MySQL 单表查询 多表设计
目录
- 数据库操作-DQL(单表查询)
-
- 语法
- 基本查询（不带任何条件）
- 条件查询（where）
- 聚合函数
- 分组查询（group by [having]）（重点）
- 排序查询（order by）（重点）
- 分页查询（limit）
- 案例
-
- 案例一
- 案例二(if语句、case语句)
- 多表设计
-
- 外键约束(foreign key)
- 一对多
- 一对一
- 多对多
- 多表设计原则总结
上次学习了使用DDL语句来操作数据库以及表结构（数据库设计）、使用DML语句来完成数据库中数据的增、删、改操作（数据库操作）。
这次学习DQL语句-单表操作和多表设计。
数据库操作-DQL(单表查询)
DQL英文全称是Data Query Language(数据查询语言)，用来查询数据库表中的记录。
查询关键字：SELECT
查询操作是所有SQL语句当中最为常见，也是最为重要的操作。在一个正常的业务系统中，查询操作的使用频次是要远高于增删改操作的。当我们打开某个网站或APP所看到的展示信息，都是通过从数据库中查询得到的，而在这个查询过程中，还会涉及到条件、排序、分页等操作。
语法
DQL查询语句，语法结构如下：
SELECT
字段列表
FROM
表名列表
WHERE
条件列表
GROUP BY
分组字段列表
HAVING
分组后条件列表
ORDER BY
排序字段列表
LIMIT
分页参数
准备一些测试数据用于查询操作：
create database db02; -- 创建数据库
use db02; -- 切换数据库
-- 员工管理(带约束)
create table tb_emp (
id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
username varchar(20) not null unique comment '用户名',
password varchar(32) default '123456' comment '密码',
name varchar(10) not null comment '姓名',
gender tinyint unsigned not null comment '性别, 说明: 1 男, 2 女',
image varchar(300) comment '图像',
job tinyint unsigned comment '职位, 说明: 1 班主任,2 讲师, 3 学工主管, 4 教研主管',
entrydate date comment '入职时间',
create_time datetime not null comment '创建时间',
update_time datetime not null comment '修改时间'
) comment '员工表';
-- 准备测试数据
INSERT INTO tb_emp (id, username, password, name, gender, image, job, entrydate, create_time, update_time) VALUES
(1, 'jinyong', '123456', '金庸', 1, '1.jpg', 4, '2000-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:35'),
(2, 'zhangwuji', '123456', '张无忌', 1, '2.jpg', 2, '2015-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:37'),
(3, 'yangxiao', '123456', '杨逍', 1, '3.jpg', 2, '2008-05-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:39'),
(4, 'weiyixiao', '123456', '韦一笑', 1, '4.jpg', 2, '2007-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:41'),
(5, 'changyuchun', '123456', '常遇春', 1, '5.jpg', 2, '2012-12-05', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:43'),
(6, 'xiaozhao', '123456', '小昭', 2, '6.jpg', 3, '2013-09-05', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:45'),
(7, 'jixiaofu', '123456', '纪晓芙', 2, '7.jpg', 1, '2005-08-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:47'),
(8, 'zhouzhiruo', '123456', '周芷若', 2, '8.jpg', 1, '2014-11-09', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:49'),
(9, 'dingminjun', '123456', '丁敏君', 2, '9.jpg', 1, '2011-03-11', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:51'),
(10, 'zhaomin', '123456', '赵敏', 2, '10.jpg', 1, '2013-09-05', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:53'),
