数据库基础04 - 技术栈

一、多表查询

我们之前在讲解SQL语句的时候，讲解了DQL语句，也就是数据查询语句，但是之前讲解的查询都是单表查询，而本章节我们要学习的则是多表查询操作，主要从以下几个方面进行讲解。

多表关系

多表查询基本知识

外连接

自连接

子查询

1.1 多表关系

项目开发中，在进行数据库表结构设计时，会根据业务需求及业务模块之间的关系，分析并设计表结构，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：

一对多(多对一)
多对多
一对一

1.1.1 一对多

案例: 部门与员工的关系

关系: 一个部门对应多个员工，一个员工对应一个部门

实现: 在多的一方建立外键，指向一的一方的主键

1.1.2 多对多

案例: 学生与课程的关系

关系: 一个学生可以选修多门课程，一门课程也可以供多个学生选择

实现: 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 复制代码

#学生表
create table 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';
	insert into student values (null, '黛绮丝', '2000100101'),(null, '谢逊','2000100102'),(null, '殷天正', '2000100103'),(null, '韦一笑', '2000100104');

#课程表
create table course(
	id int auto_increment primary key comment '主键ID',
	name varchar(10) comment '课程名称'
) comment '课程表';

insert into course values (null, 'Java'), (null, 'PHP'), (null , 'MySQL') ,(null, 'Hadoop');

#选课表
create table student_course(
	id int auto_increment comment '主键' primary key,
	studentid int not null comment '学生ID',
	courseid int not null comment '课程ID',
	constraint fk_courseid foreign key (courseid) references course (id),
	constraint fk_studentid foreign key (studentid) references student(id)
)comment '学生课程中间表';

insert into student_course values (null,1,1),(null,1,2),(null,1,3),(null,2,2),(null,2,3),(null,3,4);

1.1.3 一对一

案例: 用户与用户详情的关系

关系: 一对一关系，多用于单表拆分，将一张表的基础字段放在一张表中，其他详情字段放在另一张表中，以提升操作效率

实现: 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 复制代码

create table tb_user(
	id int auto_increment primary key comment '主键ID',
	name varchar(10) comment '姓名',
	age int comment '年龄',
	gender char(1) comment '1: 男 , 2: 女',
	phone char(11) comment '手机号'
) comment '用户基本信息表';

create table tb_user_edu(
	id int auto_increment primary key comment '主键ID',
	degree varchar(20) comment '学历',
	major varchar(50) comment '专业',
	primaryschool varchar(50) comment '小学',
	middleschool varchar(50) comment '中学',
	university varchar(50) comment '大学',
	userid int unique comment '用户ID',
	constraint fk_userid foreign key (userid) references tb_user(id)
) comment '用户教育信息表';

insert into tb_user(id, name, age, gender, phone) values
	(null,'黄渤',45,'1','18800001111'),
	(null,'冰冰',35,'2','18800002222'),
	(null,'码云',55,'1','18800008888'),
	(null,'李彦宏',50,'1','18800009999');
	
insert into tb_user_edu(id, degree, major, primaryschool, middleschool,
university, userid) values
(null,'本科','舞蹈','静安区第一小学','静安区第一中学','北京舞蹈学院',1),
(null,'硕士','表演','朝阳区第一小学','朝阳区第一中学','北京电影学院',2),
(null,'本科','英语','杭州市第一小学','杭州市第一中学','杭州师范大学',3),
(null,'本科','应用数学','阳泉第一小学','阳泉区第一中学','清华大学',4);

1.2 多表查询概述

1.2.1 数据准备

删除之前 emp, dept表的测试数据,或者在新的数据库下建表

执行如下脚本，创建emp表与dept表并插入测试数据

sql 复制代码

-- 创建dept表，并插入数据
create table dept(
	id int auto_increment comment 'ID' primary key,
	name varchar(50) not null comment '部门名称'
)comment '部门表';

