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sidebar_label: 数据查询
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title: 数据查询
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description: 查询数据的详细语法
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## 查询语法
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```sql
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SELECT {DATABASE() | CLIENT_VERSION() | SERVER_VERSION() | SERVER_STATUS() | NOW() | TODAY() | TIMEZONE() | CURRENT_USER() | USER() }
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SELECT [hints] [DISTINCT] [TAGS] select_list
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from_clause
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[WHERE condition]
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[partition_by_clause]
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[interp_clause]
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[window_clause]
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[group_by_clause]
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[order_by_clasue]
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[SLIMIT limit_val [SOFFSET offset_val]]
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[LIMIT limit_val [OFFSET offset_val]]
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[>> export_file]
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hints: /*+ [hint([hint_param_list])] [hint([hint_param_list])] */
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hint:
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BATCH_SCAN | NO_BATCH_SCAN | SORT_FOR_GROUP | PARTITION_FIRST | PARA_TABLES_SORT | SMALLDATA_TS_SORT
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select_list:
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select_expr [, select_expr] ...
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select_expr: {
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*
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| query_name.*
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| [schema_name.] {table_name | view_name} .*
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| t_alias.*
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| expr [[AS] c_alias]
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}
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from_clause: {
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table_reference [, table_reference] ...
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| join_clause [, join_clause] ...
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}
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table_reference:
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table_expr t_alias
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table_expr: {
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table_name
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| view_name
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| ( subquery )
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}
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join_clause:
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table_reference [INNER] JOIN table_reference ON condition
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window_clause: {
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SESSION(ts_col, tol_val)
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| STATE_WINDOW(col)
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| INTERVAL(interval_val [, interval_offset]) [SLIDING (sliding_val)] [WATERMARK(watermark_val)] [FILL(fill_mod_and_val)]
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interp_clause:
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RANGE(ts_val [, ts_val]) EVERY(every_val) FILL(fill_mod_and_val)
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partition_by_clause:
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PARTITION BY expr [, expr] ...
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group_by_clause:
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GROUP BY expr [, expr] ... HAVING condition
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order_by_clasue:
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ORDER BY order_expr [, order_expr] ...
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order_expr:
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{expr | position | c_alias} [DESC | ASC] [NULLS FIRST | NULLS LAST]
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```
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## Hints
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Hints 是用户控制单个语句查询优化的一种手段，当 Hint 不适用于当前的查询语句时会被自动忽略，具体说明如下：
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- Hints 语法以`/*+`开始，终于`*/`，前后可有空格。
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- Hints 语法只能跟随在 SELECT 关键字后。
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- 每个 Hints 可以包含多个 Hint，Hint 间以空格分开，当多个 Hint 冲突或相同时以先出现的为准。
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- 当 Hints 中某个 Hint 出现错误时，错误出现之前的有效 Hint 仍然有效，当前及之后的 Hint 被忽略。
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- hint_param_list 是每个 Hint 的参数，根据每个 Hint 的不同而不同。
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目前支持的 Hints 列表如下：
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| **Hint** | **参数** | **说明** | **适用范围** |
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| :-----------: | -------------- | -------------------------- | -----------------------------|
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| BATCH_SCAN | 无 | 采用批量读表的方式 | 超级表 JOIN 语句 |
