MySQL表的复杂操作

1. 数据库约束

1.1 约束类型

• NOT NULL - 指示某列不能存储 NULL 值。
• UNIQUE - 保证某列的每行必须有唯一的值。
• DEFAULT - 规定没有给列赋值时的默认值。
• PRIMARY KEY - NOT NULL 和 UNIQUE 的结合。确保某列（或两个列多个列的结合）有唯一标识，有助于更容易更快速地找到表中的一个特定的记录。
• FOREIGN KEY - 保证一个表中的数据匹配另一个表中的值的参照完整性。
• CHECK - 保证列中的值符合指定的条件。对于MySQL数据库，对CHECK子句进行分析，但是忽略CHECK子句

约束类型	说明	示例
NULL约束	使用NOT NULL指定列不为空	name varchar(20) not null,
UNIQUE	唯一约束 指定列为唯一的、不重复的	name varchar(20) unique,
DEFAULT默认值约束	指定列为空时的默认值	age int default 20,
主键约束	NOT NULL 和 UNIQUE 的结合	id int primary key,
外键约束	关联其他表的主键或唯一键	foreign key (字段名) references 主表(列)
CHECK约束	保证列中的值符合指定的条件	check (sex =‘男’ or sex=‘女’)

2. 查询

2.1 聚合查询

2.1.1 聚合函数

常见的统计总数、计算平局值等操作，可以使用聚合函数来实现，常见的聚合函数有:

函数	说明
COUNT([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的 数量
SUM([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的 总和，不是数字没有意义
AVG([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的 平均值，不是数字没有意义
MAX([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的 最大值，不是数字没有意义
MIN([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的 最小值，不是数字没有意义

• COUNT

--统计班级共有多少同学
SELECT COUNT(*) FROM student;
SELECT COUNT(0) FROM student;
-- 统计班级收集的 qq_mail 有多少个，qq_mail 为 NULL 的数据不会计入结果
SELECT COUNT(qq_mail) FROM student;

• SUM

--统计数学成绩总分
SELECT SUM(math) FROM exam_result;
-- 不及格 < 60 的总分，没有结果，返回 NULL
SELECT SUM(math)
FROM exam_result WHERE math < 60;

• AVG

-- 统计平均总分
SELECT AVG(chinese + math + english) 平均总分 FROM exam_result;

• MAX

-- 返回英语最高分
SELECT MAX(english) FROM exam_result;

• MIN

返回 > 70 分以上的数学最低分
SELECT MIN(math) FROM exam_result WHERE math > 70;

2.1.2 GROUP BY子句

SELECT 中使用 GROUP BY 子句可以对指定列进行分组查询。
需要满足：使用 GROUP BY 进行分组查询时，SELECT 指定的字段必须是“分组依据字段”，其他字段若想出现在SELECT 中则必须包含在聚合函数中。

• 案例：
  准备测试表及数据：职员表，有id（主键）、name（姓名）、role（角色）、salary（薪水）

create table emp(
 id int primary key auto_increment,
 name varchar(20) not null,
 role varchar(20) not null,
 salary numeric(11,2)
);
insert into emp(name, role, salary) values
('马云','服务员', 1000.20),
('马化腾','游戏陪玩', 2000.99),
('孙悟空','游戏角色', 999.11),
('猪无能','游戏角色', 333.5),
('沙和尚','游戏角色', 700.33),
('隔壁老王','董事长', 12000.66);

• 查询每个角色的最高工资、最低工资和平均工资

select role,max(salary),min(salary),avg(salary) from emp group by role;

4.1.3 HAVING

GROUP BY 子句进行分组以后，需要对分组结果再进行条件过滤时，不能使用 WHERE 语句，而需要用HAVING

• 显示平均工资低于1500的角色和它的平均工资

select role,max(salary),min(salary),avg(salary) from emp 
	group by role having avg(salary)<1500;

