青少年编程与数学 02-007 PostgreSQL数据库应用 05课题、结构化查询语言（SQL）

青少年编程与数学 02-007 PostgreSQL数据库应用 05课题、结构化查询语言SQL

一、结构化查询语言（SQL）
二、SQL分类
三、PostgreSQL SQL
四、PostgreSQL SQL语法
五、PL/pgSQL
六、标识符
- - 标识符分类
  - 标识符规则
  - 特殊符号的使用
七、常量
- - 常量的定义和使用
八、变量
- - 变量的声明
  - 变量的类型
  - 变量的使用
  - 变量的生命周期
  - 变量的默认值
  - 变量的规则和约定
  - 示例
九、运算符
- - 算术运算符
  - 比较运算符
  - 逻辑运算符
  - 赋值运算符
  - 字符串连接运算符
  - 位运算符
十、表达式
- - 类型和结构
  - 运算符
  - 函数调用
  - 控制结构
  - 表达式求值
  - 示例
十一、通配符
- - 通配符字符
  - 使用通配符选择多列数据
  - 正则表达式中的通配符
十二、注释
十三、数据定义语言
十四、数据操作语言
十五、数据控制语言
十六、流程控制语句
十七、声明语句
十八、比较
十九、`BEGIN`和`END`
- - PostgreSQL (PL/pgSQL)
  - Microsoft SQL Server (T-SQL)
  - 总结

课题摘要:本课题详细介绍了结构化查询语言（SQL），这是一种用于管理和操作关系型数据库的标准化编程语言。SQL包含数据查询、数据操作、数据定义、数据控制和事务控制等关键组成部分。课题还探讨了SQL的分类，包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL）。特别强调了PostgreSQL SQL的特点，如标准遵从性、功能丰富性和扩展性。同时，介绍了PL/pgSQL——PostgreSQL的存储过程语言，它结合了SQL的数据操作能力和传统编程语言的控制结构。此外，还讨论了PostgreSQL中的标识符、常量、变量、运算符、表达式、通配符、注释以及DDL和DML语句的用法。最后，比较了PL/pgSQL和T-SQL的差异，并解释了BEGIN和END在不同数据库系统中的使用。

一、结构化查询语言（SQL）

结构化查询语言（SQL）是一种标准化的编程语言，用于管理和操作关系型数据库。SQL 提供了一种简单而强大的方法来执行数据库任务，如查询、插入、更新和删除数据，以及数据库管理任务，如创建或修改表结构、控制数据访问和定义数据完整性规则。

以下是 SQL 的一些关键组成部分和功能：

数据查询：
- 使用 SELECT 语句从数据库中检索数据。
数据操作：
- 使用 INSERT 语句向数据库表中添加新数据。
- 使用 UPDATE 语句修改数据库表中的数据。
- 使用 DELETE 语句从数据库表中删除数据。
数据定义：
- 使用 CREATE 语句创建新的数据库对象，如表、视图、索引、存储过程和函数。
- 使用 ALTER 语句修改现有数据库对象的结构。
- 使用 DROP 语句删除数据库对象。
数据控制：
- 使用 GRANT 语句授予用户或角色对数据库对象的特定权限。
- 使用 REVOKE 语句撤销用户或角色的权限。
事务控制：
- 使用 BEGIN TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK 语句来管理事务，确保数据的完整性和一致性。
错误处理：
- 使用 TRY...CATCH 语句来处理错误和异常。
数据完整性：
- 使用 PRIMARY KEY、FOREIGN KEY 和 UNIQUE 约束来定义数据完整性规则。
索引：
- 使用 CREATE INDEX 和 DROP INDEX 语句来创建和删除索引，以优化查询性能。
联合查询：
- 使用 JOIN 语句来合并两个或多个表中的数据。
子查询：
- 在一个查询中嵌套另一个查询，可以是 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 语句的一部分。
集合操作：
- 使用 UNION、INTERSECT 和 EXCEPT 运算符来组合多个查询的结果集。
分组和聚合：
- 使用 GROUP BY 子句和聚合函数（如 COUNT、SUM、AVG、MIN、MAX）来处理数据集。
安全性：
- 使用 CREATE LOGIN、ALTER LOGIN 和 DROP LOGIN 语句来管理数据库登录账户。
信息检索：
- 使用 LIKE、BETWEEN、IN 和 EXISTS 等运算符来过滤和检索数据。
编程扩展：
- 使用存储过程、函数、触发器和游标等高级编程结构。

SQL 的语法和功能在不同的数据库管理系统（如 Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL 等）中可能有所不同，但基本概念和操作是相似的。

以下是一个简单的 SQL SELECT 语句示例，用于从名为 Employees 的表中检索所有员工的姓名和电子邮件地址：

SELECT FirstName, EmailAddress
FROM Employees;

