SQL基础操作指南:约束、表设计与复杂查询

仅以本文帮助大家掌握数据约束原理与复杂查询技巧


一、数据约束

约束类型全解析

约束类型 作用 示例
NOT NULL 禁止存储NULL值 CREATE TABLE users (id INT NOT NULL)
UNIQUE 确保列值唯一 CREATE TABLE products (sku VARCHAR(20) UNIQUE)
DEFAULT 未赋值时使用默认值 CREATE TABLE orders (status INT DEFAULT 0)
PRIMARY KEY 主键(唯一标识) CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT)
FOREIGN KEY 表间关联约束 CREATE TABLE orders (product_id INT, FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(id))
CHECK 值范围校验(MySQL不生效) CREATE TABLE students (age INT CHECK (age > 18))

主键深入解析

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-- 联合主键  
CREATE TABLE course_selection (  
  student_id INT,  
  course_id INT,  
  PRIMARY KEY (student_id, course_id)  
);  

-- 自增主键(只针对整数类型)  
CREATE TABLE logs (  
  id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  
  content TEXT  
);  
  • 主键特性
    1. 每表只能有一个主键(单列或联合)
    2. 自增主键在MySQL中记录最大值持续递增
    3. 分布式系统常用字符串主键(UUID/雪花算法)

外键实战与解决方案

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-- 创建外键约束  
CREATE TABLE orders (  
  id INT PRIMARY KEY,  
  product_id INT,  
  FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(id)  
);  
  • 外键要点
    1. 父表(被引用表)需要有索引
    2. 删除顺序:先子表后父表
    3. 被引用的父表记录不可直接删除
  • 外键困境解决方案
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-- 逻辑删除替代物理删除  
ALTER TABLE products ADD is_active BOOLEAN DEFAULT true;  

-- 下架商品操作  
UPDATE products SET is_active = false WHERE id = 101;  

二、表设计:实体与关系建模

设计流程

需求分析 提取实体 确定属性 识别关系 绘制ER图 建表实现

关系处理方案

关系类型 解决方案 示例
一对一 合并表或主键关联 用户表 - 身份证表
一对多 在多的一方添加外键 部门表 - 员工表
多对多 创建关联表 学生表 - 选课关联表 - 课程表

多对多关系实现:

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CREATE TABLE students (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50));  
CREATE TABLE courses (id INT PRIMARY KEY, title VARCHAR(50));  

-- 关联表  
CREATE TABLE student_courses (  
  student_id INT,  
  course_id INT,  
  PRIMARY KEY (student_id, course_id),  
  FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id),  
  FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(id)  
);  

三、查询进阶技巧

1. 查询结果插入

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-- 将查询结果插入新表  
INSERT INTO inactive_users (id, name)  
SELECT id, name FROM users  
WHERE last_login < '2023-01-01';  

要求:查询结果的列数、类型、顺序必须匹配目标表(列名可以不同)

2. 聚合查询

聚合函数

函数 作用 空值处理
COUNT(expr) 计数 COUNT(*) 计所有行,COUNT(列) 忽略NULL
SUM(expr) 求和 忽略NULL
AVG(expr) 平均值 忽略NULL
MAX(expr) 最大值 忽略NULL
MIN(expr) 最小值 忽略NULL

GROUP BY 分组查询

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-- 按部门统计平均薪资  
SELECT department, AVG(salary) AS avg_salary  
FROM employees  
GROUP BY department  
HAVING AVG(salary) > 10000  -- 分组后过滤  
ORDER BY avg_salary DESC;  

SELECT 后的列要么在 GROUP BY 中,要么在聚合函数中

3. 联合查询(多表查询)

笛卡尔积原理

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-- 基础笛卡尔积  
SELECT * FROM table1, table2;  
-- 行数 = table1行数 × table2行数  
-- 列数 = table1列数 + table2列数

两种多表查询写法

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/* 写法1:逗号分隔+WHERE */  
SELECT e.name, d.department_name  
FROM employees e, departments d  
WHERE e.dept_id = d.id;  

/* 写法2:JOIN ON */  
SELECT e.name, d.department_name  
FROM employees e  
JOIN departments d ON e.dept_id = d.id;  

连接类型对比

连接类型 关键字 结果特征
内连接 INNER JOININNER 可省略) 仅返回两表匹配的行
左外连接 LEFT JOIN 左表全显示 + 匹配的右表
右外连接 RIGHT JOIN 右表全显示 + 匹配的左表

MySQL不支持全外连接

自连接实战

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-- 查找同一部门的员工对  
SELECT e1.name AS employee1, e2.name AS employee2  
FROM employees e1  
JOIN employees e2 ON e1.dept_id = e2.dept_id  
WHERE e1.id < e2.id;  -- 避免重复和自匹配  
  1. 需要给表前后分别起不同的别名,再进行连接
  2. 如果发现要查询的条件是针对两行而不是两列,就可以考虑使用自连接进行转换

4. 子查询

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-- 单行子查询  
SELECT name FROM employees  
WHERE salary > (SELECT AVG(salary) FROM employees);  

-- 多行子查询(IN运算符)  
SELECT name FROM products  
WHERE category_id IN (  
  SELECT id FROM categories WHERE type = 'electronics'  
);  

注:要避免深层次嵌套子查询(性能杀手)

5. 合并查询

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-- 合并两个查询结果(默认去重)  
SELECT product FROM storeA  
UNION  
SELECT product FROM storeB;  

-- 保留重复结果  
SELECT product FROM storeA  
UNION ALL  
SELECT product FROM storeB;  

要求:被合并的查询必须具有相同的列数、类型和顺序


结语:在数据世界中雕刻优雅

SQL如同雕刻之路------约束是刻刀的锋芒,精准地剔除杂质;表设计是原石的选材,奠定作品的骨架;复杂查询则是精雕细琢的技法,让沉睡的数据焕发生命。

当你用外键编制表间的纽带,用自连接解开行间的谜题,用聚合函数提炼信息的精髓,数据库不再是冰冷的存储容器,而成为流淌智慧的河流。

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