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| NO_BATCH_SCAN | 无 | 采用顺序读表的方式 | 超级表 JOIN 语句 |
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| SORT_FOR_GROUP| 无 | 采用sort方式进行分组, 与PARTITION_FIRST冲突 | partition by 列表有普通列时 |
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| PARTITION_FIRST| 无 | 在聚合之前使用PARTITION计算分组, 与SORT_FOR_GROUP冲突 | partition by 列表有普通列时 |
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| PARA_TABLES_SORT| 无 | 超级表的数据按时间戳排序时, 不使用临时磁盘空间, 只使用内存。当子表数量多, 行长比较大时候, 会使用大量内存, 可能发生OOM | 超级表的数据按时间戳排序时 |
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| SMALLDATA_TS_SORT| 无 | 超级表的数据按时间戳排序时, 查询列长度大于等于256, 但是行数不多, 使用这个提示, 可以提高性能 | 超级表的数据按时间戳排序时 |
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举例：
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```sql
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SELECT /*+ BATCH_SCAN() */ a.ts FROM stable1 a, stable2 b where a.tag0 = b.tag0 and a.ts = b.ts;
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SELECT /*+ SORT_FOR_GROUP() */ count(*), c1 FROM stable1 PARTITION BY c1;
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SELECT /*+ PARTITION_FIRST() */ count(*), c1 FROM stable1 PARTITION BY c1;
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SELECT /*+ PARA_TABLES_SORT() */ * from stable1 order by ts;
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SELECT /*+ SMALLDATA_TS_SORT() */ * from stable1 order by ts;
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```
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## 列表
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查询语句可以指定部分或全部列作为返回结果。数据列和标签列都可以出现在列表中。
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### 通配符
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通配符 \* 可以用于代指全部列。对于普通表和子表，结果中只有普通列。对于超级表，还包含了 TAG 列。
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```sql
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SELECT * FROM d1001;
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```
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通配符支持表名前缀，以下两个 SQL 语句均为返回全部的列：
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```sql
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SELECT * FROM d1001;
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SELECT d1001.* FROM d1001;
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```
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在 JOIN 查询中，带表名前缀的\*和不带前缀\*返回的结果有差别， \*返回全部表的所有列数据（不包含标签），而带表名前缀的通配符，则只返回该表的列数据。
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```sql
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SELECT * FROM d1001, d1003 WHERE d1001.ts=d1003.ts;
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SELECT d1001.* FROM d1001,d1003 WHERE d1001.ts = d1003.ts;
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```
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上面的查询语句中，前者返回 d1001 和 d1003 的全部列，而后者仅返回 d1001 的全部列。
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在使用 SQL 函数来进行查询的过程中，部分 SQL 函数支持通配符操作。其中的区别在于：
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`count(*)`函数只返回一列。`first`、`last`、`last_row`函数则是返回全部列。
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### 标签列
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在超级表和子表的查询中可以指定 _标签列_，且标签列的值会与普通列的数据一起返回。
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```sql
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SELECT location, groupid, current FROM d1001 LIMIT 2;
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```
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### 结果去重
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`DISTINCT` 关键字可以对结果集中的一列或多列进行去重，去除的列既可以是标签列也可以是数据列。
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对标签列去重：
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```sql
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SELECT DISTINCT tag_name [, tag_name ...] FROM stb_name;
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```
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对数据列去重：
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```sql
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SELECT DISTINCT col_name [, col_name ...] FROM tb_name;
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```
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:::info
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1. cfg 文件中的配置参数 maxNumOfDistinctRes 将对 DISTINCT 能够输出的数据行数进行限制。其最小值是 100000，最大值是 100000000，默认值是 10000000。如果实际计算结果超出了这个限制，那么会仅输出这个数量范围内的部分。
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2. 由于浮点数天然的精度机制原因，在特定情况下，对 FLOAT 和 DOUBLE 列使用 DISTINCT 并不能保证输出值的完全唯一性。
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:::
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### 标签查询
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当查询的列只有标签列时，`TAGS` 关键字可以指定返回所有子表的标签列。每个子表只返回一行标签列。
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返回所有子表的标签列：
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```sql
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SELECT TAGS tag_name [, tag_name ...] FROM stb_name
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```
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### 结果集列名
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`SELECT`子句中，如果不指定返回结果集合的列名，结果集列名称默认使用`SELECT`子句中的表达式名称作为列名称。此外，用户可使用`AS`来重命名返回结果集合中列的名称。例如：
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```sql
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taos> SELECT ts, ts AS primary_key_ts FROM d1001;
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```
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但是针对`first(*)`、`last(*)`、`last_row(*)`不支持针对单列的重命名。
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### 伪列