SQL 是数据库管理员、开发者和分析师用来与关系型数据库进行交互的必备工具。通过 SQL，用户可以有效地查询、更新和管理存储在数据库中的数据。

二、SQL分类

SQL（Structured Query Language）可以分为几个不同的类别，主要基于其用途和功能。以下是 SQL 的主要分类：

数据定义语言（DDL）：
- 用于定义和管理数据库结构的语言。
- 主要命令包括 CREATE、ALTER、DROP、TRUNCATE 等。
- 例如，CREATE TABLE 用于创建新表，ALTER TABLE 用于修改现有表结构。
数据操纵语言（DML）：
- 用于检索和修改数据库中数据的语言。
- 主要命令包括 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等。
- 例如，SELECT 用于查询数据，INSERT INTO 用于插入新数据。
数据控制语言（DCL）：
- 用于定义数据库的安全性和权限控制的语言。
- 主要命令包括 GRANT、REVOKE 等。
- 例如，GRANT 用于授予用户权限，REVOKE 用于撤销用户权限。
事务控制语言（TCL）：
- 用于管理数据库事务的语言。
- 主要命令包括 BEGIN TRANSACTION、COMMIT、ROLLBACK、SAVEPOINT 等。
- 例如，COMMIT 用于保存事务中的更改，ROLLBACK 用于撤销事务。
查询语言：
- 专门用于检索数据的 SQL 部分。
- 包括 SELECT 语句及其扩展，如 JOIN、WHERE、ORDER BY、GROUP BY、HAVING 等子句。
程序化SQL：
- 用于编写存储过程、函数、触发器等数据库对象的 SQL 部分。
- 包括流程控制语句，如 IF、WHILE、LOOP、CASE 等。
数据控制语言（DCD）：
- 用于控制数据库的物理存储和性能的语言。
- 主要命令包括 CREATE INDEX、DROP INDEX、CREATE VIEW 等。
信息检索语言：
- 用于从数据库中检索数据的 SQL 部分。
- 包括 SELECT 语句和相关的子句，如 WHERE、ORDER BY、LIMIT 等。
维护语言：
- 用于维护数据库的 SQL 部分。
- 包括用于备份和恢复数据库的命令，如 BACKUP DATABASE、RESTORE DATABASE 等。
嵌入式SQL：
- 用于在宿主编程语言（如 C、Java）中嵌入 SQL 语句的语言。
扩展SQL：
- 用于提供特定于数据库系统的功能和扩展的语言。
对象关系SQL：
- 结合了面向对象编程的概念和传统的关系型数据库模型。

不同的数据库管理系统（DBMS）可能会有不同的扩展和实现方式，但上述分类提供了一个通用的 SQL 分类框架。

三、PostgreSQL SQL

PostgreSQL SQL，通常简称为PostgreSQL方言，是一种遵循SQL标准的数据库查询和编程语言，专门用于PostgreSQL数据库管理系统。以下是PostgreSQL SQL的一些关键特点和简介：

标准遵从性：
- PostgreSQL致力于遵循ANSI SQL（美国国家标准协会）和ISO SQL标准，这意味着它支持大多数标准SQL功能，确保了代码的可移植性。
功能丰富：
- PostgreSQL提供了许多高级功能，包括窗口函数、部分索引、表继承、高级数据类型（如数组、JSON、XML、HSTORE和PostGIS）等。
扩展性：
- 用户可以扩展SQL语言，通过创建自定义的数据类型、函数、操作符等来满足特定的需求。
数据完整性：
- 支持多种约束，包括主键、外键、唯一性、检查和排他性约束，以确保数据的完整性。
事务和并发控制：
- 支持ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）事务，确保数据操作的可靠性。
- 提供多种隔离级别，以控制并发事务的可见性和一致性。
触发器和规则系统：
- 支持触发器，允许在INSERT、UPDATE或DELETE操作之前或之后自动执行代码。
- 规则系统允许复杂的查询改写和数据流控制。
安全性：
- 提供角色基于的访问控制，可以精细地管理用户权限。
备份和恢复：
- 支持各种备份和恢复技术，包括热备份和点时间恢复。
全文搜索：
- 内置全文搜索功能，支持文本数据的高效搜索。
国际化和本地化：
- 支持多种字符编码，包括UTF-8，以及多种语言和区域设置。
存储过程：
- 支持存储过程和函数，允许编写复杂的业务逻辑并存储在数据库中。
复制功能：
- 支持逻辑复制和物理复制，允许数据在多个数据库实例之间同步。

PostgreSQL SQL是一种功能强大、灵活且可扩展的SQL方言，它为开发人员和数据库管理员提供了广泛的工具和选项，以满足各种复杂的数据库需求。

四、PostgreSQL SQL语法

PostgreSQL SQL的语法约定遵循标准的SQL规范，并有一些特定的约定和扩展。以下是一些基本的语法约定：

标识符：
- 标识符（如表名、列名、别名等）可以用双引号"括起来，特别是当它们包含特殊字符或关键字时。
- 例如：SELECT "columnName" FROM "tableName";
关键字：
- PostgreSQL中的SQL关键字不区分大小写，但习惯上使用大写。
- 例如：SELECT、FROM、WHERE等。