INSERT INTO dept (id, name) VALUES (1, '研发部'),(2, '市场部'),(3, '财务部'), (4,'销售部'), (5, '总经办'), (6, '人事部');

-- 创建emp表，并插入数据
create table emp(
	id int auto_increment comment 'ID' primary key,
	name varchar(50) not null comment '姓名',
	age int comment '年龄',
	job varchar(20) comment '职位',
	salary int comment '薪资',
	entrydate date comment '入职时间',
	managerid int comment '直属领导ID',
	dept_id int comment '部门ID'
)comment '员工表';

-- 添加外键
alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references
dept(id);
INSERT INTO emp (id, name, age, job,salary, entrydate, managerid, dept_id)
VALUES
(1, '金庸', 66, '总裁',20000, '2000-01-01', null,5),
(2, '张无忌', 20, '项目经理',12500, '2005-12-05', 1,1),
(3, '杨逍', 33, '开发', 8400,'2000-11-03', 2,1),
(4, '韦一笑', 48, '开发',11000, '2002-02-05', 2,1),
(5, '常遇春', 43, '开发',10500, '2004-09-07', 3,1),
(6, '小昭', 19, '程序员鼓励师',6600, '2004-10-12', 2,1),
(7, '灭绝', 60, '财务总监',8500, '2002-09-12', 1,3),
(8, '周芷若', 19, '会计',48000, '2006-06-02', 7,3),
(9, '丁敏君', 23, '出纳',5250, '2009-05-13', 7,3),
(10, '赵敏', 20, '市场部总监',12500, '2004-10-12', 1,2),
(11, '鹿杖客', 56, '职员',3750, '2006-10-03', 10,2),
(12, '鹤笔翁', 19, '职员',3750, '2007-05-09', 10,2),
(13, '方东白', 19, '职员',5500, '2009-02-12', 10,2),
(14, '张三丰', 88, '销售总监',14000, '2004-10-12', 1,4),
(15, '俞莲舟', 38, '销售',4600, '2004-10-12', 14,4),
(16, '宋远桥', 40, '销售',4600, '2004-10-12', 14,4),
(17, '陈友谅', 42, null,2000, '2011-10-12', 1,null);

1.2.2 概述

多表查询就是指从多张表中查询数据。

原来查询单表数据，执行的SQL形式为：select * from emp;

那么我们要执行多表查询，就只需要使用逗号分隔多张表即可，如： select * from emp , dept

可以看见上图这样查询有102行的结果，而这其实就是员工表emp所有的记录

(17) 与部门表dept所有记录(6) 的所有组合情况，这种现象称之为笛卡尔积。
笛卡尔积后可见列数成了多表的列数之和

在SQL语句中，如何来去除无效的笛卡尔积呢？我们可以给多表查询加上连接查询的条件来筛选要保留的行，而这个查询条件一般是两表之间的联系。

在上表中可以看见两表之前最直接的联系就是部门id

sql 复制代码

select * from emp , dept where emp.dept_id = dept.id;

1.3 多表查询的分类

连接查询
- 内连接：相当于查询A、B交集部分数据
- 外连接：外连接分为左、右两种
- 左外连接：查询左表所有数据，以及两张表交集部分数据
- 右外连接：查询右表所有数据，以及两张表交集部分数据
- 自连接：当前表与自身的连接查询，自连接必须使用表别名
子查询

1.3.1 内连接

内连接查询的是两张表交集部分 的数据。(也就是绿色部分的数据)

内连接的语法分为两种: 隐式内连接、显式内连接。先来学习一下具体的语法结构。

1). 隐式内连接

sql 复制代码

SELECT 字段列表 FROM 表1 , 表2 WHERE 条件 ... ;

2). 显式内连接

sql 复制代码

SELECT 字段列表 FROM 表1 [ INNER ] JOIN 表2 ON 连接条件 ... ;

案例:

A. 查询每一个员工的姓名 , 及关联的部门的名称 (隐式内连接实现)

表结构: emp , dept
连接条件: emp.dept_id = dept.id

sql 复制代码

select emp.name , dept.name from emp , dept where emp.dept_id = dept.id ;
-- 为每一张表起别名,简化SQL编写
select e.name,d.name from emp e , dept d where e.dept_id = d.id;

