MySQL多表操作 查询&子查询&外键约束

除了针对一张表的操作，还有对两张以上的表进行的操作。多表操作的核心 是把两张或多张表的数据，通过共同的关联字段，按指定的规则合并成一个完整的结果集。

比如你要查「订单的订单号、下单用户的姓名、订单里的商品名称」，这些数据分别在订单表、用户表、商品表、订单商品表，必须用联合查询才能一次性拿到结果，不用多次单表查询拼接数据。

多表查询

联合查询

联合查询时多表查询的一种，把多个 SELECT 语句的结果集，按行合并成一个结果集

# UNION：合并后自动去重
SELECT phone FROM user
UNION
SELECT receiver_phone FROM order;

# UNION ALL：直接合并所有数据，不去重，性能更高
SELECT phone FROM user
UNION ALL
SELECT receiver_phone FROM order;

UNION是实现联合查询的关键字，ALL表示合并所有数据，distinct是默认值表示去除完全重复的记录。

核心规则：

• 列数相同：每个SELECT语句中的列数必须相等。

• 数据类型兼容：对应位置的列必须拥有相似的数据类型。

• 顺序一致：每个SELECT语句中的列顺序必须一致

构建商品表与服务表并插入数据

使用UNION联合查询

联合查询的结果在只保留第一个select语句对应的字段名称，MySQL仅会根据查询字段出现的顺序对结果进行合并。

连接查询

在实际应用中，可以根据多表之间的关联关系，将多张数据表连到一起，MySQL中常用的连接查询有交叉连接、内连接、左外连接和右外连接

1. 交叉连接

交叉连接 也称为笛卡尔积 ，它的核心逻辑是将左表的每一行 与右表的每一行 进行组合；如果表 A 有 s 字段 n 行，表 B 有 h 字段 m 行，那么执行交叉连接后的结果集将会有（s+h）字段 n*m 行；通过关键字CROSS JOIN实现

select 查询字段 from 表1 cross join 表2;

colors数据表中有三种颜色，sizes数据表中有三种尺码，经过连接查询得到9条数据。

• 交叉连接不关心两表之间是否有逻辑关联，只是机械地进行穷举组合

• 在处理大数据量表时要极其小心，因为行数是乘积级增长的。

内连接

内连接是一种非常常见的连接查询，它的核心逻辑是仅返回两个表中满足连接条件的交集部分，如果某行数据在其中一个表中没有匹配的对应项，那么这行数据就不会出现在最终的结果集中。

select 查询字段 from 表1
JOIN 表2 ON 匹配条件;

ON用于指定内连接的查询条件，ON与WHERE限定效果一样但ON能节省性能。

在查询数据时，如果两个表中有同名的字段，为了避免重名出现错误，使用**"数据表.字段名"**的方式进行区分。

左外连接

左外连接的核心 是以左表为基准，返回左表的所有行，以及右表中与之匹配的行，如果左表的某行在右表中没有匹配，结果集中该行对应的右表字段将显示为NULL。

select 查询字段 from 表1
left join 表2 on 匹配条件;

关键字left join左边的表被称为左表/主表，右边的表被称为右表/从表

想象你在整理一个清单：

• 左表：你拥有的所有物品。

• 右表：这些物品的保修信息。

• 左连接的结果：你会得到你所有的物品清单。有保修的会显示保修期，没保修的则会留空（NULL）

在左连接查询中，即使左表中有的数据跟右表中任何数据都不匹配，也会在查询结果保留该数据。

右外连接

右外连接 的逻辑与左连接正好相反：它以右表为基准，返回右表的所有行，以及左表中与之匹配的行。

select 查询字段
from 表1 right join 表2 on 匹配条件

外连接与内连接的区别：

• 内连接是只有当两边都有对应数据时才返回数据结果

• 外连接至少会完整保留其中一张表的所有行

子查询

通俗来讲，子查询就是嵌套在另一个 SQL 查询内部的查询。你可以把它理解为"查询中的查询"，这个子查询语句是一条完整、独立的select语句。

在 SQL 执行时，数据库会先运行子查询，将其结果作为主查询的输入条件或数据源。在含有子查询的语句里，子查询必须书写在括号内 ，然后再将返回的结果作为外层SQL语句的过滤条件；如果一个语句里含有多层子查询，执行顺序是从最里层的子查询开始。

按照返回的内容子查询可以分为标量子查询、行/列子查询、表子查询 ，按照子查询的出现位置可以分为where子查询和from子查询。

标量子查询

标量子查询的结果只返回"一个单元格"的数据（即单行、单列的一个具体数值，如一个数字、一个字符串或一个日期）

• 必须放在括号内

• 结果唯一

  where 条件判断 {=|<>}
  (select 字段名 from 数据源 [where][group by][having][order by][limit])

