探索高级 SQL 技术：透视、数据建模和面试挑战

我一直在磨练我的 SQL 技能，练习了很多 SQL 面试题，以下是我遇到的最有趣的问题之一。这个问题需要处理一个销售数据集，并使用 SQL 透视操作来分析和汇总数据。

问题 1.
我们有一个名为 sales_transactions 的表，其中包含产品销售记录，包括 transaction_id、product_name、category、region、sales_amount 和 sales_date 等详细信息。任务是编写一个 SQL 查询，将数据透视，以显示每个产品类别按地区划分的总销售额。

表结构：
sales_transactions 表包含以下列：

目标：
目标是对销售数据进行透视，以便您可以查看每个地区每个类别的总销售额。

结果应该类似于这样：

1). 编写 SQL 查询来透视这些数据，并返回每个产品类别按地区划分的总销售额。

2). 解释您在 SQL 中透视此数据的方法以及步骤背后的原因。

提示：请注意，在这种情况下，您可以使用 PIVOT 运算符（仅在 SQL Server 和 Oracle 中可用），或者，您可以使用 CASE 语句。

您可以使用这个交互式的基于 Web 的编译器来完成解决方案：https://onecompiler.com/mysql/42z9a9edr

更多问题。

1). 数据库规范化和反规范化。

问题：
您受命为一个电子商务系统设计数据库。该系统包含用户、产品、订单和评论。您会采取
哪些规范化步骤来设计数据库模式？如果您决定对数据库模式进行反规范化以提高查询性能，可能会有哪些权衡取舍？

需要讨论的关键概念：

• 归一化（1NF、2NF、3NF、BCNF）
• 非规范化及其对性能的影响
• 冗余与查询优化之间的权衡
• 索引和分区的使用

2). 为数据仓库设计事实和维度模型。

问题：
假设您正在为一家零售公司设计数据仓库。您需要对销售数据进行建模。请设计事实表和维度表，并解释您将如何处理缓慢变化维度（SCD）。

需要讨论的关键概念：

• 事实表设计（粒度、外键）
• 维度表（静态维度与缓慢变化维度）
• SCD 的类型（SCD 1 型、SCD 2 型、SCD 3 型）
• 替代键与自然键
• 模式设计：星型模式与雪花模式

3). 在 SQL 中处理 JSON 数据。

问题：
您有一个名为 user_data 的表，其中 profile 列以 JSON 数据的形式存储用户个人资料。JSON 结构包括 first_name、last_name 和 preferences（这是一个嵌套的 JSON 对象，包含主题、通知等）。

编写 SQL 查询语句，从 JSON 数据中提取 first_name 和 theme 字段。

预期 SQL 查询语句（适用于 MySQL 或 PostgreSQL 等数据库）：

SELECT 
    profile->>'$.first_name' AS first_name,
    profile->>'$.preferences.theme' AS theme
FROM 
    user_data;

需要讨论的关键概念：

• 在 SQL 中处理 JSON 数据类型（MySQL/PostgreSQL 中的 JSON 函数）
• 查询嵌套的 JSON 对象
• 查询 JSON 字段的性能考虑因素

4）用于数据质量检查的 SQL

问题：
您的任务是对客户数据库执行数据质量检查，该数据库包含一个名为 customers 的表，该表有以下列：customer_id，，，，和。emailphone_numberdate_of_birthregistration_date

编写 SQL 查询语句，找出所有没有电话号码或电子邮件地址无效的客户。

预期 SQL 查询：

SELECT customer_id, email, phone_number
FROM customers
WHERE phone_number IS NULL 
   OR email NOT LIKE '%@%.%';

需要讨论的关键概念：

• 处理缺失值（IS NULL）
• 使用字符串模式进行基本数据验证（例如，使用 LIKE 进行电子邮件验证）
• SQL 中的数据清洗技术

4). 事务管理和 ACID 属性。

问题：
您正在设计一个银行系统，需要处理账户之间的转账。

编写一个 SQL 事务，将资金从一个账户转移到另一个账户，确保该事务遵循 ACID 属性（原子性、一致性、隔离性、持久性）。

预期 SQL 查询：

START TRANSACTION;

UPDATE accounts 
SET balance = balance - 500 
WHERE account_id = 1;

UPDATE accounts 
SET balance = balance + 500 
WHERE account_id = 2;

COMMIT;

如果在交易过程中出现错误，则应回滚更改。

需要讨论的关键概念：

• 使用 START TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK
• 隔离级别：读已提交、可串行化、可重复读
• 确保交易过程中的一致性

我知道有些问题可能很有挑战性，但掌握高级 SQL 和数据建模技术对于应对复杂的现实世界数据挑战至关重要。无论你是优化查询、设计高效的数据库模式，还是管理大型数据集，你所培养的技能都将是你数据分析、工程或软件开发等岗位成功的关键。坚持练习，保持好奇心，不断提升你的专业技能。