B. 查询每一个员工的姓名 , 及关联的部门的名称 (显式内连接实现) --- INNER JOIN ... ON ...

表结构: emp , dept
连接条件: emp.dept_id = dept.id

sql 复制代码

select e.name, d.name from emp e inner join dept d on e.dept_id = d.id;
-- 为每一张表起别名,简化SQL编写
select e.name, d.name from emp e join dept d on e.dept_id = d.id;

注意：

两张表在起别名后，在之后的条件查询中必须使用别名

1.3.2 外连接

外连接分为两种，分别是：左外连接和右外连接。具体的语法结构为：

1). 左外连接

sql 复制代码

 SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [ OUTER ] JOIN 表2 ON 条件 ... ;

左外连接相当于查询表1(左表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

2). 右外连接

sql 复制代码

SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [ OUTER ] JOIN 表2 ON 条件 ... ;

右外连接相当于查询表2(右表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

1.3.3 自连接

自连接查询

自连接查询，顾名思义，就是自己连接自己，也就是把一张表连接查询 多次。

自连接的查询不同于单表查询，单表查询的结果是表中的每一行，而自连接则是表中相匹配的字段。

sql 复制代码

SELECT 字段列表 FROM 表A 别名A JOIN 表A 别名B ON 条件 ... ;

而对于自连接查询，可以是内连接查询，也可以是外连接查询。

A. （内连接实现）查询员工 及其所属领导的名字表结构: emp

sql 复制代码

select a.name , b.name from emp a , emp b where a.managerid = b.id;

B. 查询所有员工 emp 及其领导的名字 emp , 如果员工没有领导, 也需要查询出来表结构: emp a , emp b

sql 复制代码

select a.name '员工', b.name '领导' from emp a left join emp b on a.managerid =b.id;

注意事项 :

在自连接查询中，必须要为表起别名，要不然我们不清楚所指定的条件、返回的字段，到底是哪一张表的字段。

1.3.4 联合查询

对于union查询，就是把多次查询的结果合并起来，形成一个新的查询结果集。

sql 复制代码

SELECT 字段列表 FROM 表A ...
UNION [ ALL ]
SELECT 字段列表 FROM 表B ....;

对于联合查询的多张表的列数必须保持一致，字段类型也需要保持一致。
union all 会将全部的数据直接合并在一起，union 会对合并之后的数据去重。

用法举例 ：

A. 将薪资低于 5000 的员工 , 和年龄大于 50 岁的员工全部查询出来.

当前对于这个需求，我们可以直接使用多条件查询，使用逻辑运算符 or 连接即可。那这里呢，我们

也可以通过union/union all来联合查询.

sql 复制代码

select * from emp where salary < 5000
union all
select * from emp where age > 50;

注意：

如果多条查询语句查询出来的结果，字段数量不一致，在进行union/union all联合查询时，将会报错。如：
不同于or关键字，使用union关键字可以实现多表合并（前提是查询的字段数量和类型一致）

二、子查询

2.1 概述

1). 概念

SQL语句中嵌套SELECT语句，称为嵌套查询，又称子查询。

sql 复制代码

SELECT * FROM t1 WHERE column1 = ( SELECT column1 FROM t2 );

子查询外部的语句可以是INSERT / UPDATE / DELETE / SELECT 的任何一个。
2). 分类

根据子查询结果不同，分为：

A. 标量子查询（子查询结果为单个值）
B. 列子查询(子查询结果为一列)
C. 行子查询(子查询结果为一行)
D. 表子查询(子查询结果为多行多列)

根据子查询位置，分为：

A. WHERE之后
B. FROM之后
C. SELECT之后

2.2 标量子查询

子查询返回的结果是单个值（数字、字符串、日期等），最简单的形式，这种子查询称为标量子查询。

常用的操作符：= <> > >= < <=

案例:

