MySQL数据库操作篇4（内置函数&连接查询&子查询）

MySQL除了提供一些聚合函数供我们使用，同时还提供了很多的内置扩展函数，这些函数有的是进行日期处理的，有的是进行字符串处理的，有的则是进行数值处理，以及其它的种种函数，这些函数可以帮助我们对数据进行加工，得出我们想要的信息，需要注意的是函数要在查询语句select中使用，不可单独使用

目前为止，我们接触的查询函数，都是针对一张单表，但是很多的数据是彼此关联的，关系模型如此受欢迎，也是因为它较好的解决了多张表互相联系的查询，这篇文章开始，我们就正式开始了复合查询的学习，学习不同表中的数据如何进行关联

子查询是指在一个语句中，出现多个嵌套的select查询语句

在本篇文章中，将会用到4张表，部门表（dept），员工表（emp），信息表（msg），薪水等级表（salgrade），表中具体定义就不给出了，将在例子中体现出来

目录

内置函数 

1.日期函数

2.字符串函数 

3. 数学函数

4.其它的函数

复合查询

笛卡尔积

自连接

内连接 

外连接 

子查询 

单行子查询

多行子查询 

多列子查询 

在from子句中使用子查询 

合并查询

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内置函数 

1.日期函数

日期函数能方便对数据库中的日期数据进行处理，具体函数及功能描述如下表

函数名称	功能描述
current_date()	当前日期
current_time()	当前时间
current_timestamp()	当前时间戳
date_add(date,  interval d_value_type)	在date中添加日期或时间 interval后的数值单位可以是：year，minute，second，day
date_sub(date,  interval d_value_type)	在date中减去日期或时间 interval后的数值单位可以是：year，minute，second，day
datediff(date1, date2)	两个日期的差值，单位是天
now()	当前的日期和时间
date(now())	将当前的日期时间进行截断，只取当前日期

注意日期和时间并不是一个东西，日期是指年月日，而时间是指时分秒

加下来依次举例这些日期函数的用法，看下图

 

上面这几个函数是比较简单的，看一眼基本就知道该怎么使用了，其中时间戳是指从指 Unix 时间戳，即自从 Unix 纪元（1970 年 1 月 1 日 00:00:00）到当前时间的秒数，这里数据库将其转换成日期和时间的形式显示出来

注意date函数中的参数不一定是now()，你可以参数其他的日期时间，最后都会截取日期部分

接下来我们看一下稍微有些麻烦的函数，它们是如何操作的

先看看date_add()的用法，这个是往一个给定的日期中增加某个日期单位的数目，然后返回增加后的日期，例如给定一个日期为'2023-7-10'，给这个日期加上6天，返回6天后的日期

具体操作语句如下：
select date_add('2023-7-10', interval 6 day);

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date_sub()的用法，这个是往一个给定的日期中减去某个日期单位的数目，然后返回减去后的日期，例如给定一个日期为'2023-7-10'，给这个日期减去15天，返回15天前的日期

具体操作语句如下：
select date_sub('2023-7-10', interval 15 day);

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datediff()这个函数需要给定两个日期参数，然后该函数会返回这两个日期之间的天数差值

假设计算'2023-06-25' 与 '2023-7-10'之间相差了多少天，就可以使用datediff()来解决

具体操作如下

select datediff('2023-7-10', '2023-06-25');

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2.字符串函数 

字符串函数能方便对数据库中的字符串数据进行处理，具体函数及功能描述如下表

函数名称	功能描述
charset(string)	返回字符串的字符集
concat(string [,...])	连接多个字符串
instr(string, substring)	返回string在substring中出现的位置，如果没有出现就返回0
ucase(string)	将字符串string都转换成大写
lcase(string)	将字符串string都转换成小写
left(string, length)	返回从string左边起length个字符
length(string)	返回string的长度
replace(str,  search_str,  replace_str)	在str中用replace_str替换search_str
strcmp(string1, string2)	逐字符的比较两个字符串，规则和C语言的一样
substring(str, position, length)	从str的position开始，取length个字符
ltrim(string)	去除前空格
rtrim(string)	去除后空格