4.2 联合查询

注意：关联查询可以对关联表使用别名
初始化测试数据：

insert into classes(name, `desc`) values
('计算机系2019级1班', '学习了计算机原理、C和Java语言、数据结构和算法'),
('中文系2019级3班','学习了中国传统文学'),
('自动化2019级5班','学习了机械自动化');
insert into student(sn, name, qq_mail, classes_id) values
('09982','黑旋风李逵','[email protected]',1),
('00835','菩提老祖',null,1),
('00391','白素贞',null,1),
('00031','许仙','[email protected]',1),
('00054','不想毕业',null,1),
('51234','好好说话','[email protected]',2),
('83223','tellme',null,2),
('09527','老外学中文','[email protected]',2);
insert into course(name) values
('Java'),('中国传统文化'),('计算机原理'),('语文'),('高阶数学'),('英文');
insert into score(score, student_id, course_id) values
-- 黑旋风李逵
(70.5, 1, 1),(98.5, 1, 3),(33, 1, 5),(98, 1, 6),
-- 菩提老祖
(60, 2, 1),(59.5, 2, 5),
-- 白素贞
(33, 3, 1),(68, 3, 3),(99, 3, 5),
-- 许仙
(67, 4, 1),(23, 4, 3),(56, 4, 5),(72, 4, 6),
-- 不想毕业
(81, 5, 1),(37, 5, 5),
-- 好好说话
(56, 6, 2),(43, 6, 4),(79, 6, 6),
-- tellme
(80, 7, 2),(92, 7, 6);

4.2.1 内连接

• 基本语法

select 字段 from 表1 别名1 [inner] join 表2 别名2 on 连接条件 and 其他条件;
select 字段 from 表1 别名1,表2 别名2 where 连接条件 and 其他条件;

（1）查询“许仙”同学的 成绩

select sco.score from student stu inner join score sco on stu.id=sco.student_id
and stu.name='许仙';
-- 或者
select sco.score from student stu, score sco where stu.id=sco.student_id and
stu.name='许仙';

（2）查询所有同学的总成绩，及同学的个人信息:
– 成绩表对学生表是多对1关系，查询总成绩是根据成绩表的同学id来进行分组的

SELECT
 stu.sn,
 stu.NAME,
 stu.qq_mail,
 sum( sco.score )
FROM
 student stu
 JOIN score sco ON stu.id = sco.student_id
GROUP BY
 sco.student_id;

（3）查询所有同学的成绩，及同学的个人信息:

-- 查询出来的都是有成绩的同学，“老外学中文”同学 没有显示
select * from student stu join score sco on stu.id=sco.student_id;
-- 学生表、成绩表、课程表3张表关联查询
SELECT
 stu.id,
 stu.sn,
 stu.NAME,
 stu.qq_mail,
 sco.score,
 sco.course_id,
 cou.NAME
FROM
 student stu
 JOIN score sco ON stu.id = sco.student_id
 JOIN course cou ON sco.course_id = cou.id
ORDER BY
stu.id;

4.2.2 外连接

外连接分为左外连接和右外连接。如果联合查询，左侧的表完全显示我们就说是左外连接；右侧的表完全显示我们就说是右外连接。

• 基本语法：

-- 左外连接，表1完全显示
select 字段名  from 表名1 left join 表名2 on 连接条件;
-- 右外连接，表2完全显示
select 字段 from 表名1 right join 表名2 on 连接条件;

案例：查询所有同学的成绩，及同学的个人信息，如果该同学没有成绩，也需要显示

-- “老外学中文”同学 没有考试成绩，也显示出来了
select * from student stu left join score sco on stu.id=sco.student_id;
-- 对应的右外连接为：
select * from score sco right join student stu on stu.id=sco.student_id;
-- 学生表、成绩表、课程表3张表关联查询
SELECT
 stu.id,
 stu.sn,
 stu.NAME,
 stu.qq_mail,
 sco.score,
 sco.course_id,
 cou.NAME
FROM
 student stu
 LEFT JOIN score sco ON stu.id = sco.student_id
 LEFT JOIN course cou ON sco.course_id = cou.id
ORDER BY
 stu.id；