(11, 'luzhangke', '123456', '鹿杖客', 1, '11.jpg', 2, '2007-02-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:55'),
(12, 'hebiweng', '123456', '鹤笔翁', 1, '12.jpg', 2, '2008-08-18', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:57'),
(13, 'fangdongbai', '123456', '方东白', 1, '13.jpg', 1, '2012-11-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:35:59'),
(14, 'zhangsanfeng', '123456', '张三丰', 1, '14.jpg', 2, '2002-08-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:01'),
(15, 'yulianzhou', '123456', '俞莲舟', 1, '15.jpg', 2, '2011-05-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:03'),
(16, 'songyuanqiao', '123456', '宋远桥', 1, '16.jpg', 2, '2010-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:05'),
(17, 'chenyouliang', '12345678', '陈友谅', 1, '17.jpg', null, '2015-03-21', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:07'),
(18, 'zhang1', '123456', '张一', 1, '2.jpg', 2, '2015-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:09'),
(19, 'zhang2', '123456', '张二', 1, '2.jpg', 2, '2012-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:11'),
(20, 'zhang3', '123456', '张三', 1, '2.jpg', 2, '2018-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:13'),
(21, 'zhang4', '123456', '张四', 1, '2.jpg', 2, '2015-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:15'),
(22, 'zhang5', '123456', '张五', 1, '2.jpg', 2, '2016-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:17'),
(23, 'zhang6', '123456', '张六', 1, '2.jpg', 2, '2012-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:19'),
(24, 'zhang7', '123456', '张七', 1, '2.jpg', 2, '2006-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:21'),
(25, 'zhang8', '123456', '张八', 1, '2.jpg', 2, '2002-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:23'),
(26, 'zhang9', '123456', '张九', 1, '2.jpg', 2, '2011-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:25'),
(27, 'zhang10', '123456', '张十', 1, '2.jpg', 2, '2004-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:27'),
(28, 'zhang11', '123456', '张十一', 1, '2.jpg', 2, '2007-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:29'),
(29, 'zhang12', '123456', '张十二', 1, '2.jpg', 2, '2020-01-01', '2022-10-27 16:35:33', '2022-10-27 16:36:31');
基本查询（不带任何条件）
-
查询多个字段
select 字段1, 字段2, 字段3 from 表名; -
查询所有字段（通配符）
select * from 表名; -
设置别名
select 字段1 [ as 别名1 ] , 字段2 [ as 别名2 ] from 表名; -
去除重复记录
select distinct 字段列表 from 表名;
案例：
条件查询（where）
语法：
select 字段列表 from 表名 where 条件列表 ; -- 条件列表：意味着可以有多个条件
SQL语句当中构造条件的运算符分为两类：
比较运算符
逻辑运算符
常用的比较运算符如下:
