MySQL基础

文章目录

• [1 数据定义语言DDL](#1 数据定义语言DDL)
• • [1.1 库操作](#1.1 库操作)
  • [1.2 表操作](#1.2 表操作)
  • • [1.2.1 创建表](#1.2.1 创建表)
    • [1.2.2 查询表](#1.2.2 查询表)
    • [1.2.3 修改表](#1.2.3 修改表)
    • [1.2.4 删除表](#1.2.4 删除表)
• [2 数据操作语言DML](#2 数据操作语言DML)
• • [2.1 增加INSERT](#2.1 增加INSERT)
  • [2.2 删除DELETE](#2.2 删除DELETE)
  • [2.3 修改UPDATE](#2.3 修改UPDATE)
• [3 数据查询语言DQL](#3 数据查询语言DQL)
• • [3.1 基础查询](#3.1 基础查询)
  • [3.2 聚合查询](#3.2 聚合查询)
  • [3.3 分组查询](#3.3 分组查询)
  • [3.4 排序查询](#3.4 排序查询)
  • [3.5 分页查询](#3.5 分页查询)
• [4 多表查询](#4 多表查询)
• • [4.1 连接查询](#4.1 连接查询)
  • • [4.1.1 内连接](#4.1.1 内连接)
    • [4.1.2 外连接](#4.1.2 外连接)
    • [4.1.3 全连接](#4.1.3 全连接)
  • [4.2 子查询](#4.2 子查询)
  • • [4.2.1 常见分类](#4.2.1 常见分类)
    • [4.2.2 常用关键字](#4.2.2 常用关键字)
    • [4.2.3 示例](#4.2.3 示例)
• [5 开窗函数](#5 开窗函数)
• [6 CTE](#6 CTE)

1 数据定义语言DDL

Data Definition Language：数据定义语言，用来定义数据库对象(数据库，表，字段)。

1.1 库操作

创建数据库：

CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] 数据库名 [CHARSET = 'utf8'];

显示所有库：

SHOW DATABASES;

使用指定数据库：

USE 数据库名;

删除指定数据库：

DROP DATABASE 数据库名

1.2 表操作

1.2.1 创建表

CREATE TABLE 表名(
    字段名1 数据类型 [约束] [COMMENT 字段1注释],
    字段名2 数据类型 [约束] [COMMENT 字段2注释],
    字段名3 数据类型 [约束] [COMMENT 字段3注释]
) [COMMENT 表注释]

常用主键自增AUTO_INCREMENT。

• 常用数据类型：
  • 整数：INT
  • 字符串：VARCHAR(长度)
  • 小数：DECIMAL(总位数, 小数位)
  • 时间：DATETIME
• 常用约束
  • 主键：PRIMARY KEY
  • 非空：NOT NULL
  • 唯一：UNIQUE
  • 默认：DEFAULT
  • 外键：FOREIGN KEY（影响效率）

1.2.2 查询表

# 查询当前数据库所有表
SHOW TABLES;

# 查询表结构
DESC 表名;

# 查询建表语句
SHOW CREATE TABLE 表名;

1.2.3 修改表

增加字段：

ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 类型 [约束];

删除字段：

ALTER TABLE 表名 DROP 字段名;

修改字段类型：

ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 新类型;

修改字段名和类型：

ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名 新字段名 类型 [约束];

修改表名：

ALTER TABLE 旧表名 RENAME 新表名;

1.2.4 删除表

删除整个表结构：

DROP TABLE 表名;

删除数据保留表结构：

# 主键自增序列不清零
DELETE FROM 表名;

# 主键自增序列清零
TRUNCATE TABLE 表名;

2 数据操作语言DML

Data Manipulation Language：数据操作语言，用来对数据库中表的数据记录进行增、删、改操作。

2.1 增加INSERT

向指定字段添加数据：

INSERT INTO 表名 (字段名1, 字段名2) VALUES (值1, 值2);

全部字段添加数据：

INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...);

批量添加数据（指定字段）：

INSERT INTO 表名 (字段名1, 字段名2) VALUES 
    (值1, 值2), 
    (值1, 值2);

批量添加数据（全部字段）：

INSERT INTO 表名 VALUES 
    (值1, 值2, ...), 
    (值1, 值2, ...);

2.2 删除DELETE

DELETE FROM 表名 
[WHERE 条件];

2.3 修改UPDATE

UPDATE 表名 SET 字段名1 = 值1 , 字段名2 = 值2
[WHERE 条件];

3 数据查询语言DQL

Data Query Language：数据查询语言，用来查询数据库表中的记录。

SELECT 字段
FROM 表名
WHERE 条件
GROUP BY 分组字段
HAVING 分组后条件
ORDER BY 排序字段
LIMIT 分页参数;

