MySQL表的增删改查(进阶)

一、数据库约束

约束就是数据库在使用的时候,对于里面能够存的数据提出的要求和限制.

1.1 NULL约束

• not null-指示某列不能存储NULL值.

给id这一列设为not null之后,上图中紫色框里的值就变成NO了.

如果尝试往这里插入空值,就会直接报错:

注意:NOT NULL是可以给任意个列来进行设置,不仅仅是这一个列.

1.2 UNIQUE：唯一约束

• unique-保证某列的每行必须有唯一的值,即数据唯一.
  

如果尝试插入重复的值,就会报错.

1.3 DEFAULT：默认值约束

• default-规定没有给列赋值时的默认值,即约定一个默认值.

如果没有将名字设置为默认,只插入id的值,此时name就采取了默认值null.

添加名字的默认值约束为匿名:

如果未修改只添加id,name处会显示为null,添加默认值约束之后,此时name处显示为"匿名".

1.4 PRIMARY KEY：主键约束

• 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。
  主键约束是最常使用的一个约束,相当于数据的唯一身份标识,类似于身份证号码/手机号码.
  对于一个表来说,只能有一个列被指定为主键.
  
  关于主键,典型的用法,就是直接使用1，2，3, 4整数递增的方式来进行表示MySQL里面对于这种递增的主键,是有内置支持的,称为"自增主键".
  对于整数类型的主键，常配搭自增长auto_increment来使用。插入数据对应字段不给值时，使用最大值+1.

create table student(ia int primary key auto_increment,name varchar(50));

当设定好自增主键之后,此时插入的记录,就可以不指定自增主键的值了(直接使用null来表示)，交给mysql自行分配即可.

自增主键也可以手动指定id ,一旦指定过之后,后续新插入的数据就都是从8之后来排了.2-8之间的就用不了.再次插入的时候就从8之后开始计数.

1.5 FOREIGN KEY：外键约束

• 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。
  外键用于关联其他表的主键或唯一键.

语法：

foreign key (字段名) references (主表)列;

外键约束，针对两张表，进行了关联。

在这里创建两张表：
学生表（id,name,classId）
班级表（classId,name）
学生表依赖了班级表，就把学生表称为"子表"，班级表称为"父表".

• 首先创建班级表：
  
• 然后创建学生表：

create table student(studentId int primary key auto_increment,name varchar(30),classId int,foreign key(classId) references class(classId));

references：叫作(表示依赖关系，当前这个表的classld列就得引用自/依赖于class表的classld这一列)
class(classId)：引用的父表的名字叫做class表，引用的父表的列是classld这一列。

在创建好表之后就可以往student学生表里面插入数据，在插入记录之前, mysql会先拿着这个classld去class表里查一下，看看是否存在，存在才能插入成功。

因为班级classId里面并没有4班，所以下面那条插入不成功。
不仅仅是新增的时候要考虑到外键约束,新增成功的数据如果进行修改，也一样是会存在问题。因为并没有这个班级存在。

student表中的classld是可以重复的,只要是在class表中存在即可。

外键约束,同样也在约束着父表.当父表中的某个记录被子表中依赖着的时候,此时尝试进行删除或者修改,都会失败。

如果有的classId没有在student表中被依赖到，则就可以进行删除。

外键约束的工作原理:
在子表中插入新的记录的时候,就会先根据对应的值,在父表中先查询,查询到之后,才能够执行后续的插入。
这里的查询操作,可能是一个成本较高的操作(比较耗时)，外键约束其实要求,父表中被依赖的这一列，必须要有索引，有了索引就能大大的提高查询速度。

1.6 CHECK约束

• 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。

MySQL使用时不报错，但忽略该约束。

drop table if exists test_user;
create table test_user (
   id int,
   name varchar(20),
   sex varchar(1),
   check (sex ='男' or sex='女')
);

二、表的设计

如何设计数据库,如何设计表?
一个典型的通用的办法:先找出这个场景中涉及到的“实体"，然后再来分析"实体之间的关系"。

实体之间的关系

一对一

一对多

1.5中学生和班级的例子。

多对多

可以使用一个关联表来表示两个实体之间的关系。

上表中：学号为1的同学,选了课程编号为1的课程.
课程编号为1的课程,包含了一个学号为1的同学.
张三选了语文课.语文课上有张三.
学号为1的同学,选了课程编号为2的课程.
张三选了数学课.数学课上有张三.

三、 新增

和查询结合在一起的新增操作。把从上一个表中的查询结果,作为下一个表要插入的数据。

首先先创建一个A表：

然后将A表的记录插入到B表中：

在红框中的这个语句中,就会先执行查找.针对查找到的每个结果,都执行插入操作,插入到B中.
我们需要保证,从A中查询出来的结果的列数和类型,和B表匹配.

如果B表的列的顺序和A表不匹配，只要保证A的查询结果的列的顺序和B对应即可。如：

insert into B select id,name from A;

另外，还可以给后面的select 指定一些其他的条件/排序/limit/去重…
插入的实际就是select执行结果的临时表。要保证插入之后数据是合理的。

四、查询

4.1 聚合查询

把多个行的数据进行了关联操作。

4.1.1聚合函数

函数	说明
count([distinct]) expr	查询到的数据的数量,null值不会记录到count中
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

上表中括号里面写的是列名或者表达式。

• count
  
  就相当于是针对select * from exam_result;的结果集合进行计算行数.
  count这里的参数不一定非要写做*也可以指定某个列，NULL这样的值不会记录到count中。
  
• sum

sum进行求和. (相对于excel里的求和)，把这一列的若干行,进行相加。

sum这个操作只能针对数字进行运算,不能针对字符串来进行。

• avg

求三科的平均分：

计算avg的时候, NULL这样的记录是不计入其中的,不会影响到平均值的结果。

• max

求数学成绩里面的最高分：

• min

聚合函数,还可以搭配 where字句来使用，可以基于条件进行筛选,把筛选结果,在进行聚合。
返回 > 70 分以上的数学最低分:

4.1.2 分组操作group by

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.