注释：

使用--添加单行注释，使用/* ... */添加多行注释。

例如：

-- 这是一个单行注释
SELECT
/* 
 这是一个
 多行注释
*/
column_name FROM table_name;

字符串字面量：
- 字符串可以用单引号'括起来。
- 例如：SELECT 'text';
数字字面量：
- 数字不需要引号，直接写数字即可。
- 例如：SELECT 123;
布尔值：
- 布尔值使用小写true和false表示。
- 例如：SELECT true;
空值：
- 空值使用小写null表示。
- 例如：SELECT null;
函数和操作符：
- 函数名和操作符通常不使用引号，除非它们是关键字或包含特殊字符。
- 例如：SELECT NOW();
SQL语句结构：
- SQL语句以分号;结束，允许在单个查询中使用多个分号分隔的语句。
- 例如：
```
SELECT * FROM table_name;
UPDATE table_name SET column_name = 'value';
```
大小写敏感性：
- PostgreSQL中的字符串比较默认是大小写敏感的，除非在创建数据库或表时指定了不同的排序规则。
数据类型：
- PostgreSQL支持多种数据类型，包括数值、日期/时间、字符串、布尔值等，以及一些特殊的数据类型如数组、JSON、XML等。
PL/pgSQL：
- PostgreSQL提供了PL/pgSQL过程语言，用于编写存储过程和函数，它遵循自己的一套语法规则。

这些是PostgreSQL SQL的一些基本语法约定。由于PostgreSQL支持广泛的SQL功能和一些特有的扩展，因此在实际使用中可能会遇到更多特定的语法和约定。

五、PL/pgSQL

PL/pgSQL 是 PostgreSQL 数据库的存储过程语言，它是一种基于 SQL 的过程式编程语言，用于在数据库中编写和存储复杂的逻辑。PL/pgSQL 结合了 SQL 的数据操作能力和传统的编程语言（如 C 或 Pascal）的控制结构，使得开发者能够在数据库层面实现复杂的业务逻辑。

以下是 PL/pgSQL 的一些关键特性：

变量声明：
- 可以在 PL/pgSQL 代码块中声明变量，并指定它们的数据类型。
```
variable_name data_type;
```

控制结构：

支持标准的编程控制结构，如 IF 条件语句、CASE 语句、LOOP、WHILE 和 FOR 循环。

IF condition THEN
    -- code to execute if condition is true
ELSE
    -- code to execute if condition is false
END IF;

异常处理：

可以捕获和处理异常，类似于其他编程语言中的 TRY...CATCH 块。

BEGIN
    -- code that might raise an exception
EXCEPTION WHEN exception_type THEN
    -- code to handle the exception
END;

事务控制：
- 可以在 PL/pgSQL 中控制事务，使用 COMMIT 和 ROLLBACK 语句。
```
BEGIN;
    -- some SQL statements
COMMIT; -- or ROLLBACK;
```
游标：
- 可以使用游标在 PL/pgSQL 代码中处理查询结果集。
```
CURSOR cursor_name FOR SELECT statement;
```

函数和过程：

可以创建存储函数和存储过程，这些可以接收参数并在数据库中被调用。

CREATE OR REPLACE FUNCTION function_name(参数列表)
RETURNS 返回类型 AS $$
DECLARE
    -- 变量声明
BEGIN
    -- 函数体
    RETURN 返回值;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

复合数据类型：
- 可以创建复合数据类型（类似于 C 结构体），并在 PL/pgSQL 中使用它们。
触发器：
- 可以创建触发器函数，这些函数会在特定的数据库事件（如 INSERT、UPDATE、DELETE）发生时自动执行。
动态 SQL：
- 可以使用 EXECUTE 语句执行动态构建的 SQL 命令。
并发和并行：
- PL/pgSQL 支持并发控制，允许在多用户环境中安全地执行操作。

PL/pgSQL 是 PostgreSQL 强大的功能之一，它允许开发者在数据库层面实现复杂的逻辑，而无需依赖外部应用程序代码。这有助于提高性能，因为数据处理更接近数据存储的位置，并且可以减少网络通信的开销。