A. 查询 "销售部" 的所有员工信息完成这个需求时，我们可以将需求分解为两步：

①. 查询 "销售部" 部门ID

sql 复制代码

select id from dept where name = '销售部';

②. 根据 "销售部" 部门ID, 查询员工信息

sql 复制代码

select * from emp where dept_id = (select id from dept where name = '销售部');

B. 查询在 "方东白" 入职之后的员工信息完成这个需求时，我们可以将需求分解为两步：

①. 查询方东白的入职日期

sql 复制代码

select entrydate from emp where name = '方东白';

②. 查询指定入职日期之后入职的员工信息

sql 复制代码

select * from emp where entrydate > (select entrydate from emp where name = '方东白');

总结：子查询在查询时选择一列，结果是一行

2.3 列子查询

子查询返回的结果是一列（可以是多行），这种子查询称为列子查询。

常用的操作符：IN 、NOT IN 、 ANY 、SOME 、 ALL

案例:

A. 查询 "销售部" 和 "市场部" 的所有员工信息分解为以下两步:

①. 查询 "销售部" 和 "市场部" 的部门ID

sql 复制代码

select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部';

②. 根据部门ID, 查询员工信息

sql 复制代码

select * from emp where dept_id in (select id from dept where name = '销售部' or
name = '市场部');

B. 查询比财务部所有人工资都高的员工信息分解为以下两步:

①. 查询所有财务部人员工资

sql 复制代码

select id from dept where name = '财务部';
select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '财务部');

②. 比财务部所有人工资都高的员工信息

sql 复制代码

select * from emp where salary > all ( select salary from emp where dept_id =(select id from dept where name = '财务部') );

C. 查询比研发部其中任意一人工资高的员工信息分解为以下两步:

①. 查询研发部所有人工资

sql 复制代码

select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部');

②. 比研发部其中任意一人工资高的员工信息

sql 复制代码

select * from emp where salary > any ( select salary from emp where dept_id =
(select id from dept where name = '研发部') );

总结：查询的结果是一个列表，可以看看

2.4 行子查询

子查询返回的结果是一行（可以是多列），这种子查询称为行子查询。

常用的操作符：= 、<> 、IN 、NOT IN

案例:

A. 查询与 "张无忌" 的薪资及直属领导相同的员工信息 ;

这个需求同样可以拆解为两步进行:

①. 查询 "张无忌" 的薪资及直属领导

sql 复制代码

select salary, managerid from emp where name = '张无忌';

②. 查询与 "张无忌" 的薪资及直属领导相同的员工信息 ;

sql 复制代码

select * from emp where (salary,managerid) = (select salary, managerid from emp where name = '张无忌');

总结：主要是为了看看两行元素之间是否相互匹配

2.5 表子查询

子查询返回的结果是多行多列（表），这种子查询称为表子查询。

常用的操作符：IN

案例:

A. 查询与 "鹿杖客" , "宋远桥" 的职位和薪资相同的员工信息分解为两步执行:

①. 查询 "鹿杖客" , "宋远桥" 的职位和薪资

sql 复制代码

select job, salary from emp where name = '鹿杖客' or name = '宋远桥';

②. 查询与 "鹿杖客" , "宋远桥" 的职位和薪资相同的员工信息

sql 复制代码

select * from emp where (job,salary) in ( select job, salary from emp where name =
'鹿杖客' or name = '宋远桥' );

总结：在where条件中使用表子查询需要用in关键字，并且子查询的select中的内容与where中的保持一致。

B. 查询入职日期是 "2006-01-01" 之后的员工信息 , 及其部门信息分解为两步执行:

①. 入职日期是 "2006-01-01" 之后的员工信息

sql 复制代码

select * from emp where entrydate > '2006-01-01';

②. 查询这部分员工, 对应的部门信息;

sql 复制代码

select e.*, d.* from (select * from emp where entrydate > '2006-01-01') e left join dept d on e.dept_id = d.id ;