字符串函数有很多，但是很多函数看看就知道怎么使用了，因此，这样的函数就不再演示了，笔者将稍微有些复杂的挑出来演示

concat()这个函数可以将多个字符串拼接起来，以员工表来演示

显示员工的一些信息，格式为：xxx的职业是xx, 工资为xx

select concat(ename, ',职业是', job, ',工资为', sal) from emp; 

 

replace(str,  search_str,  replace_str)，该函数可以用来替换一个字符串中的某些内容

 

substring()这个函数可以看作是left函数的进阶版，可以从指定位置x处取n个字符

下图程序演示从第3个字符开始取5个字符

 

ltrim()，该函数用来删除字符串左侧的空格，rtrim()是删除字符串右侧的空格

下面演示该函数的用法，要注意该函数不会修改原始数据，而是返回一个新的字符串 

 

3. 数学函数

 数学函数能方便对数据库中的数值数据进行处理，具体函数及功能描述如下表 

函数名称	功能描述
abs(num)	求绝对值
bin(decimal_num)	十进制数转换成二进制数
hex(decimal_num)	十进制数转换成十六进制数
conv(num, from_base, to_base)	进制转换
ceiling(num)	向上取整
floor(num)	向下取整
format(num, decimal_num)	格式化，保留小数位数
rand()	返回随机浮点数，范围[0.0-1.0)
mod(num, denominator)	取模，求余

数学函数，abs(), bin(), hex(), conv()，ceiling(), floor()这些是比较简单的函数，我们演示一下如何使用即可，剩下几个我们详细看看如何使用 

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• num：要进行转换的数值
• from_base：原始数值的数制，可以是2到36之间的任意整数
• to_base：目标数值的数制，可以是2到36之间的任意整数

format()是用来保留小数的位数（会自动进行四舍五入） 

 

rand()产生从0.0到1.0之间的任意一个数，如果想要产生0-100之间的随机数，那么将rand()*100并将结果进行取整即可

 

mod()函数，第一个参数是要被取模的数，第二个参数是用哪个数来取模

 

4.其它的函数

除了对数据进行处理的相关函数，MySQL还提供了一些其他的，查询用户信息的相关函数，这些函数不是很多，也并不常用，大家简单了解一下

函数名称	功能描述
user()	显示当前用户
md5(str)	对一个字符串进行md5摘要，摘要后得到一个32位字符串
database()	显示当前正在使用的数据库
password()	MySQL使用该函数对用户密码进行加密
ifnull(val1, val2)	如果val1为NULL，返回val2，否则返回val1

user(), database(), ifnull(val1, val2)的使用相对比较简单，这里简单演示一下

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md5()以及password()是对密码进行处理的相关函数，我们来详细了解一下这两个函数的用途。数据库在保存数据的时候，难免要存储用户的密码信息，如果用户的密码信息直接就存放到库中，这是很危险的一个举动，如果数据库的信息被别人盗取，或者被一些不法分子利用管理权限窃取，因为密码是明文存放的，所以在数据中找到某个用户就能直接得出他的密码。为了杜绝这样的事情发生，在存储密码数据的时候，数据库通常不会明文存放密码，而是将用户的密码通过某种规则，进行加密，将加密之后形成的字符串存储到数据库中，这样即使不法分子窃取了数据库数据，也不知道用户的真实密码是什么

而md5()就是对用户密码进行加密的一个函数，把用户的密码作为参数传进去，会返回一个32位字符串，就是加密过后的密码

我们建立一个简单的用户表来演示md5()的使用，表的定义如下

create table user(

user_name varchar(30),

password varchar(32)

);

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如果直接插入，那么就会造成密码明文显示，密码就有很大的风险

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通过md5()的使用，就可以对密码进行加密，那么如何将密码进行匹配呢？

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通过查找实例可知，想要进行密码匹配就要再次使用md5()函数，并且提供正确的密码，然后才能查找到该用户，password()的用法是类似的，区别是password的加密更加复杂，需要更多的空间来存储，这里就不演示了