六、标识符

在PL/pgSQL中，标识符是用来标识变量、常量、游标、函数等用户定义的名称。以下是PL/pgSQL中标识符的分类、规则和特殊符号的使用等详细信息：

标识符分类

变量：用于存储程序运行时的数据。
常量：用于存储不变的值。
游标：用于逐行处理查询结果集。
函数名：用于定义或调用函数。
异常名：用于定义异常处理。

标识符规则

命名规则：
- 标识符必须以字母（a-z，包括带变音符的字母和非拉丁字母）或下划线（_）开始。
- 后续字符可以是字母、下划线（_）、数字（0-9）或美元符号（$）。
- 标识符名不能超过NAMEDATALEN-1字节，默认情况下NAMEDATALEN的值为64，因此标识符的长度上限为63字节。
大小写敏感性：
- PostgreSQL中的标识符默认是大小写不敏感的，但是被双引号括起来的标识符被视为受限标识符，这种标识符对大小写敏感。
关键字和标识符：
- 关键词是SQL语言中具有特定意义的词，如SELECT、UPDATE等。标识符用于标识表、列或其他数据库对象的名字。

特殊符号的使用

双引号：
- 被双引号括起来的标识符称为受限标识符，这种标识符可以包含任何字符，包括那些通常不是标识符一部分的字符，如空格和关键字。
- 例如："MY_TABLE"和"A"都是受限标识符。
转义字符：
- PostgreSQL使用反斜杠（\）作为转义字符。当我们想在字符串中包含引号、反斜杠或其他特殊字符时，我们可以使用转义字符来表示这些字符。
- 例如，如果我们想在字符串中包含一个单引号，我们可以写作两个单引号：'I''m fine'。
动态SQL中的引号处理：
- 在动态SQL中，使用quote_ident和quote_literal函数来正确处理引号和特殊字符。
- quote_ident用于转义标识符，quote_literal用于转义字面量值。

这些规则和约定定义了如何在PL/pgSQL中正确地使用标识符，以确保代码的正确性和可读性。

七、常量

在PL/pgSQL中，常量是一种特殊的变量，其值在定义后不能被改变。以下是关于PL/pgSQL中常量的详细信息：

常量的定义和使用

声明常量：
在PL/pgSQL中，常量可以通过在变量声明时使用CONSTANT关键字来定义。这表示一旦常量被初始化，其值就不能被修改。常量的声明语法如下：
```
name CONSTANT type [ COLLATE collation_name ] [ NOT NULL ] [ { DEFAULT | := | = } expression ];
```
例如，声明一个名为MAX_SIZE的常量，其值为100：
```
DECLARE
    MAX_SIZE CONSTANT integer := 100;
```
参考：[PL/pgSQL 常量]。
常量的类型：
常量可以是任何数据类型，包括数值类型、字符串类型、布尔类型等。例如：
- 数值常量：DECLARE max_items CONSTANT integer := 100;
- 字符串常量：DECLARE app_name CONSTANT text := 'MyApplication';
- 布尔常量：DECLARE is_active CONSTANT boolean := true;
常量的默认值：
在声明常量时，可以指定一个默认值，如果未指定，默认值为SQL空值（NULL）。例如：
```
DECLARE
    default_value CONSTANT integer DEFAULT 0;
```
常量的作用域：
常量的作用域限制在声明它们的块内。如果在一个函数或过程中声明了一个常量，它只能在该函数或过程内部访问。
常量与变量的区别：
常量与普通变量的主要区别在于常量的值在初始化后不能被改变，而普通变量的值可以在程序执行过程中被重新赋值。
使用常量的好处：
使用常量可以提高代码的可维护性，因为如果需要更改某个值，只需在定义常量的地方更改一次，而不需要在代码的多个地方进行更改。
常量的特殊符号：
在PL/pgSQL中，常量可以使用与普通变量相同的标识符规则，并且可以使用双引号来创建受限标识符，如果常量名称与SQL关键字冲突或包含特殊字符。

通过使用常量，你可以在PL/pgSQL代码中创建一个值不可变的变量，这有助于减少程序中的错误，并提高代码的清晰度和可维护性。

八、变量

在PL/pgSQL中，变量是用来存储数据值的临时存储位置，这些值在程序执行过程中可能会改变。以下是关于PL/pgSQL中变量的详细信息：

变量的声明

基本声明：
在PL/pgSQL中，变量在使用前必须声明，声明时需要指定变量的名称和数据类型。例如：
```
DECLARE
    v_variable_name some_data_type;
```
其中v_variable_name是变量的名称，some_data_type是变量的数据类型。
初始化：
变量在声明时可以初始化，即赋予一个初始值。例如：
```
DECLARE
    v_counter INTEGER := 0;
```
作用域：
变量的作用域是其被声明的代码块，包括函数、过程或匿名代码块。在作用域外，变量不可见。

变量的类型

基本数据类型：
PL/pgSQL支持PostgreSQL的所有基本数据类型，如INTEGER、VARCHAR、BOOLEAN、DATE、TIMESTAMP等。
复合数据类型：
除了基本数据类型，PL/pgSQL还支持数组、复合类型（用户自定义的数据类型）等复合数据类型。
引用类型：
PL/pgSQL允许声明引用类型变量，这些变量存储对另一个变量的引用。