| 比较运算符 | 功能 |
|---|---|
| > | 大于 |
| >= | 大于等于 |
| < | 小于 |
| <= | 小于等于 |
| = | 等于(注意不是==) |
| <> 或 != | 不等于 |
| between … and … | 在某个范围之内(含最小、最大值) |
| in(…) | 在in之后的列表中的值，多选一 |
| like 占位符 | 模糊匹配('_'匹配单个字符, '%'匹配任意个字符) |
| is null | 是null |
常用的逻辑运算符如下:
| 逻辑运算符 | 功能 |
|---|---|
| and 或 && | 并且 (多个条件同时成立) |
| or 或 || | 或者 (多个条件任意一个成立) |
| not 或 ! | 非 , 不是 |
案例:
注意：查询为NULL的数据时，不能使用 = null
聚合函数
之前我们做的查询都是横向查询，就是根据条件一行一行的进行判断，而使用聚合函数查询就是纵向查询，它是对一列的值进行计算，然后返回一个结果值。
语法：
select 聚合函数(字段列表) from 表名 ;
注意 : 聚合函数会忽略空值，对NULL值不作为统计。
常用聚合函数：
| 函数 | 功能 | 描述 |
|---|---|---|
| count | 统计数量 | 按照列去统计有多少行数据,忽略null |
| max | 最大值 | 计算指定列的数值和，如果不是数值类型，那么计算结果为0 |
| min | 最小值 | 计算指定列的最大值 |
| avg | 平均值 | 计算指定列的最小值 |
| sum | 求和 | 计算指定列的平均值 |
案例1：统计该企业员工数量
# count(字段)
select count(id) from tb_emp;-- 结果：29
select count(job) from tb_emp;-- 结果：28 （聚合函数对NULL值不做计算）
# count(常量) 传入的常量只要不为null结果都是一样的
select count(0) from tb_emp;-- 结果：29
select count('A') from tb_emp;-- 结果：29
# count(*) 推荐此写法（MySQL底层进行了优化）
select count(*) from tb_emp;-- 结果：29
分组查询（group by [having]）（重点）
分组： 按照某一列或者某几列(指定列下相同的数据归为一类)，把相同的数据进行合并输出。分组查询通常会使用聚合函数进行计算。
语法：
select 字段列表 from 表名 [where 条件] group by 分组字段名 [having 分组后过滤条件];
案例:
where与having区别（面试题）
1.执行时机不同：where是分组之前进行过滤，不满足where条件，不参与分组；而having是分组之后对结果进行过滤。
2.判断条件不同：where不能对聚合函数进行判断，而having可以。
排序查询（order by）（重点）
语法：
select 字段列表
from 表名
[where 条件列表]
[group by 分组字段 ]
order by 字段1 排序方式1 , 字段2 排序方式2 … ;
排序方式：
ASC ：升序（默认值）
DESC：降序
案例：
根据入职时间, 对员工进行升序排序
根据入职时间，对员工进行降序排序
根据入职时间对公司的员工进行升序排序，入职时间相同，再按照更新时间进行降序排序
注意事项：如果是多字段排序，当第一个字段值相同时，才会根据第二个字段进行排序
分页查询（limit）
分页操作在业务系统开发时，也是非常常见的一个功能，日常我们在网站中看到的各种各样的分页条，后台也都需要借助于数据库的分页操作。
分页查询语法：
select 字段列表 from 表名 limit 起始索引, 查询记录数 ;
案例:
查询 第2页 员工数据, 每页展示5条记录:
注意事项:
起始索引从0开始。 计算公式 ： 起始索引 = （查询页码 - 1）* 每页显示记录数
分页查询是数据库的方言，不同的数据库有不同的实现，MySQL中是LIMIT
如果查询的是第一页数据，起始索引可以省略，直接简写为 limit 条数
案例
案例一
案例：根据需求完成员工管理的条件分页查询
分析：根据输入的条件，查询第1页数据
在员工管理的列表上方有一些查询条件：员工姓名、员工性别，员工入职时间(开始时间~结束时间)
- 姓名：张
- 性别：男
- 入职时间：2000-01-01 ~ 2015-12-31
除了查询条件外，在列表的下面还有一个分页条，这就涉及到了分页查询
- 查询第1页数据（每页显示10条数据）
基于查询的结果，按照修改时间进行降序排序
结论：条件查询 + 分页查询 + 排序查询
案例二(if语句、case语句)
根据需求完成员工信息的统计
左图只要查询出男性员工和女性员工各自有多少人就可以了。
右图只要查询出各个职位有多少人就可以了。
员工性别统计：
if语句:
if(表达式, tvalue, fvalue) ：当表达式为true时，取值tvalue；当表达式为false时，取值fvalue
员工职位统计：
case语句:
case 表达式 when 值1 then 结果1 [when 值2 then 结果2 ...]
[else result] end
多表设计
学习多表查询之前要先学习多表设计。
项目开发中，由于业务之间相互关联，所以各个表结构之间也存在着各种联系，基本上分为三种：
1.一对多(多对一)
2.多对多
3.一对一
外键约束(foreign key)
俩张表在数据库层面想要建立联系，才能保证数据的一致性和完整性。就可以通过数据库中的 外键约束 来实现。关键字:foreign key
语法：
-- 创建表时指定
create table 表名(
字段名 数据类型,
...