复合查询

笛卡尔积

首先我们得明白为什么会用到复合查询，然后明白复合查询是基于什么原理实现的，最后了解复合查询如何使用，接下来我们用职工表来说明

上图是部门表和员工表的所有信息，就拿员工表和部门表来说，在员工表中可以查到该员工所属部门的部门号，但是并没有部门的名称，现在要求查询员工的所有信息以及该员工所属部门的部门名称，这该怎么办，部门名称在部门表中，如果我们想要做到既有员工信息又有部门信息，那么就要将两张表统合在一起

那么如何将两张表统合在一起呢，计算机不想我们人那么灵活，可以直接分析，手动将两张表汇成一张表，那么计算机中采用的方法就是将两张表做笛卡尔积

什么是做笛卡尔积，简单来说就是将表A中的每一行与表B中的所有行都进行一个连接组成一系列新的信息，如下图

如上表，查找每位同学的班主任是谁，可以将表A与表B做笛卡尔积，但是可以明显发现，笛卡尔的结果虽然做到了将两张表的信息统合在一起，但是有很多的信息我们是不需要的，比如上表，小王的班级是a，和表B中的班级b的连接就显得没有意义，所以我们往往会对笛卡尔的结果进行一次筛选，而这个筛选的媒介就是两张表中的共同属性，也就是外键，如果两张表中的共同属性的值相同，则这个信息就保留，否则都剔除，也就是A.班级 = B.班级，班级符合，可以找到自己的班主任，如果A.班级 != B.班级，班级都不匹配，那么B.班级的班主任就不是该同学的班主任，这样的信息应该剔除掉，筛选后我们就能得到自己想要的信息了，这里举例是两张表，笛卡尔积可以多张表同时进行

根据上述笛卡尔积的原理，我们接下来实现在数据库中查找员工所有的信息以及所在的部门名，MySQL中要进行多表连接（即做笛卡尔积），只需要在select的from子句中把要用到的表列出来即可，如下图，将员工表和部门表进行连接（数据太多，未显示完全）

同样，这样做有很多的信息都是没用的，所以我们要进行一次筛选，也就是用部门号筛选

select * from emp, dept where emp.deptno = dept.deptno;

查询结果如下

自连接

进行复合查询的时候，如果一张表自己和自己连接，那么这样的连接过程称为自连接，因为自连接的表名都是一样的，因此要给参与连接的表取个新的不重复的名字，这样能够标明出不同的表，方便条件筛选

例如：将部门表与部门表进行自连接

select * from dept as A, dept as B where A.deptno = B.deptno;

什么情况下会用到自连接呢，举个例子，我们需要查找WARD这个人的上级领导，因为他的上级领导也是员工，也在员工表中，想要查找他的上级领导是哪个人，就要在mgr这一列得到WARD这个人的上级领导的员工号，从而找到这个领导

select leader.empno,leader.ename from emp leader, emp worker where leader.empno = worker.mgr and worker.ename='WARD';

内连接 

内连接实际上就是利用where子句对两种表形成的笛卡儿积进行筛选，笔者前面所述的查询都是内连接，也是在开发过程中使用的最多的连接查询
前面我们在进行内连接的时候，直接在from子句中写出要连接的表，当然内连接还有一种比较标准的写法，接下来看看这个比较标准的写法

select 字段 from 表1 inner join 表2 on 连接条件 and 其他条件；

-- 用前面的写法
select ename, dname from emp, dept where emp.deptno=dept.deptno and
ename='SMITH';

-- 用标准的内连接写法
select ename, dname from emp inner join dept on emp.deptno=dept.deptno and
ename='SMITH'; 

外连接 

左外连接：如果联合查询，左侧的表完全显示我们就说是左外连接

语法形式：select 字段 from 表名1 right join 表名2 on 连接条件;
 

右外连接：如果联合查询，右侧的表完全显示我们就说是右外连接

语法形式：select 字段 from 表名1 right join 表名2 on 连接条件;

接下来建立两张表来演示这个过程

create table stu (id int, name varchar(30)); -- 学生表

insert into stu values(1,'jack'),(2,'tom'),(3,'kity'),(4,'nono');

 
create table exam (id int, grade int); -- 成绩表
insert into exam values(1, 56),(2,76),(11, 8);