变量的使用

赋值：
变量可以在声明后被赋新值。例如：
```
v_counter := v_counter + 1;
```
参数传递：
在函数中，变量可以作为参数传递给其他函数或过程。
返回值：
函数可以返回变量的值。

变量的生命周期

局部变量：
在PL/pgSQL的函数或过程中声明的变量是局部变量，它们只在当前函数或过程中有效。
持久变量：
在异常处理块中声明的变量在异常处理结束后仍然存在，直到整个函数或过程结束。

变量的默认值

默认值：
如果变量在声明时没有初始化，它们将被赋予默认值，对于大多数数据类型来说，这个默认值是NULL。

变量的规则和约定

命名约定：
变量名应遵循标识符的命名规则，通常使用小写字母和下划线来提高可读性。
避免关键字：
避免使用SQL关键字作为变量名，如果必须使用，可以用双引号括起来。
清晰性：
变量名应尽可能描述性，以提高代码的可读性。

示例

CREATE OR REPLACE FUNCTION increment_counter()
RETURNS VOID AS $$
DECLARE
    v_counter INTEGER := 0; -- 声明并初始化变量
BEGIN
    v_counter := v_counter + 1; -- 变量赋新值
    -- 其他逻辑...
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

在这个例子中，v_counter是一个整型变量，它被初始化为0，并在函数体内递增。这个变量的作用域仅限于increment_counter函数内部。

通过使用变量，PL/pgSQL允许开发者在存储过程、函数和触发器中存储和操作数据，实现复杂的业务逻辑。

九、运算符

PL/pgSQL中的运算符与大多数编程语言中的运算符类似，它们用于执行数学和逻辑计算。以下是PL/pgSQL中常用的运算符及其详细说明：

算术运算符

加法 (+)：
- 用于计算两个数值的和。
- 例如：result := a + b;
减法 (-)：
- 用于计算两个数值的差。
- 例如：result := a - b;
乘法 (*)：
- 用于计算两个数值的乘积。
- 例如：result := a * b;
除法 (/)：
- 用于计算两个数值的商。
- 例如：result := a / b;
模运算 (%)：
- 用于计算两个整数的余数。
- 例如：result := a % b;
指数运算 (**)：
- 用于计算一个数的另一个数次幂。
- 例如：result := a ** b;

比较运算符

等于 (= 或 ==)：
- 检查两个值是否相等。
- 例如：IF a = b THEN ...;
不等于 (<> 或 !=)：
- 检查两个值是否不相等。
- 例如：IF a <> b THEN ...;
大于 (>)：
- 检查一个值是否大于另一个值。
- 例如：IF a > b THEN ...;
小于 (<)：
- 检查一个值是否小于另一个值。
- 例如：IF a < b THEN ...;
大于等于 (>=)：
- 检查一个值是否大于或等于另一个值。
- 例如：IF a >= b THEN ...;
小于等于 (<=)：
- 检查一个值是否小于或等于另一个值。
- 例如：IF a <= b THEN ...;

逻辑运算符

逻辑与 (AND)：
- 用于组合两个布尔表达式，只有当两个表达式都为真时，结果才为真。
- 例如：IF condition1 AND condition2 THEN ...;
逻辑或 (OR)：
- 用于组合两个布尔表达式，只要有一个表达式为真，结果就为真。
- 例如：IF condition1 OR condition2 THEN ...;
逻辑非 (NOT)：
- 用于反转布尔表达式的值，将真变为假，将假变为真。
- 例如：IF NOT condition THEN ...;

赋值运算符

赋值 (:=)：
- 将右侧的值赋给左侧的变量。
- 例如：variable := expression;

字符串连接运算符

拼接 (||)：
- 用于连接两个字符串。
- 例如：result := string1 || string2;

位运算符

按位与 (&)：
- 对两个整数的二进制表示进行按位与操作。
- 例如：result := a & b;
按位或 (|)：
- 对两个整数的二进制表示进行按位或操作。
- 例如：result := a | b;
按位异或 (#)：
- 对两个整数的二进制表示进行按位异或操作。
- 例如：result := a # b;
按位非 (~)：
- 对一个整数的二进制表示进行按位非操作。
- 例如：result := ~a;
左移 (<<)：
- 将一个整数的二进制表示向左移动指定的位数。
- 例如：result := a << b;
右移 (>>)：
- 将一个整数的二进制表示向右移动指定的位数。
- 例如：result := a >> b;

这些运算符在PL/pgSQL中扮演着重要的角色，它们使得程序能够执行复杂的计算和逻辑判断。在使用这些运算符时，需要注意它们的优先级和结合性，以确保程序的正确性和预期的行为。

十、表达式

在PL/pgSQL中，表达式是由变量、常量、运算符和函数调用组成的组合，它们用于计算和返回一个值。表达式可以在PL/pgSQL的任何地方使用，包括赋值语句、条件语句、循环语句等。以下是PL/pgSQL中表达式的详细说明：

