【MySQL】数据库约束和多表查询

目录

1.前言

2.数据库约束

2.1约束类型

[2.2 NULL约束](#2.2 NULL约束)

[2.3 NUIQUE：唯一约束](#2.3 NUIQUE：唯一约束)

[2.4 DEFAULT：默认值约束](#2.4 DEFAULT：默认值约束)

[2.5 PRIMARY KEY：主键约束](#2.5 PRIMARY KEY：主键约束)

[2.6 FOREIGN KEY：外键约束](#2.6 FOREIGN KEY：外键约束)

[1.7 CHECK约束](#1.7 CHECK约束)

3.表的设计

3.1一对一

3.2一对多

3.3多对多

4.新增

5.查询

5.1聚合查询

5.1.1聚合函数

[5.1.2 GROUP BY子句](#5.1.2 GROUP BY子句)

[5.1.3 HAVING](#5.1.3 HAVING)

5.2联合查询

5.2.1内连接

5.2.2外连接

5.2.3自连接

5.2.4子查询

5.2.5合并查询

6.总结

---

1.前言

我们上一次介绍了MySQL数据库关于表的增删改查，在平时是用的过程还需要对数据库进行约束以及多表查询，因此今天跟大家分享并介绍数据库约束和多表查询的内容。

2.数据库约束

2.1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：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。

2.2 NULL****约束

我们在数据库创建表时，可以指定某列不为空，比如我们在创建一个学生表时，可以对表的结构进行设置。

-- 创建学生表并设置学生表结构
create table student (
id int not null,
sn int,
name varchar(20),
qq_mail varchar(20)
);

2.3 NUIQUE：唯一约束

指定sn列中的值唯一且不重复的，比如我们重新设置学生表的结构：

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (
id int not null,
sn int unique,
name varchar(20),
qq_mail varchar(20)
);

2.4 DEFAULT**：默认值约束**

指定插入数据时， name 列为空，默认值 unkown ：

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (
id int not null,
sn int unique,
name varchar(20)  default 'unkown',
qq_mail varchar(20)
);

2.5 PRIMARY KEY**：主键约束**

指定 id 列为主键：

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (
id int not null primary key,
sn int unique,
name varchar(20)  default 'unkown',
qq_mail varchar(20)
);

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 。

-- 主键是 NOT NULL 和 UNIQUE 的结合，可以不用 NOT NULL
id INT PRIMARY KEY auto_increment

2.6 FOREIGN KEY：外键约束

外键用于关联其他表的主键或唯一键。

foreign key (字段名) references 主表(列)

下面以创建一个班级表和学生表为例：

• 创建班级表classes，id为主键

-- 创建班级表，有使用MySQL关键字作为字段时，需要使用``来标识
create table classes (
id INT PRIMARY KEY auto_increment,
name VARCHAR(20),
`desc` VARCHAR(100)
);

• 创建学生表student，一个学生对于一个班级，一个班级对应多个学生。使用id为主键，class_id为外键，关联班级表id。

-- 创建学生表
drop table if exists student;
create table student (
id int not null primary key,
sn int unique,
name varchar(20)  default 'unkown',
qq_mail varchar(20),
classes_id int,
foreign key (classes_id) references classes(id)
);

1.7 CHECK****约束

MySQL使用时不报错，但忽略该约束。

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

3.表的设计

3.1一对一

比如：一个学生只能对应一个身份证，一个身份证也只能对应一个学生。

3.2一对多

一个班级有多个学生，但一个学生只能对应一个班级。

3.3多对多

一个学生能够选择多门课程，一个课程可以被多个学生选择。

4.新增

语法：

INSERT INTO table_name [(column [, column ...])] SELECT ...

给大家举个例子：创建一张用户表，设计有 name 姓名、 email 邮箱、 sex 性别、 mobile 手机号字段。需要把已有的学生数据复制进来，可以复制的字段为name，qq_ mail。

-- 创建用户表
DROP TABLE IF EXISTS test_user;
CREATE TABLE test_user (
id INT primary key auto_increment,
name VARCHAR(20) comment '姓名',
age INT comment '年龄',
email VARCHAR(20) comment '邮箱',
sex varchar(1) comment '性别',
mobile varchar(20) comment '手机号'
);

-- 新增班级数据
insert into classes values(601,"六年级一班","1班");

-- 新增学生数据
insert into student values(1,100,"张三","123@qq.com",601);
insert into student values(2,101,"李四","456@qq.com",601);

-- 将学生表中的所有数据复制到用户表
insert into test_user(name, email) select name, qq_mail from student;

-- 查询用户表
select * from test_user;

5.查询

5.1聚合查询

5.1.1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;

-- 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;

-- 统计所有数学成绩不及格(<60)人的数学总分，没有则返回NULL
select sum(math) from exam where math < 60;

• AVG

-- 统计平均总分
select avg(Chinese + math + English) from exam;

• MAX

-- 返回数学最高分
select max(math) from exam;

• MIN

-- 返回 > 70 分以上的数学最低分
select min(math) from exam where math > 70;

5.1.2 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。
语法：

select column1, sum(column2), .. fromtablegroupby column1,column3;

举个例子：

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

-- 创建员工表
create table emp (
id int primary key auto_increment,
name varchar(20) not null,
role varchar(20) not null,
salary numeric(11,2)
);

-- 添加员工数据
insert into emp(name, role, salary) values
('张三','服务员', 1000.20),
('李四','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),
('王五','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;

5.1.3 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, avg(salary) from emp group by role having avg(salary) < 1500;

5.2联合查询

实际开发中数据往往来自不同的表，所以需要多表联合查询。多表查询是对多张表的数据取笛卡尔积：

注意：关联查询可以对关联表使用别名。、

下面展示初始化测试数据：

-- 在班级表中新增数据
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');

-- 在学生表中新增数据
insert into student(sn, name, qq_mail, classes_id) values
('09982','黑旋风李逵','xuanfeng@qq.com',1),
('00835','菩提老祖',null,1),
('00391','白素贞',null,1),
('00031','许仙','xuxian@qq.com',1),
('00054','不想毕业',null,1),
('51234','好好说话','say@qq.com',2),
('83223','tellme',null,2),
('09527','老外学中文','foreigner@qq.com',2);

-- 创建课程表
create table course(id int primary key auto_increment, name varchar(20));

-- 在课程表中新增数据
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');

-- 创建成绩表
create table score(score decimal(3, 1), student_id int, course_id int);

--在成绩表中新增数据
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);

5.2.1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;

例如：（1）查询"许仙"同学的成绩

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

-- 也可以采用下面这种方法
select stu.name, sco.score from student as stu, score as 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一关系，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 as stu join score as 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;

5.2.2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是是右外连接。

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 字段名 from 表名1 right join表名2 on 连接条件;

例如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，也需要显示出来。

-- "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;

5.2.3自连接

自连接是指在同一张表连接自身进行查询。
例如：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;

5.2.4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。
注意：编程中的基本思想原则化繁为简，但子查询是化简为繁，我们要慎重使用，避免出错。

• 单行子查询：返回一行记录的子查询

比如：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

例如：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');

注意：

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。

5.2.5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。

例如：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。
举个例子：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='Java';

6.总结

SQL 查询中各个关键字的执行先后顺序： from > on> join > where > group by > with > having > select > distinct > order by > limit， 我们在编写SQL语句时要按照上面的执行顺序去编写，才能成功运行获取到想要查询的数据，以上就是本次所介绍的内容，我们下次再跟继续大家分享MySQL数据库中的索引与事务！