[constraint] [外键名称] foreign key (外键字段名) references 主表 (主表列名)
);
-- 建完表后，添加外键
alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key(外键字段名) references 主表(主表列名);
物理外键和逻辑外键
物理外键
概念：使用foreign key定义外键关联另外一张表。
缺点：
影响增、删、改的效率（需要检查外键关系）。
仅用于单节点数据库，不适用与分布式、集群场景。
容易引发数据库的死锁问题，消耗性能。
逻辑外键
概念：在业务层逻辑中，解决外键关联。
通过逻辑外键，就可以很方便的解决上述问题。
在现在的企业开发中，很少会使用物理外键，都是使用逻辑外键。
甚至在一些数据库开发规范中，会明确指出禁止使用物理外键 foreign key
一对多
员工管理页面原型：（前面已完成tb_emp表结构设计）
部门管理页面原型：
部门表结构：
业务字段 ： 部门名称
基础字段 ： id(主键)、创建时间、修改时间
部门表 - SQL语句：
# 建议：创建新的数据库（多表设计存放在新数据库下）
create database db03;
use db03;
-- 部门表
create table tb_dept
(
id int unsigned primary key auto_increment comment '主键ID',
name varchar(10) not null unique comment '部门名称',
create_time datetime not null comment '创建时间',
update_time datetime not null comment '修改时间'
) comment '部门表';
员工表：添加归属部门字段
-- 员工表
create table tb_emp
(
id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
username varchar(20) not null unique comment '用户名',
password varchar(32) default '123456' comment '密码',
name varchar(10) not null comment '姓名',
gender tinyint unsigned not null comment '性别, 说明: 1 男, 2 女',
image varchar(300) comment '图像',
job tinyint unsigned comment '职位, 说明: 1 班主任,2 讲师, 3 学工主管, 4 教研主管',
entrydate date comment '入职时间',
dept_id int unsigned comment '部门ID', -- 员工的归属部门
create_time datetime not null comment '创建时间',
update_time datetime not null comment '修改时间'
) comment '员工表';
一些测试用例:
-- 部门表测试数据
insert into tb_dept (id, name, create_time, update_time) values
(1,'学工部',now(),now()),
(2,'教研部',now(),now()),
(3,'咨询部',now(),now()),
(4,'就业部',now(),now()),
(5,'人事部',now(),now());
-- 员工表测试数据
INSERT INTO tb_emp
(id, username, password, name, gender, image, job, entrydate,dept_id, create_time, update_time) VALUES
(1,'jinyong','123456','金庸',1,'1.jpg',4,'2000-01-01',2,now(),now()),
(2,'zhangwuji','123456','张无忌',1,'2.jpg',2,'2015-01-01',2,now(),now()),
(3,'yangxiao','123456','杨逍',1,'3.jpg',2,'2008-05-01',2,now(),now()),
(4,'weiyixiao','123456','韦一笑',1,'4.jpg',2,'2007-01-01',2,now(),now()),
(5,'changyuchun','123456','常遇春',1,'5.jpg',2,'2012-12-05',2,now(),now()),
(6,'xiaozhao','123456','小昭',2,'6.jpg',3,'2013-09-05',1,now(),now()),
(7,'jixiaofu','123456','纪晓芙',2,'7.jpg',1,'2005-08-01',1,now(),now()),
(8,'zhouzhiruo','123456','周芷若',2,'8.jpg',1,'2014-11-09',1,now(),now()),
(9,'dingminjun','123456','丁敏君',2,'9.jpg',1,'2011-03-11',1,now(),now()),
(10,'zhaomin','123456','赵敏',2,'10.jpg',1,'2013-09-05',1,now(),now()),
(11,'luzhangke','123456','鹿杖客',1,'11.jpg',1,'2007-02-01',1,now(),now()),
(12,'hebiweng','123456','鹤笔翁',1,'12.jpg',1,'2008-08-18',1,now(),now()),
(13,'fangdongbai','123456','方东白',1,'13.jpg',2,'2012-11-01',2,now(),now()),
(14,'zhangsanfeng','123456','张三丰',1,'14.jpg',2,'2002-08-01',2,now(),now()),
(15,'yulianzhou','123456','俞莲舟',1,'15.jpg',2,'2011-05-01',2,now(),now()),
(16,'songyuanqiao','123456','宋远桥',1,'16.jpg',2,'2010-01-01',2,now(),now()),
(17,'chenyouliang','123456','陈友谅',1,'17.jpg',NULL,'2015-03-21',NULL,now(),now());
一对多关系实现：在数据库表中多的一方，添加字段，来关联属于一这方的主键。员工表 - 部门表之间的关系：
接下来，我们就为员工表的dept_id 建立外键约束，来关联部门表的主键。
方式1：通过SQL语句操作
-- 修改表： 添加外键约束
alter table tb_emp