类型和结构

简单表达式：
- 只包含一个元素，如一个变量、常量或函数调用。
- 例如：my_variable，100，CURRENT_TIMESTAMP。
复合表达式：
- 包含多个元素，使用运算符连接。
- 例如：my_variable + 10，UPPER('hello') || ' world'。

运算符

PL/pgSQL支持多种运算符，包括：

算术运算符：+, -, *, /, %, **（指数）。
比较运算符：=, <>, >, <, >=, <=。
逻辑运算符：AND, OR, NOT。
赋值运算符：:=。
字符串连接运算符：||。
位运算符：&（按位与），|（按位或），#（按位异或），~（按位非），<<（左移），>>（右移）。

函数调用

函数调用是表达式的一部分，可以是内置函数或用户自定义函数。

内置函数：
- PostgreSQL提供了大量的内置函数，如LENGTH(), TRIM(), NOW()等。
- 例如：LENGTH('Hello')。
用户自定义函数：
- 用户可以在PL/pgSQL中或其他SQL代码中定义函数，并在表达式中调用它们。
- 例如：my_custom_function(param1, param2)。

控制结构

PL/pgSQL中的控制结构允许在表达式中使用条件和循环。

IF语句：
- 用于根据条件执行不同的代码块。
- 例如：IF condition THEN ... END IF;。
CASE语句：
- 用于多条件分支选择。
- 例如：CASE expression WHEN value1 THEN result1 WHEN value2 THEN result2 ... END;。
循环：
- LOOP, WHILE, FOR循环允许在满足条件时重复执行表达式。
- 例如：LOOP ... EXIT WHEN condition; ... END LOOP;。

表达式求值

类型转换：
- 可以使用::运算符或CAST()函数显式转换数据类型。
- 例如：my_variable::integer，CAST(my_variable AS integer)。
优先级和结合性：
- 运算符具有不同的优先级，如指数运算符的优先级高于乘法和除法。
- 括号()可以用来改变运算顺序。
NULL处理：
- 表达式中包含NULL时，结果可能是NULL，这取决于运算符和上下文。

示例

BEGIN
    DECLARE
        amount integer := 100;
        tax_rate decimal := 0.08;
        total_cost decimal;
    BEGIN
        total_cost := amount * (1 + tax_rate); -- 复合表达式
        RAISE NOTICE 'Total cost with tax: %', total_cost;
    END;
END;

在这个例子中，total_cost是一个变量，它被赋值为amount和tax_rate的复合表达式的结果。这个表达式计算了包含税的总成本。

表达式是PL/pgSQL中实现逻辑和计算的基础，它们使得程序能够动态地处理数据和控制程序流程。

十一、通配符

在PL/pgSQL中，通配符主要用于模式匹配，尤其是在使用LIKE操作符进行字符串比较时。以下是PL/pgSQL中通配符的详细说明：

通配符字符

百分号（%）：
- 用于匹配任意数量的字符，包括零个字符。
- 例如：LIKE '%abc%'将匹配包含"abc"的任意字符串，如"123abc456"或"abc"。
下划线（_）：
- 用于匹配单个字符。
- 例如：LIKE '_abc'将匹配以"a"开头，以"bc"结尾的任意4个字符的字符串，如"aabc"或"1abc"。

使用通配符选择多列数据

在PostgreSQL中，通配符字符可以与SELECT语句中的LIKE关键字一起使用，以从数据库中选择特定的列。例如，如果你想要从一个名为employees的表中选择所有以"S"开头的员工的姓名和年龄，可以使用如下查询：

SELECT name, age FROM employees WHERE name LIKE 'S%';

这个查询将返回所有姓名以"S"开头的员工的姓名和年龄。

正则表达式中的通配符

除了LIKE操作符中的通配符，PostgreSQL还支持正则表达式，其中包含更多的通配符和元字符，如：

\s：匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等。
\S：匹配任何非空白字符。
\t：匹配一个制表符。
\v：匹配一个垂直制表符。
\w：匹配包括下划线的任何单词字符，等价于[A-Za-z0-9_]。
\W：匹配任何非单词字符，等价于[^A-Za-z0-9_]。
\x_n_：匹配_n_，其中_n_为十六进制转义值。
\_num_：匹配_num_，其中_num_是一个正整数，对所获取的匹配的引用。
\ _n_：标识一个八进制转义值或一个后向引用。

这些正则表达式通配符可以在~（匹配）和!~（不匹配）操作符中使用，例如：

SELECT * FROM employees WHERE name ~ '\w+';