根据行的值,对数据进行分组.把值相同的行都归为一组.


查询每个角色的最高工资、最低工资和平均工资:

一个sql的执行过程,具体的执行顺序,和书写的顺序并不完全一致。这里先执行group by,把这里的查询结果进行分组,再根据分组,分别来执行每个组的聚合函数。

4.1.3 having 过滤

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，就需要使用having。
group by是可以使用where.只不过 where 是在分组之前执行.如果要对分组之后的结果进行条件筛选,就需要使用having 。

把沙和尚去掉之后，在按照角色进行分类，求平均值：

求每种角色,平均薪资,只保留平均薪资1w以下：

4.2 联合查询

实际开发中往往数据来自不同的表，所以需要多表联合查询。即把多个表的记录往一起合并，一起进行查询。联合查询又叫做多表查询。
多表查询是对多张表的数据取笛卡尔积：笛卡尔积是针对任意两张表之间进行运算的。

笛卡尔积的运算过程：
先拿第一张表的第一条记录和第二张表的每个记录分别组合，得到一组新的记录。继续那第一张表的第二条记录，重复刚才的记录。直到第一张表的记录被组合完为止。

如表a和表b：

进行笛卡尔积之后：

a	aa	1	11
a	aa	2	22
b	bb	1	11
b	bb	2	22

针对a、b两张表,计算笛卡尔积,此时笛卡尔积的列数就是a的列数＋b的列数.笛卡尔积的行数就是a的行数*b的行数.

在SQL中进行笛卡尔积，最简单的做法,就是直接select, from后面跟上多个表名，表名之间使用逗号分割。
例：

select * from student,class;

笛卡尔积是一个单纯无脑的排列组合，这里的组合结果不一定都是有意义的数据，这里可以使用where进行条件筛选，保留我们需要的记录。

select * from student,class where student.classId = class.classId;

创建四张表并向表中加入数据：

drop table if exists classes;
drop table if exists student;
drop table if exists course;
drop table if exists score;

create table classes (id int primary key auto_increment, name varchar(20), `desc` varchar(100));

create table student (id int primary key auto_increment, sn varchar(20),  name varchar(20), qq_mail varchar(20) ,
        classes_id int);

create table course(id int primary key auto_increment, name varchar(20));

create table score(score decimal(3, 1), student_id int, course_id int);

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);

查询每张表：

4.2.1 内连接

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）查询许仙的成绩：

select student.name,score.score from student,score where student.id = score.student_id and student.name = '许仙';

select student.name,score.score from student join score on student.id = score.student_id and student.name = '许仙';

（2）查询所有同学的总成绩，及同学的个人信息：

 select student.name,sum(score.score) from student,score where student.id = score.student_id group by student.id;

 select student.name,sum(score.score) from student join score on student.id = score.student_id group by student.id;

（3）查询所有同学的成绩，及同学的个人信息：

 select student.name,course.name,score.score from student,course,score where score.student_id = student.id and score.course_id = course.id;

select student.name,course.name,score.score from student join score on score.student_id = student.id join course on score.course_id = course.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。

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;

例：创建两张表学生表和分数表：


内连接里的记录就只是包含两个表中同时拥有的记录：

左外连接就是以左侧表为主.左侧表中的每个记录都在左外连接中有体现.

右外连接就是以右侧表为主.右侧表的每个记录都在结果中有体现。

4.2.3 自连接

自连接是指在同一张表连接自身进行查询。就是把自己和自己进行笛卡尔积。
自连接的本质：是把行和行之间的比较条件,转换成列和列。
SQL指定条件,都是按照列和列之间进行指定的。
自连接的关键就是把行转换成列。
如：显示所有“计算机原理”成绩比“Java”成绩高的成绩信息。

从上表中可看出Java和计算机原理的课程Id分别为1和3。

此时，我们可以看出它是行和行之间的比较，要解决上述问题，就要将它转换为列与列之间的比较，这是，就可以用到自连接。
在进行自连接之后，会出现很多无效数据，为了能够更好的进行比较,再加上一些筛选条件，比如,就让s1的课程id只保留3的记录，就让s2的课程id只保留1的记录。

将目录进行简化：

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。
子查询就是把拆分好的代码给合并成一个。

• 单行查询：返回一行记录的子查询

如：查询与“不想毕业” 同学的同班同学：
先根据该同学的名字找到其班级Id


找到“不想毕业”同学的班级id为1，则他就是1班的同学。然后再通过其班级id找到他们班上都有哪些同学：

也可以将这两行sql字句写成合并的sql:

• 多行子查询：返回多行记录的子查询

有的时候子查询可能会查询出多条记录，就不能直接使用=，可能需要用到in这样的一些操作。

如：查询“语文”或“英文”课程的成绩信息
先根据语文和英语找到对应的课程id,再根据课程id找到对用的成绩信息：


同样，也可以把这两条sql合并成一条sql：

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(通过union把两个sql的查询结果给合并到一起，合并的前提是两个sql查询的列得是对应的)。

• 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。
  如：查询id小于3，或者名字为“英文”的课程：
  
  此处的union不一定针对同一张表。
  上面的写法也可以用or来代替：
  
  union操作会自动的进行去重，union all是不会去重。
• 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。
  如：查询id小于3，或者名字为“Java”的课程：
  

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以上。