1. FROM 加载数据
2. WHERE 对加载后的数据进行筛选
3. GROUP BY 对筛选后的数据进行分组
4. HAVING 对分组后的数据进行筛选
5. SELECT 返回要查询的字段
6. ORDER BY 对结果进行排序
7. LIMIT 限制返回结果

3.1 基础查询

通用格式：

SELECT 字段1 [[AS] 别名1], 字段2 [[AS] 别名2]
FROM 表名
WHERE 条件列表;

查询所有字段：

SELECT * FROM 表名;

查询结果去重：

SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;

• 比较运算符> < >= <= == !=都和Python相同，另有不同的有如下：
  • 字段 BETWEEN 最小值 AND 最大值：在最小值和最大值范围内即可
  • 字段 IN (值1, 值2...)：在()内满足任意即可
  • 字段 LIKE "占位符"：模糊查询，可以用_代表一个字符，%代表任意个字符
  • IS NULL：判空专用
• 逻辑运算符：
  • AND
  • OR
  • NOT

3.2 聚合查询

前面的查询都是横向查询，根据条件一行一行的进行判断。

聚合函数查询是纵向查询，它将一列数据作为一个整体，进行纵向计算，然后返回一个结果值。

SELECT 聚合函数 FROM 表名;

• COUNT(*)：按照列统计数量
• MAX()：按照列计算最大值
• MIN()：按照列计算最小值
• AVG()：按照列计算平均值
• SUM()：按照列计算数值和

3.3 分组查询

按列进行分类，把相同的数据归为一类，然后可以对分类完的数据进行合并计算。

通常和聚合函数联合使用：

1. 先分组：把表数据按照指定列的值进行划分，值相同的数据划分到同一个组
2. 再聚合：分别针对每一组数据使用聚合函数进行统计

SELECT [聚合函数, 分组字段]
[WHERE 条件]
GROUP BY 分组字段
[HAVING 分组后过滤条件];

WHERE与HAVING区别：

• 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
  • HAVING 是分组之后对结果进行过滤
• 判断条件不同：
  • WHERE 不能对聚合函数进行判断
  • HAVING 可以对聚合函数进行判断

3.4 排序查询

SELECT 字段列表
FROM 表名
ORDER BY 字段1 排序方式, 字段2 排序方式;

排序方式：
ASC：升序（默认值）
DESC：降序

3.5 分页查询

SELECT 字段列表
FROM 表名
LIMIT [起始行数,] 总行数;

4 多表查询

多表查询SELECT 字段 FROM 表1, 表2会产生笛卡尔积，也就是两个表的所有组合情况。要想消除笛卡尔积，只需要给多表查询加上连接查询的条件即可。

4.1 连接查询

4.1.1 内连接

隐式内连接：

SELECT 字段列表
FROM 表1 [[AS] 别名1], 表2 [[AS] 别名2]
WHERE 条件;

显式内连接：

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

内连接只能返回两个表中都存在匹配的行。

4.1.2 外连接

左外连接：

SELECT 字段列表
FROM 表1 [[AS] 别名1]
LEFT [OUTER] JOIN 表2 [[AS] 别名2]
ON 连接条件;

左外连接是以左表为中心，返回左表所有行，以及右表匹配的行。即使右表没有匹配，则对应列显示NULL。

右外连接：

SELECT 字段列表
FROM 表1 [[AS] 别名1]
RIGHT [OUTER] JOIN 表2 [[AS] 别名2]
ON 连接条件;

右外连接是以右表为中心，返回右表所有行，以及左表匹配的行。即使左表没有匹配，则对应列显示NULL。

4.1.3 全连接

全连接FULL OUTER JOIN是取两个表的并集，MySQL本身并不支持全连接，但可以借助UNION实现。

UNION合并，并且去重

SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [OUTER] JOIN 表2 ON 连接条件
UNION
SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [OUTER] JOIN 表2 ON 连接条件;

UNION ALL合并但不去重

SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [OUTER] JOIN 表2 ON 连接条件
UNION ALL
SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [OUTER] JOIN 表2 ON 连接条件;

4.2 子查询

将查询的结果作为外部查询的条件、字段或表来使用，称为嵌套查询，又称子查询。子查询用来提供值、集合或表给外查询作比较或进一步处理。

4.2.1 常见分类

• 相关子查询（Correlated Subquery）
  • 子查询内部引用外查询的列，子查询需要对外查询的每一行重新计算，每行执行效率较低
• 非相关子查询（Non-correlated）
  • 子查询独立于外查询，单独执行一次得到结果，外查询再使用该结果
• 按返回结果类型
  • 标量子查询（Scalar）：返回单个值（单行单列）。可用于 = (子查询)、SELECT (子查询) 等场景，若返回多行则报错
  • 单行多列子查询：返回一行，通常用 (a, b) = (SELECT x, y ...) 方式比较
  • 多行单列子查询：返回多行，通常用 IN、ANY、SOME、EXISTS
  • 多行多列子查询：返回多行多列，用 (a, b) IN (SELECT x, y ...) 方式比较，或当做派生表处理