add constraint fk_dept_id foreign key (dept_id) references tb_dept(id);
方式2：图形化界面操作
当我们添加了外键之后，再删除ID为1的部门，就会发现，此时数据库报错了，不允许删除。
外键约束（foreign key）：保证了数据的完整性和一致性。
一对一
一对一关系表在实际开发中应用起来比较简单，通常是用来做单表的拆分，将大表中的一些基础字段放在一张表当中，将其他的字段放在另外一张表当中，以此来提高数据的操作效率。
举例一对一的应用场景： 用户表(基本信息+身份信息)
基本信息：用户的ID、姓名、性别、手机号、学历
身份信息：民族、生日、身份证号、身份证签发机关，身份证的有效期(开始时间、结束时间)
如果在业务系统当中，对用户的基本信息查询频率特别的高，但是对于用户的身份信息查询频率很低，
此时出于提高查询效率的考虑，我就可以将这张大表拆分成两张小表，第一张表存放的是用户的基本信息，而第二张表存放的就是用户的身份信息。
他们两者之间一对一的关系，一个用户只能对应一个身份证，而一个身份证也只能关联一个用户。
那么在数据库层面怎么去体现上述两者之间是一对一的关系呢？
其实一对一我们可以看成一种特殊的一对多。一对多我们是怎么设计表关系的？是不是在多的一方添加外键。
同样我们也可以通过外键来体现一对一之间的关系，我们只需要在任意一方来添加一个外键就可以了。
总结一对一 ：在任意一方加入外键，关联另外一方的主键，并且设置外键为唯一的(UNIQUE)
SQL：
-- 用户基本信息表
create table tb_user(
id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
name varchar(10) not null comment '姓名',
gender tinyint unsigned not null comment '性别, 1 男 2 女',
phone char(11) comment '手机号',
degree varchar(10) comment '学历'
) comment '用户基本信息表';
-- 测试数据
insert into tb_user values (1,'白眉鹰王',1,'18812340001','初中'),
(2,'青翼蝠王',1,'18812340002','大专'),
(3,'金毛狮王',1,'18812340003','初中'),
(4,'紫衫龙王',2,'18812340004','硕士');
-- 用户身份信息表
create table tb_user_card(
id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
nationality varchar(10) not null comment '民族',
birthday date not null comment '生日',
idcard char(18) not null comment '身份证号',
issued varchar(20) not null comment '签发机关',
expire_begin date not null comment '有效期限-开始',
expire_end date comment '有效期限-结束',
user_id int unsigned not null unique comment '用户ID',
constraint fk_user_id foreign key (user_id) references tb_user(id)
) comment '用户身份信息表';
-- 测试数据
insert into tb_user_card values (1,'汉','1960-11-06','100000100000100001','朝阳区公安局','2000-06-10',null,1),
(2,'汉','1971-11-06','100000100000100002','静安区公安局','2005-06-10','2025-06-10',2),
(3,'汉','1963-11-06','100000100000100003','昌平区公安局','2006-06-10',null,3),
(4,'回','1980-11-06','100000100000100004','海淀区公安局','2008-06-10','2028-06-10',4);
多对多
多对多的关系在开发中属于也比较常见的。比如：学生和课程的关系，一个学生可以选修多门课程，一个课程也可以供多个学生选修。
实现关系：建立第三张中间表，中间表至少包含两个外键，分别关联两方主键
SQL：
-- 学生表
create table tb_student(
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
name varchar(10) comment '姓名',
no varchar(10) comment '学号'
) comment '学生表';
-- 学生表测试数据
insert into tb_student(name, no) values ('黛绮丝', '2000100101'),('谢逊', '2000100102'),('殷天正', '2000100103'),('韦一笑', '2000100104');
-- 课程表
create table tb_course(
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
name varchar(10) comment '课程名称'
) comment '课程表';
-- 课程表测试数据
insert into tb_course (name) values ('Java'), ('PHP'), ('MySQL') , ('Hadoop');
-- 学生课程表（中间表）
create table tb_student_course(
id int auto_increment comment '主键' primary key,
student_id int not null comment '学生ID',
course_id int not null comment '课程ID',
constraint fk_courseid foreign key (course_id) references tb_course (id),
constraint fk_studentid foreign key (student_id) references tb_student (id)
)comment '学生课程中间表';
-- 学生课程表测试数据
insert into tb_student_course(student_id, course_id) values (1,1),(1,2),(1,3),(2,2),(2,3),(3,4);
多表设计原则总结
一对多：在多的一方，添加字段，关联属于一这方的主键。
一对一：在任意一方来添加一个外键就可以了。
多对多：创建第三张中间表，建立两个字段分别关联两个表的主键。