要求：查询所有学生的成绩，如果这个学生没有成绩，也要将学生的个人信息显示出来

按照连接的标准写法，也就是用join 和 on这种形式，如果两个表中在on的条件下没有匹配项，那么就不会显示出来，这和题目要求的学生没有成绩，也要将学生的信息显示出来相违背，因此需要使用左外连接，使用左外连接后，在左边的表中的信息即使没有与右表相匹配的项，也能够显示出来，这就保证了左表数据的完整性

我们用内连接和左外连接的形式分别求一下，对比结果是否如此

 

因为右外连接就是与左外连接相反，这里就不再演示了，用法都是类似的 

子查询 

有些需要查询的内容，仅用一个查询语句是无法完成任务的，需要多层嵌套查询才能完成任务，像这样嵌入在其他sql语句中的select语句，就称为子查询，也叫嵌套查询

单行子查询

子查询的结果只返回一行的，我们称之为单行子查询，怎么理解呢？我们举个例子，查找和WARD处于同一个部门的所有员工的信息，查询语句如下

select * from emp where deptno = (select deptno from emp where ename='WARD');

在这个查询语句中，括号里的这个子查询，指明了查询WARD，所以查询结果只有一行，也就是提供给主查询语句的数据只有一行

多行子查询 

子查询的结果返回多行的，我们称之为多行子查询，大家想想看，既然子查询提供给主查询的结果有多条，那么是满足其中的一个，还是都要满足呢？不同的情况我们要用不同的关键词来表示

in：只要满足in里的任意一个条件结果即为真

all：满足all中的所有条件，结果才为真

any：满足any条件里的任意一个，结果即为真

in关键字；查询和10号部门的工作岗位相同的雇员的名字，岗位，工资，部门号，但是不包含10自己的
select ename,job,sal,deptno from emp where job in (select distinct job from
emp where deptno=10) and deptno<>10;

all关键字；显示工资比部门30的所有员工的工资高的员工的姓名、工资和部门号
select ename, sal, deptno from EMP where sal > all(select sal from EMP where
deptno=30);

any关键字；显示工资比部门30的任意员工的工资高的员工的姓名、工资和部门号（包含自己部门的员工）
select ename, sal, deptno from EMP where sal > any(select sal from EMP where
deptno=30);

any是用于子查询，in是用于表达式列表，in也可以用于子查询，因为多行子查询的返回结果有多个，就组成一个表达式列表

多列子查询 

单行子查询是指子查询只返回单列，单行数据；多行子查询是指返回单列多行数据，都是针对单列而言的，而多列子查询则是指查询返回多个列数据的子查询语句

例如：查询和SMITH的部门和岗位完全相同的所有雇员，不含SMITH本人

select ename from emp where (deptno, job)=(select deptno, job from emp
where ename='SMITH') and ename <> 'SMITH';

在from子句中使用子查询 

我们都知道from表示查询的属于来源于哪些表，如果在from中使用子查询，意味着把子查询的结果作为一张表，给主查询提供数据来源

例如：显示每个高于自己部门平均工资的员工的姓名、部门、工资、平均工资

select ename, deptno, sal, format(asal,2) from emp, (select avg(sal) as asal, deptno as dt from emp group by deptno) as tmp where emp.sal > tmp.asal and emp.deptno=tmp.dt;

要求：查找每个部门工资最高的人的姓名、工资、部门、最高工资，代码如下

select emp.ename, emp.sal, emp.deptno, ms from emp, (select max(sal) as ms, deptno from emp group by deptno) as tmp where emp.deptno=tmp.deptno and emp.sal=tmp.ms;

合并查询

联合查询就比较容易理解了，联合查询就是通过union, union all 关键词将多个select的执行结果合并

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

例如：将工资大于2500或职位是MANAGER的人找出来emp 

select * from emp where sal > 2500 union select * from emp where job = 'MANAGER';

 

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

这个简单来说就是不去重，使用和上述同样的例子，大家感受一下

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