这里有两个过程：

• 子查询运行结果： 数据库先算这一步，它只返回一个数字（服务的平均价格）。因为它是"一行一列"，所以它是标量的

• 主查询运行结果： 主查询拿到这个数字后，去执行where price > 判断条件。主查询最后返回多少行、多少列。

如果子查询返回了多行数据，主查询不知道该跟哪一个比，就会发生报错

SELECT service_name 
FROM services 
WHERE price > (SELECT price FROM services); 
#报错！子查询返回了多行价格，主查询不知道该跟哪一个比。

列子查询

列子查询 是指子查询的结果返回了一列多行的数据

where 条件判断 (in|not in)
(select 字段名 from 数据源 [where][group by][having][order by][limit])

因为它的结果不再是一个单一的数值，而是一个列表 ，所以你不能再使用简单的=或>进行条件判断，需要使用比较函数IN()或者NOT IN()来进行条件判断。

括号里的子查询是一个列子查询，它会返回一串 ID，比如 (1, 1, 2)，主查询拿着goods表里面的id一个个匹配是否在列表里面。

行子查询

行子查询是指子查询的结果返回了"一行多列"的数据，行子查询返回一个包含多个属性的元组，它允许你同时比较多个字段的值。

where (字段名...) =
(select 字段名... from 数据源 [where][group by][having][order by][limit])

SELECT service_name, item_id, price
FROM services
WHERE (item_id, price) = (
    SELECT item_id, price 
    FROM services 
    WHERE service_name = '深度清理'
    LIMIT 1
);

表子查询

表子查询 返回的结果是一个多行多列的数据集

select 字段 from (select语句) as 别名
[where][group by][having][order by][limit];

• 在from子句中使用表子查询时，MySQL 要求必须给这个子查询的结果起一个别名，否则会报错

• 用于对原始数据进行"二次加工"。先通过子查询筛选、聚合出一部分数据，主查询再基于这些数据进行进一步操作

  SELECT 
      temp.item_id, 
      temp.avg_price
  FROM (
      SELECT item_id, AVG(price) AS avg_price
      FROM services
      GROUP BY item_id
  ) AS temp 
  #必须起别名，这里叫 temp
  WHERE temp.avg_price > 100;

总而言之，子查询本质上就是在select语句的where里面再套一个select语句

子查询关键字

• IN / NOT IN：判断某个值是否在子查询返回的列表中

• any：只要主查询的值与子查询返回的任何一个值比较结果为true，条件就成立

• all：主查询的值必须与子查询返回的所有值比较结果都为true，条件才成立

any和all都必须配合比较操作符(>、=、<)才能使用

1. 带有关键字any的子查询

where 表达式 比较运算符 any(子查询语句)

查询价格比任意一个 基础服务（假设 ID 为 1,2,3）贵的服务，只要比这三个里最小的那个大，就会被选中

2. 带有关键字all的子查询

SELECT service_name FROM services 
WHERE price > ALL (SELECT price FROM services WHERE item_id = 1);

查询比所有服务平均价格都要高的服务。

外键约束

在数据库设计时，为了保证不同表中相同含义的数据的一致性和完整性 ，可以为数据添加外键约束 。简单来说，外键是一个表中的字段，它的值必须匹配另一个表的主键。它就像一条"逻辑绳索"，把两张表牢牢地绑在一起。

• 只有InnoDB存储引擎支持外键约束

• 建立外键约束的两个数据表相关字段的数据类型必须相似，也就是要求字段的数据类型可以相互转换

• 主表则必须是有主键约束或unique约束

为什么需要外键约束？

• 保证数据完整性：子表里的数据，必须在主表里存在，防止随便创建一个子表数据（脏数据）

• 防止随意删除主表数据

• 实现级联操作

添加外键约束

1. 在建表时指定外键

CREATE TABLE services (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    service_name VARCHAR(255) NOT NULL,
    item_id INT,
    # 定义外键约束
    CONSTRAINT fk_gooos_item 
    FOREIGN KEY (item_id) REFERENCES gooos(id)
) ENGINE=InnoDB;

• 关键字constraint用于定义外键约束的名称，如果省略，MySQL会自动生成一个名称。

• 关键词foreign key ...references向数据表添加外键约束

2. 为已有表添加外键

ALTER TABLE services
ADD CONSTRAINT fk_gooos_item
FOREIGN KEY (item_id) REFERENCES gooos(id);

删除外键约束

ALTER TABLE services DROP FOREIGN KEY fk_gooos_item;

MySQL 在创建外键时，通常会同步创建一个同名的索引（Index）。如果你想彻底清理干净，删除外键后还需要手动删除索引

ALTER TABLE services DROP INDEX fk_gooos_item;

使用外键约束也有一定的劣势

• 使用外键约束会带来额外开销

• 主表被锁定时，会引发从表也被锁定

• 删除主表的数据时，需要先删除从表的数据