这个查询将匹配所有姓名由单词字符组成的员工记录。

综上所述，通配符在PL/pgSQL中用于模式匹配，可以简化字符串的搜索和比较操作。通过使用这些通配符，可以更加灵活地查询和处理数据库中的数据。

十二、注释

在PostgreSQL（通常简称为pgsql）中，可以使用两种类型的注释：

单行注释：
单行注释以两个连字符 -- 开始，直到行尾的所有内容都被视为注释。例如：
```
-- 这是一个单行注释
SELECT * FROM table_name; -- 这行代码后面也有注释
```
多行注释：
多行注释使用 /* 开始，以 */ 结束，可以跨越多行。例如：
```
/*
这是一个
多行注释
*/
SELECT * FROM table_name;
```
注意：多行注释不能嵌套。

这些注释在SQL脚本中用于提供额外的信息，帮助解释代码的目的和逻辑，它们不会被数据库执行，因此对性能没有影响。

在PL/pgSQL（PostgreSQL的过程式语言）中，注释的使用与SQL脚本中相同。无论是单行注释还是多行注释，都可以在PL/pgSQL代码块中使用，以提供对代码逻辑的解释。

请注意，尽管注释对于代码的阅读和维护非常重要，但应避免在生产环境中的SQL查询中使用过多的注释，因为它们可能会增加代码的复杂性和维护难度。

十三、数据定义语言

在PostgreSQL（pgsql）中，数据定义语言（Data Definition Language，DDL）是用于定义和管理数据库对象（如表、视图、索引、数据类型、函数等）的SQL语句。以下是PostgreSQL中常用的一些DDL语句：

CREATE：
- 用于创建新的数据库对象。
- 例如：CREATE TABLE table_name(...); 创建新表，CREATE VIEW view_name AS SELECT ...; 创建新视图。
ALTER：
- 用于修改现有数据库对象的结构。
- 例如：ALTER TABLE table_name ADD COLUMN column_name data_type; 添加新列。
DROP：
- 用于删除数据库对象。
- 例如：DROP TABLE table_name; 删除表，DROP VIEW view_name; 删除视图。
TRUNCATE：
- 用于快速删除表中的所有行。
- 例如：TRUNCATE TABLE table_name;。
COMMENT ON：
- 用于为数据库对象添加注释。
- 例如：COMMENT ON TABLE table_name IS 'table description';。
GRANT：
- 用于授予用户或角色对数据库对象的访问权限。
- 例如：GRANT SELECT ON table_name TO user_name;。
REVOKE：
- 用于撤销用户或角色对数据库对象的访问权限。
- 例如：REVOKE SELECT ON table_name FROM user_name;。
CREATE INDEX：
- 用于创建索引以提高查询效率。
- 例如：CREATE INDEX index_name ON table_name(column_name);。
DROP INDEX：
- 用于删除索引。
- 例如：DROP INDEX index_name;。
CREATE TYPE：
- 用于创建自定义数据类型。
- 例如：CREATE TYPE type_name AS ENUM ('value1', 'value2');。
ALTER TYPE：
- 用于修改自定义数据类型。
- 例如：ALTER TYPE type_name ADD VALUE 'new_value';。
DROP TYPE：
- 用于删除自定义数据类型。
- 例如：DROP TYPE type_name;。
CREATE SCHEMA：
- 用于创建新的模式（Schema），用于组织数据库对象。
- 例如：CREATE SCHEMA schema_name;。
ALTER SCHEMA：
- 用于修改模式的属性。
- 例如：ALTER SCHEMA schema_name RENAME TO new_schema_name;。
DROP SCHEMA：
- 用于删除模式。
- 例如：DROP SCHEMA schema_name;。
CREATE DOMAIN：
- 用于创建域，即约束特定类型的列的范围。
- 例如：CREATE DOMAIN domain_name AS data_type CHECK (condition);。
ALTER DOMAIN：
- 用于修改域的定义。
- 例如：ALTER DOMAIN domain_name ADD CONSTRAINT constraint_name CHECK (condition);。
DROP DOMAIN：
- 用于删除域。
- 例如：DROP DOMAIN domain_name;。
CREATE FUNCTION：
- 用于创建自定义函数。
- 例如：CREATE FUNCTION function_name() RETURNS data_type AS $$ ... $$ LANGUAGE plpgsql;。
ALTER FUNCTION：
- 用于修改函数的定义。
- 例如：ALTER FUNCTION function_name() OWNER TO new_owner;。
DROP FUNCTION：
- 用于删除函数。
- 例如：DROP FUNCTION function_name();。

这些DDL语句是PostgreSQL中定义和修改数据库结构的基础，它们对于数据库的初始化、维护和优化至关重要。使用DDL语句时，通常需要具有相应的权限。

十四、数据操作语言

在PostgreSQL（pgsql）中，数据操作语言（Data Manipulation Language，DML）是用于查询和修改数据库中数据的SQL语句。以下是PostgreSQL中常用的一些DML语句：