4.2.2 常用关键字

• IN：判断一个值是否在集合 里
  • salary IN (SELECT salary FROM ...)
• EXISTS：判断是否存在至少一行 结果
  • EXISTS (SELECT 1 FROM ...)
• ANY/SOME：和集合中至少一个值 比较
  • salary > ANY (SELECT salary FROM ...)
• ALL：和集合中所有值 比较
  • salary > ALL (SELECT salary FROM ...)

NOT IN 与 NULL 会导致结果为空集，常用NOT EXISTS 来代替 NOT IN。

4.2.3 示例

标量子查询： 子查询只返回一个值。

# 非相关标量子查询
# 查询工资高于平均工资的员工姓名和工作
SELECT 
    name,
    salary
FROM
    emp
WHERE
    salary > (
        SELECT AVG(salary) 
        FROM emp
    );

# 相关标量子查询
# 查询工资高于本部门平均工资的员工姓名和工资
SELECT
    name,
    salary
FROM 
    emp AS e
WHERE
    salary > (
        SELECT AVG(salary)
        FROM emp
        WHERE dept_id = e.dept_id  # 子查询内部引用外部列
    );

多行多列子查询： 子查询返回多行多列数据，通常需要与IN搭配使用。

# 查询每个部门工资最高的员工姓名和工资
SELECT
    name,
    salary
FROM
    emp
WHERE
    (dept, salary) IN (
        SELECT dept, MAX(salary)
        FROM emp
        GROUP BY dept
    );

派生表： 子查询结果作为派生表使用，通常需要起别名。

# 查询每个部门工资最高的员工姓名和工资
SELECT e.name, e.dept_id, e.salary
FROM employees e
JOIN (
    SELECT dept_id, MAX(salary) AS max_salary
    FROM employees
    GROUP BY dept_id
) AS t
ON e.dept_id = t.dept_id
WHERE e.salary = t.max_salary;

5 开窗函数

MySQL 窗口函数（Window Functions）是 MySQL 8.0 引入的一项强大功能，窗口函数的作用类似于聚合函数，但它并不会像 GROUP BY 那样把多行聚合成一行，它会在原有表基础上，为每一行添加一个新列，返回计算结果。

• PARTITION BY：将查询结果分成若干个独立的窗口（分区） ，窗口函数会分别在每个分区上进行计算，类似于 GROUP BY，但它不合并行。
• ORDER BY：确定窗口内的顺序，对排名 / 偏移函数非常重要。

SELECT 字段列表,
函数() OVER(
    [PARTITION BY 分区列表]
    [ORDER BY 排序列表]
) [[AS] 别名]

每加一个开窗函数，就可以在原有表基础上新增一列，具体取决于选用什么函数。

• 排名函数
  • ROW_NUMBER()：为分区的每一行分配一个唯一的连续整数。1 2 3 4
  • RANK()：为分区每一行分配排名，有相同排名，但会跳过后续排名。 1 2 2 4
  • DENSE_RANK()：为分区每一行分配排名，有相同排名且连续。1 2 2 3
• 分析/位移函数
  • LAG(expr, N)：返回当前行前面第N行 的expr值，比如计算销售额与前N天的差异。
  • LEAD(expr, N)：返回当前行后面第N行 的expr值，比如计算销售额与后N天的差异。
  • FIRST_VALUE(expr)：返回窗口框架中第一行 的expr值，比如找出每个部门的最高薪水。
  • LAST_VALUE(expr)：返回窗口框架中最后一行 的expr值，比如找出每个部门的最低薪水。
• 聚合函数
  • SUM()：计算窗口内的总和
  • AVG()：计算窗口内的平均值
  • ...

窗口函数只能出现在 SELECT列表和ORDER BY中 （不能在 WHERE、GROUP BY、HAVING 中直接使用，因为这些子句在SELECT之前就执行了，而窗口函数是在SELECT阶段才计算的）。

如果需要对窗口结果做过滤，应该使用子查询或 CTE。

经典TOP-N问题：

SELECT * FROM (
    SELECT id, name, dept, salary,
    ROW_NUMBER() OVER (
        PARTITION BY dept 
        ORDER BY salary DESC
    ) AS rn
    FROM employees
) t
WHERE rn <= 2;

6 CTE

CTE（Common Table Expression，公共表表达式）就是临时结果集，可以在一个查询里先把它定义出来，在后续查询中使用。

WITH cte_name  AS (
    子查询
)

SELECT ...
FROM cte_name
WHERE ...;