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**伪列**: 伪列的行为表现与普通数据列相似但其并不实际存储在表中。可以查询伪列，但不能对其做插入、更新和删除的操作。伪列有点像没有参数的函数。下面介绍是可用的伪列：
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**TBNAME**
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`TBNAME` 可以视为超级表中一个特殊的标签，代表子表的表名。
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获取一个超级表所有的子表名及相关的标签信息：
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```mysql
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SELECT TAGS TBNAME, location FROM meters;
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```
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建议用户使用 INFORMATION_SCHEMA 下的 INS_TAGS 系统表来查询超级表的子表标签信息，例如获取超级表 meters 所有的子表名和标签值：
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```mysql
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SELECT table_name, tag_name, tag_type, tag_value FROM information_schema.ins_tags WHERE stable_name='meters';
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```
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统计超级表下辖子表数量：
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```mysql
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SELECT COUNT(*) FROM (SELECT DISTINCT TBNAME FROM meters);
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```
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以上两个查询均只支持在 WHERE 条件子句中添加针对标签（TAGS）的过滤条件。
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**\_QSTART/\_QEND**
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\_qstart 和\_qend 表示用户输入的查询时间范围，即 WHERE 子句中主键时间戳条件所限定的时间范围。如果 WHERE 子句中没有有效的主键时间戳条件，则时间范围为[-2^63, 2^63-1]。
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\_qstart 和\_qend 不能用于 WHERE 子句中。
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**\_WSTART/\_WEND/\_WDURATION**
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\_wstart 伪列、\_wend 伪列和\_wduration 伪列
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\_wstart 表示窗口起始时间戳，\_wend 表示窗口结束时间戳，\_wduration 表示窗口持续时长。
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这三个伪列只能用于时间窗口的窗口切分查询之中，且要在窗口切分子句之后出现。
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**\_c0/\_ROWTS**
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TDengine 中，所有表的第一列都必须是时间戳类型，且为其主键，\_rowts 伪列和\_c0 伪列均代表了此列的值。相比实际的主键时间戳列，使用伪列更加灵活，语义也更加标准。例如，可以和 max\min 等函数一起使用。
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```sql
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select _rowts, max(current) from meters;
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```
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**\_IROWTS**
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\_irowts 伪列只能与 interp 函数一起使用，用于返回 interp 函数插值结果对应的时间戳列。
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```sql
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select _irowts, interp(current) from meters range('2020-01-01 10:00:00', '2020-01-01 10:30:00') every(1s) fill(linear);
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```
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## 查询对象
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FROM 关键字后面可以是若干个表（超级表）列表，也可以是子查询的结果。
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如果没有指定用户的当前数据库，可以在表名称之前使用数据库的名称来指定表所属的数据库。例如：`power.d1001` 方式来跨库使用表。
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TDengine 支持基于时间戳主键的 INNER JOIN，规则如下：
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1. 支持 FROM 表列表和显式的 JOIN 子句两种语法。
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2. 对于普通表和子表，ON 条件必须有且只有时间戳主键的等值条件。
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3. 对于超级表，ON 条件在时间戳主键的等值条件之外，还要求有可以一一对应的标签列等值条件，不支持 OR 条件。
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4. 参与 JOIN 计算的表只能是同一种类型，即只能都是超级表，或都是子表，或都是普通表。
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5. JOIN 两侧均支持子查询。
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6. 不支持与 FILL 子句混合使用。
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## GROUP BY
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如果在语句中同时指定了 GROUP BY 子句，那么 SELECT 列表只能包含如下表达式：
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1. 常量
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2. 聚集函数
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3. 与 GROUP BY 后表达式相同的表达式。
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4. 包含前面表达式的表达式
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GROUP BY 子句对每行数据按 GROUP BY 后的表达式的值进行分组，并为每个组返回一行汇总信息。
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GROUP BY 子句中的表达式可以包含表或视图中的任何列，这些列不需要出现在 SELECT 列表中。
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该子句对行进行分组，但不保证结果集的顺序。若要对分组进行排序，请使用 ORDER BY 子句
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## PARTITION BY
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PARTITION BY 子句是 TDengine 3.0版本引入的特色语法，用于根据 part_list 对数据进行切分，在每个切分的分片中可以进行各种计算。
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PARTITION BY 与 GROUP BY 基本含义相似，都是按照指定列表进行数据分组然后进行计算，不同点在于 PARTITION BY 没有 GROUP BY 子句的 SELECT 列表的各种限制，组内可以进行任意运算（常量、聚合、标量、表达式等），因此在使用上 PARTITION BY 完全兼容 GROUP BY，所有使用 GROUP BY 子句的地方都可以替换为 PARTITION BY。
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因为 PARTITION BY 没有返回一行聚合数据的要求，因此还可以支持在分组切片后的各种窗口运算，所有需要分组进行的窗口运算都只能使用 PARTITION BY 子句。
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详见 [TDengine 特色查询](../distinguished)
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## ORDER BY
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ORDER BY 子句对结果集排序。如果没有指定 ORDER BY，无法保证同一语句多次查询的结果集返回顺序一致。
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ORDER BY 后可以使用位置语法，位置标识为正整数，从 1 开始，表示使用 SELECT 列表的第几个表达式进行排序。
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ASC 表示升序，DESC 表示降序。
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NULLS 语法用来指定 NULL 值在排序中输出的位置。NULLS LAST 是升序的默认值，NULLS FIRST 是降序的默认值。