SELECT：
- 用于查询数据库中的数据。
- 例如：SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE condition;
INSERT：
- 用于向表中插入新的数据行。
- 例如：INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (value1, value2);
UPDATE：
- 用于修改表中的现有数据。
- 例如：UPDATE table_name SET column1 = value1 WHERE condition;
DELETE：
- 用于从表中删除数据。
- 例如：DELETE FROM table_name WHERE condition;
TRUNCATE：
- 用于快速删除表中的所有数据，不记录行的删除。
- 例如：TRUNCATE TABLE table_name;
COPY：
- 用于将数据从一个文件复制到表中，或者从表中复制到一个文件。
- 例如：COPY table_name FROM 'file_path';（从文件复制到表）
- 例如：COPY (SELECT * FROM table_name) TO 'file_path';（从表复制到文件）
RETURNING（与INSERT、UPDATE、DELETE一起使用）：
- 用于在插入、更新或删除操作后返回受影响的行。
- 例如：INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (value1, value2) RETURNING *;
CALL（用于调用存储过程）：
- 用于执行存储过程。
- 例如：CALL procedure_name(param1, param2);

这些DML语句是PostgreSQL中操作和处理数据库数据的基础，它们允许用户执行数据检索、插入、更新和删除等操作。使用DML语句时，通常需要具有对相应数据库对象的访问权限。

十五、数据控制语言

在PostgreSQL（pgsql）中，数据控制语言（Data Control Language，DCL）是用于定义数据库的安全策略和访问权限的SQL语句。以下是PostgreSQL中常用的一些DCL语句：

GRANT：
- 用于授予用户或角色对数据库对象（如表、视图、函数等）的特定权限。
- 例如：GRANT SELECT, INSERT ON table_name TO user_name;
REVOKE：
- 用于撤销用户或角色对数据库对象的特定权限。
- 例如：REVOKE SELECT ON table_name FROM user_name;
ALTER ROLE 或 ALTER USER：
- 用于修改角色或用户的属性，如密码更改、角色更新等。
- 例如：ALTER USER user_name WITH PASSWORD 'new_password';
CREATE ROLE 或 CREATE USER：
- 用于创建新的角色或用户。
- 例如：CREATE USER user_name WITH PASSWORD 'password';
DROP ROLE 或 DROP USER：
- 用于删除角色或用户。
- 例如：DROP USER user_name;
SET ROLE 或 SET USER：
- 用于切换当前会话的角色。
- 例如：SET ROLE user_name;
SHOW：
- 用于显示当前会话的某些配置参数，如角色。
- 例如：SHOW ROLE;
CURRENT_USER 或 SESSION_USER：
- 这些函数返回当前会话的用户名称。
- 例如：SELECT CURRENT_USER;
IS SUPERUSER：
- 这个函数检查指定的用户是否是超级用户。
- 例如：SELECT IS SUPERUSER;
pg_roles 系统表：
- 可以查询这个系统表来获取数据库角色的信息。
- 例如：SELECT * FROM pg_roles;

这些DCL语句是PostgreSQL中管理和控制数据库访问权限的基础，它们对于确保数据库的安全性和数据的完整性至关重要。使用DCL语句时，通常需要具有相应的权限，特别是超级用户权限。

十六、流程控制语句

在PostgreSQL的PL/pgSQL（过程式语言）中，流程控制语句用于控制程序的执行流程。以下是PL/pgSQL中支持的一些主要流程控制语句：

BEGIN/END：
- 用于定义一个代码块的开始和结束。
- 例如：
```
BEGIN
    -- 代码块内容
END;
```

IF/ELSIF/ELSE/END IF：

用于条件执行。

例如：

IF condition THEN
    -- 条件为真时执行的代码
ELSIF another_condition THEN
    -- 另一个条件为真时执行的代码
ELSE
    -- 所有条件都不为真时执行的代码
END IF;

CASE：

用于多条件分支选择。

例如：

CASE expression
    WHEN value1 THEN
        -- 值1时执行的代码
    WHEN value2 THEN
        -- 值2时执行的代码
    ELSE
        -- 其他情况执行的代码
END CASE;

LOOP/END LOOP：
- 用于创建一个无限循环，直到遇到EXIT或RETURN语句。
- 例如：
```
LOOP
    -- 循环体代码
    EXIT; -- 退出循环
END LOOP;
```

WHILE/END LOOP：

用于创建一个当条件为真时重复执行的循环。

例如：

WHILE condition LOOP
    -- 循环体代码
    -- 需要包含退出循环的逻辑
END LOOP;

FOR/END LOOP：
- 用于创建一个固定次数的循环，通常与游标一起使用。
- 例如：
```
FOR record IN SELECT column FROM table LOOP
    -- 循环体代码
END LOOP;
```
RETURN：
- 用于从函数中返回值或退出过程。
- 例如：
```
RETURN value;
```
RAISE：
- 用于抛出错误和异常。
- 例如：
```
RAISE EXCEPTION 'error message';
```
CONTINUE：
- 用于跳过当前循环的剩余代码并继续下一次循环迭代（在某些循环中可用）。
- 例如：