4.2.3 自连接

自连接是指在同一张表连接自身进行查询。
案例：
显示所有“计算机原理”成绩比“Java”成绩高的成绩信息

-- 先查询“计算机原理”和“Java”课程的id
select id,name from course where name='Java' or name='计算机原理';
-- 再查询成绩表中，“计算机原理”成绩比“Java”成绩 好的信息
SELECT
 s1.*
FROM
 score s1,
 score s2
WHERE
 s1.student_id = s2.student_id
AND s1.score < s2.score
 AND s1.course_id = 1
 AND s2.course_id = 3;
-- 也可以使用join on 语句来进行自连接查询
SELECT
 s1.*
FROM
 score s1
 JOIN score s2 ON s1.student_id = s2.student_id
 AND s1.score < s2.score
 AND s1.course_id = 1
 AND s2.course_id = 3;
以上查询只显示了成绩信息，并且是分布执行的。要显示学生及成绩信息，并在一条语句显示：
SELECT
 stu.*,
 s1.score Java,
 s2.score 计算机原理
FROM
 score s1
 JOIN score s2 ON s1.student_id = s2.student_id
 JOIN student stu ON s1.student_id = stu.id
 JOIN course c1 ON s1.course_id = c1.id
 JOIN course c2 ON s2.course_id = c2.id
 AND s1.score < s2.score
 AND c1.NAME = 'Java'
 AND c2.NAME = '计算机原理';

4.2.4 子查询
子查询是指嵌入在其他sql语句中的select语句，也叫嵌套查询

• 单行子查询：返回一行记录的子查询

查询与“不想毕业” 同学的同班同学：

select *  from student where classes_id=(select classes_id from student where
name='不想毕业');

• 多行子查询：返回多行记录的子查询

案例：查询“语文”或“英文”课程的成绩信息

1. [NOT] IN关键字
   使用IN

select * from score where course_id in (select id from course where
name='语文' or name='英文');
-- 使用 NOT IN
select * from score where course_id not in (select id from course where
name!='语文' and name!='英文');

可以使用多列包含：

-- 插入重复的分数：score, student_id, course_id列重复
insert into score(score, student_id, course_id) values
-- 黑旋风李逵
(70.5, 1, 1),(98.5, 1, 3),
-- 菩提老祖
(60, 2, 1);
-- 查询重复的分数
SELECT
 *
FROM
 score
WHERE
 ( score, student_id, course_id ) IN ( SELECT score, student_id,
course_id FROM score GROUP BY score, student_id, course_id HAVING
count( 0 ) > 1 );

2. [NOT] EXISTS关键字：

-- 使用 EXISTS
select * from score sco where exists (select sco.id from course cou
where (name='语文' or name='英文') and cou.id = sco.course_id);
-- 使用 NOT EXISTS
select * from score sco where not exists (select sco.id from course cou
where (name!='语文' and name!='英文') and cou.id = sco.course_id);

• 在from子句中使用子查询：子查询语句出现在from子句中。这里要用到数据查询的技巧，把一个子查询当做一个临时表使用。

查询所有比“中文系2019级3班”平均分高的成绩信息

-- 获取“中文系2019级3班”的平均分，将其看作临时表
SELECT
 avg( sco.score ) score
FROM
 score sco
 JOIN student stu ON sco.student_id = stu.id
 JOIN classes cls ON stu.classes_id = cls.id
WHERE
 cls.NAME = '中文系2019级3班';
 查询成绩表中，比以上临时表平均分高的成绩：
SELECT
 *
FROM
 score sco,
 (
 SELECT
 avg( sco.score ) score
 FROM
 score sco
 JOIN student stu ON sco.student_id = stu.id
 JOIN classes cls ON stu.classes_id = cls.id
 WHERE
cls.NAME = '中文系2019级3班'
 ) tmp
WHERE
 sco.score > tmp.score;

4.2.5 合并查询
在实际应用中，为了合并多个select的执行结果，可以使用集合操作符 union，union all。使用UNION和UNION ALL时，前后查询的结果集中，字段需要一致。

• union
  该操作符用于取得两个结果集的并集。当使用该操作符时，会自动去掉结果集中的重复行。
  案例：查询id小于3，或者名字为“英文”的课程：

select * from course where id<3
union
select * from course where name='英文';
-- 或者使用or来实现
select * from course where id<3 or name='英文';

• union all
  该操作符用于取得两个结果集的并集。当使用该操作符时，不会去掉结果集中的重复行。
  案例：查询id小于3，或者名字为“Java”的课程

-- 可以看到结果集中出现重复数据Java
select * from course where id<3
union all
select * from course where name='英文';