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## LIMIT
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LIMIT 控制输出条数，OFFSET 指定从第几条之后开始输出。LIMIT/OFFSET 对结果集的执行顺序在 ORDER BY 之后。LIMIT 5 OFFSET 2 可以简写为 LIMIT 2, 5，都输出第 3 行到第 7 行数据。
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在有 PARTITION BY/GROUP BY 子句时，LIMIT 控制的是每个切分的分片中的输出，而不是总的结果集输出。
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## SLIMIT
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SLIMIT 和 PARTITION BY/GROUP BY 子句一起使用，用来控制输出的分片的数量。SLIMIT 5 SOFFSET 2 可以简写为 SLIMIT 2, 5，都表示输出第 3 个到第 7 个分片。
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需要注意，如果有 ORDER BY 子句，则输出只有一个分片。
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## 特殊功能
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部分特殊的查询功能可以不使用 FROM 子句执行。
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### 获取当前数据库
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下面的命令可以获取当前所在的数据库 database()，如果登录的时候没有指定默认数据库，且没有使用`USE`命令切换数据，则返回 NULL。
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```sql
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SELECT DATABASE();
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```
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### 获取服务器和客户端版本号
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```sql
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SELECT CLIENT_VERSION();
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SELECT SERVER_VERSION();
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```
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### 获取服务器状态
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服务器状态检测语句。如果服务器正常，返回一个数字（例如 1）。如果服务器异常，返回 error code。该 SQL 语法能兼容连接池对于 TDengine 状态的检查及第三方工具对于数据库服务器状态的检查。并可以避免出现使用了错误的心跳检测 SQL 语句导致的连接池连接丢失的问题。
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```sql
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SELECT SERVER_STATUS();
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```
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### 获取当前时间
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```sql
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SELECT NOW();
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```
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### 获取当前日期
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```sql
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SELECT TODAY();
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```
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### 获取当前时区
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```sql
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SELECT TIMEZONE();
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```
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### 获取当前用户
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```sql
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SELECT CURRENT_USER();
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```
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## 正则表达式过滤
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### 语法
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```txt
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WHERE (column|tbname) match/MATCH/nmatch/NMATCH _regex_
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```
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### 正则表达式规范
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确保使用的正则表达式符合 POSIX 的规范，具体规范内容可参见[Regular Expressions](https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/basedefs/V1_chap09.html)
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### 使用限制
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只能针对表名（即 tbname 筛选）、binary/nchar 类型值进行正则表达式过滤。
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正则匹配字符串长度不能超过 128 字节。可以通过参数 _maxRegexStringLen_ 设置和调整最大允许的正则匹配字符串，该参数是客户端配置参数，需要重启才能生效。
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## CASE 表达式
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### 语法
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```txt
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CASE value WHEN compare_value THEN result [WHEN compare_value THEN result ...] [ELSE result] END
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CASE WHEN condition THEN result [WHEN condition THEN result ...] [ELSE result] END
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```
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### 说明
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TDengine 通过 CASE 表达式让用户可以在 SQL 语句中使用 IF ... THEN ... ELSE 逻辑。
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第一种 CASE 语法返回第一个 value 等于 compare_value 的 result，如果没有 compare_value 符合，则返回 ELSE 之后的 result，如果没有 ELSE 部分，则返回 NULL。
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第二种语法返回第一个 condition 为真的 result。 如果没有 condition 符合，则返回 ELSE 之后的 result，如果没有 ELSE 部分，则返回 NULL。
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CASE 表达式的返回类型为第一个 WHEN THEN 部分的 result 类型，其余 WHEN THEN 部分和 ELSE 部分，result 类型都需要可以向其转换，否则 TDengine 会报错。
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### 示例
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某设备有三个状态码，显示其状态，语句如下：
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```sql
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SELECT CASE dev_status WHEN 1 THEN 'Running' WHEN 2 THEN 'Warning' WHEN 3 THEN 'Downtime' ELSE 'Unknown' END FROM dev_table;
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```
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统计智能电表的电压平均值，当电压小于 200 或大于 250 时认为是统计有误，修正其值为 220，语句如下：
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```sql
