果仍然未知；即使是将两个空值进行比较，结果也是未知。以下运算的结果均为未知，用于查询条件的话不会返回任何结果：

  1. NULL = 5;
  2. NULL = NULL;
  3. NULL != NULL;

那么，如何判断某个值是否为空值呢？在 SQL 中需要使用两个特殊的运算符：

  1. expression IS NULL;
  2. expression IS NOT NULL;

如果表达式 expression 的值为空，IS NULL 返回真，IS NOT NULL 返回假；如果表达式的值不为空，IS NULL 返回假，IS NOT NULL 返回真。因此，查找没有上级领导的员工应该使用以下语句：

  1. SELECT emp_name, manager   FROM employee  WHERE manager IS NULL;
  3. emp_name|manager|
  4. --------|-------|
  5. 刘备     |[NULL] |

“刘备”是公司的最高领导，他没有上级领导。
如果仅仅能够指定单个过滤条件，就无法满足复杂的查询需求；为此，SQL 引入了用于构建复杂条件的逻辑运算符。

复合条件

借助于逻辑代数中的逻辑运算，SQL 提供了三个逻辑运算符：

  • AND，逻辑与运算符。只有当两边的条件都为真时，结果才为真，返回数据；否则，不返回数据。
  • OR，逻辑或运算符。只要有一个条件为真，结果就为真，返回数据；否则，不返回数据。
  • NOT，逻辑非运算符。用于将判断结果取反，真变为假，假变为真；空值取反后仍然为空值。

    AND 运算符

    以下示例使用 AND 运算符查找性别为“女”，并且月薪超过 10000 的员工：
    1. SELECT emp_name, sex, salary   FROM employee  WHERE sex = '女'    AND salary > 10000;
    2. emp_name|sex|salary  |
    3. --------|---|--------|
    4. 孙尚香   |女 |12000.00|
    “孙尚香”是女性员工，并且月薪为 12000。

    OR 运算符

    使用 OR 运算符查找姓名为“刘备”、“关羽”或者“张飞”的员工：
  1. SELECT emp_name, sex, salary   FROM employee  WHERE emp_name = '刘备'     OR emp_name = '关羽'     OR emp_name = '张飞';

该查询的结果与前文中 IN 运算符的示例相同。

短路运算

对于逻辑运算符 AND 和 OR，SQL 使用短路运算（short-circuit evaluation）。也就是说，只要前面的表达式能够决定最终的结果，不执行后面的计算。这样能够提高运算效率。因此，以下语句不会产生除零错误：

  1. SELECT 'AND'   FROM employee  WHERE 1 = 0 AND 1/0 = 1; SELECT 'OR'   FROM employee  WHERE 1 = 1 OR 1/0 = 1;

第一个查询由于 AND 左边的结果为假，肯定不会返回任何结果，因此也就不会计算 1/0；第二个查询由于 OR 左边的结果为真，一定会返回结果，同样不会产生除零错误。

NOT 运算符

NOT 运算符可以结合其他的运算符一起使用，用于对查询条件的结果取反：

  • NOT BETWEEN，位于范围之外。
  • NOT IN，不在列表之中。
  • NOT LIKE，不匹配某个模式。LIKE 运算符用于字符串的模糊查找，将在下一篇中进行介绍。
  • NOT EXISTS，子查询中不存在结果。关于子查询和 EXISTS 运算符，将在第 16 篇中进行介绍。
  • NOT IS NULL，不为空。等价于 IS NOT NULL。

以下示例查找除了“刘备”、“关羽”以及“张飞”之外的其他员工：

  1. SELECT emp_id, emp_name   FROM employee  WHERE emp_name NOT IN ('刘备', '关羽', '张飞');

该语句的结果如下（显示部分内容）：

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将多个逻辑运算符进行组合，可以构造任意复杂的查询条件。不过，需要注意不同的运算符之间的优先级问题。

运算符优先级

假如我们想要知道人力资源部（dept_id = 2）或者财务部门（dept_id = 3）中，哪些员工拥有奖金。如果使用以下查询：

  1. SELECT emp_name, dept_id, bonus   FROM employee  WHERE dept_id = 2     OR dept_id = 3    AND bonus IS NOT NULL;

获得的结果如下：

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其中有两条数据并不是我们期望的结果（“黄忠”和“魏延”并没有奖金）。那么问题出在哪里了呢？因为 AND 运算符比 OR 运算符的优先级高，所以该查询返回的是人力资源部（dept_id = 2）的员工，或者财务部（dept_id = 3）中拥有奖金的员工。
如果想要获得我们期望的结果，可以使用圆括号调整运算符的优先级：

  1. SELECT emp_name, dept_id, bonus   FROM employee  WHERE (dept_id = 2 OR dept_id = 3)    AND bonus IS NOT NULL;

正确的结果如下：

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以下是 SQL 中各种条件运算符按照优先级从高到低进行的排列；必要时可以使用圆括号进行调整。

  • =、!=、<>、<、<=、>、>=
  • IS [NOT] NULL、[NOT] LIKE、[NOT] BETWEEN、[NOT] IN、[NOT] EXISTS
  • NOT
  • AND
  • OR

除了使用查询条件过滤数据之外，SQL 还提供了一种特殊的数据选择操作：去除查询结果中的重复值。

去除重复值

SQL 使用 DISTINCT 关键字去除查询结果中的重复数据。例如，以下查询返回了员工表所有可能的性别：

  1. SELECT DISTINCT sex   FROM employee;
  2. sex|
  3. ---|
  4. 男 |
  5. 女 |

首先，DISTINCT 位于 SELECT 之后而不是像其他过滤条件一样位于 WHERE 之后；其次，查询结果中重复的记录只会出现一次。
与 DISTINCT 相反的是 ALL，用于返回不去重的结果。我们通常不需要加上 ALL 关键字，因为它是默认的行为。另外，为了消除重复值，数据库系统需要对结果进行排序，然后扫描重复值；因此，大量数据的重复值处理可能会降低查询的速度。

  1. Oracle 中的 UNIQUE 等价于 DISTINCT，MySQL 中的 DISTINCTROW 等价于 DISTINCT。

小结

在 SQL 中使用 WHERE 子句指定一个或者多个过滤条件，可以查找满足要求的数据。SQL 查询条件中支持各种比较运算符、逻辑运算符以及空值判断等。另外，DISITINCT 关键字可以去除查询结果中的重复记录。
思考题：查找 2018 年 1 月 1 日之后入职，月薪小于 5000，并且奖金小于 1000（包括没有奖金）的员工。