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SELECT AVG(CASE WHEN voltage < 200 or voltage > 250 THEN 220 ELSE voltage END) FROM meters;
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```
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## JOIN 子句
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TDengine 支持基于时间戳主键的内连接，即 JOIN 条件必须包含时间戳主键。只要满足基于时间戳主键这个要求，普通表、子表、超级表和子查询之间可以随意的进行内连接，且对表个数没有限制，其它连接条件与主键间必须是 AND 操作。
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普通表与普通表之间的 JOIN 操作：
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```sql
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SELECT *
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FROM temp_tb_1 t1, pressure_tb_1 t2
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WHERE t1.ts = t2.ts
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```
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超级表与超级表之间的 JOIN 操作：
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```sql
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SELECT *
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||
FROM temp_stable t1, temp_stable t2
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WHERE t1.ts = t2.ts AND t1.deviceid = t2.deviceid AND t1.status=0;
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```
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子表与超级表之间的 JOIN 操作：
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```sql
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SELECT *
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||
FROM temp_ctable t1, temp_stable t2
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WHERE t1.ts = t2.ts AND t1.deviceid = t2.deviceid AND t1.status=0;
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||
```
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类似地，也可以对多个子查询的查询结果进行 JOIN 操作。
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## 嵌套查询
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“嵌套查询”又称为“子查询”，也即在一条 SQL 语句中，“内层查询”的计算结果可以作为“外层查询”的计算对象来使用。
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从 2.2.0.0 版本开始，TDengine 的查询引擎开始支持在 FROM 子句中使用非关联子查询（“非关联”的意思是，子查询不会用到父查询中的参数）。也即在普通 SELECT 语句的 tb_name_list 位置，用一个独立的 SELECT 语句来代替（这一 SELECT 语句被包含在英文圆括号内），于是完整的嵌套查询 SQL 语句形如：
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```
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SELECT ... FROM (SELECT ... FROM ...) ...;
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```
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:::info
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- 内层查询的返回结果将作为“虚拟表”供外层查询使用，此虚拟表建议起别名，以便于外层查询中方便引用。
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- 在内层和外层查询中，都支持普通的表间/超级表间 JOIN。内层查询的计算结果也可以再参与数据子表的 JOIN 操作。
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||
- 内层查询支持的功能特性与非嵌套的查询语句能力是一致的。
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||
- 内层查询的 ORDER BY 子句一般没有意义，建议避免这样的写法以免无谓的资源消耗。
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- 与非嵌套的查询语句相比，外层查询所能支持的功能特性存在如下限制：
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- 计算函数部分：
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||
- 如果内层查询的结果数据未提供时间戳，那么计算过程隐式依赖时间戳的函数在外层会无法正常工作。例如：INTERP, DERIVATIVE, IRATE, LAST_ROW, FIRST, LAST, TWA, STATEDURATION, TAIL, UNIQUE。
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||
- 如果内层查询的结果数据不是按时间戳有序，那么计算过程依赖数据按时间有序的函数在外层会无法正常工作。例如：LEASTSQUARES, ELAPSED, INTERP, DERIVATIVE, IRATE, TWA, DIFF, STATECOUNT, STATEDURATION, CSUM, MAVG, TAIL, UNIQUE。
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- 计算过程需要两遍扫描的函数，在外层查询中无法正常工作。例如：此类函数包括：PERCENTILE。
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||
:::
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## UNION ALL 子句
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```txt title=语法
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SELECT ...
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||
UNION ALL SELECT ...
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||
[UNION ALL SELECT ...]
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||
```
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||
TDengine 支持 UNION ALL 操作符。也就是说，如果多个 SELECT 子句返回结果集的结构完全相同（列名、列类型、列数、顺序），那么可以通过 UNION ALL 把这些结果集合并到一起。目前只支持 UNION ALL 模式，也即在结果集的合并过程中是不去重的。在同一个 sql 语句中，UNION ALL 最多支持 100 个。
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## SQL 示例
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对于下面的例子，表 tb1 用以下语句创建：
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CREATE TABLE tb1 (ts TIMESTAMP, col1 INT, col2 FLOAT, col3 BINARY(50));
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查询 tb1 刚过去的一个小时的所有记录：
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SELECT * FROM tb1 WHERE ts >= NOW - 1h;
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查询表 tb1 从 2018-06-01 08:00:00.000 到 2018-06-02 08:00:00.000 时间范围，并且 col3 的字符串是'nny'结尾的记录，结果按照时间戳降序：
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SELECT * FROM tb1 WHERE ts > '2018-06-01 08:00:00.000' AND ts <= '2018-06-02 08:00:00.000' AND col3 LIKE '%nny' ORDER BY ts DESC;
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查询 col1 与 col2 的和，并取名 complex, 时间大于 2018-06-01 08:00:00.000, col2 大于 1.2，结果输出仅仅 10 条记录，从第 5 条开始：
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SELECT (col1 + col2) AS 'complex' FROM tb1 WHERE ts > '2018-06-01 08:00:00.000' AND col2 > 1.2 LIMIT 10 OFFSET 5;
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查询过去 10 分钟的记录，col2 的值大于 3.14，并且将结果输出到文件 `/home/testoutput.csv`：
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SELECT COUNT(*) FROM tb1 WHERE ts >= NOW - 10m AND col2 > 3.14 >> /home/testoutput.csv;
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