MySQL表的增删查改（3）—

1. 表的设计

三大范式：

一对一：如一个学生可以有一个学号，一个学号只能被一个学生拥有

一对多：如一个学生只能属于一个班级，但一个班级可以有多个学生（这种方案在MySQL中是不可行的，但在有些数据库（如Redis中）能够支持列表，如下图：

多对多：如一个学生可以选择多门课程，一个课程可以被多个学生选择

2. 新增

插入查询结果（即将表1的查询结果插入到表2中，表1得到的结果集合（列数、类型、顺序）要和insert into后面的表2相匹配，列的名字不要求相同）

语法：

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

示例：

--只有表名不同的两个表，将表1中数据根据筛选条件新增到表2中
create table student(id int, name varchar(20));
create table student2(id int, name varchar(20));
insert into student values (1,'zhangsan'),(2,'lisi'),(3,'wangwu'),(100,'zhaoliu');
insert into student2 select * from student where id < 50;


--表明不同，列名不同的情况，也可以成功新增
create table student(id int, name varchar(20));
create table student2(classId int, className varchar(20));


--表名不同，列名类型相同，但顺序不同
create table student(id int, name varchar(20));
create table student2(name varchar(20), id int);
insert into student2(id, name) select * from student; --两种方法均可
insert into student2 select name, id from student;

3. 查询

3.1 聚合查询

3.1.1 聚合函数

常见的统计总数、计算平均值等操作可以使用聚合函数来实现，常见的聚合函数：

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

示例：

count

--统计班级里共有多少同学
select count(*) from student;
select count(0) from student;

--统计班级收集到的qq_mail有多少个，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_result;

--不及格(<60)同学的总分，没有结果返回null
select sum(math) from exam_result where math < 60;

tip：需要确保进行求和的列是数字，如果是字符串就会出现问题

虽然能将是数字的字符串转换出来，但是原则上不应该对字符串进行求和操作，如：字符串类型的手机号/身份证号...这些转换成数字进行求和操作是无意义的

avg

--计算平均总分
select avg(chinese + math + english) 平均总分 from exam_result;

max

--返回英语最高分
select max(english) from exam_result;

min

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

3.1.2 group by 子句

使用 group by 指定一个列，就会把 列的值 相同的行归到一组中，分完组之后，还可以针对每个组分别进行聚合查询

语法：

select column1, sum(column2), .. from table group by column1,column3;

示例：

mysql> select * from emp;
+------+--------+-----------+--------+
| id   | name   | role      | salary |
+------+--------+-----------+--------+
|    1 | 张三   | 程序员    |  10000 |
|    2 | 李四   | 程序员    |  11000 |
|    3 | 王五   | 程序员    |  12000 |
|    4 | 赵六   | 产品      |   8000 |
|    5 | 田七   | 产品      |   9000 |
|    6 | 周八   | 老板      | 100000 |
+------+--------+-----------+--------+
6 rows in set (0.00 sec)

搭配条件使用的情况：

1）分组之前的条件：查询每个岗位的平均薪资，除去张三这个人

2）分组之后的条件：查询每个岗位的平均薪资，排除平均薪资超过5w的记录

3）一个查询同时包含分组前条件和分组后条件：查询每个岗位的平均薪资，排除张三，也排除平均薪资超过5w的结果

3.1.3 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，例如上面例2）和例3）。

3.2 联合查询

实际开发中往往数据来自不同的表，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：

tip：关联查询可以对关联表使用别名

进行多表查询时，通常会通过一定的条件把笛卡尔积中的“合法数据”筛选出来，这样的条件就称为“连接条件”。

示例：初始化测试数据

-- 删除重复表
drop table if exists classes;
drop table if exists student;
drop table if exists course;
drop table if exists score;

-- 创建学生相关表
create table classes (id int primary key auto_increment, name varchar(20), `desc` varchar(100));

create table student (id int primary key auto_increment, sn varchar(20), name varchar(20), qq_mail varchar(20), classes_id int);

create table course (id int primary key auto_increment, name varchar(20));

create table score (score decimal(3,1), student_id int, course_id int);

-- 对各表插入相应数据
insert into classes(name, `desc`) values 
('计算机系2024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2024级3班','学习了中国传统文学'),
('自动化2024级5班','学习了机械自动化');


insert into student(sn, name, qq_mail, classes_id) values 
('09982','刘一','liuyi@qq.com',1), 
('00835','陈二',null,1), 
('00391','张三',null,1), 
('00031','李四','lisi@qq.com',1), 
('00054','王五',null,1), 
('51234','赵六','zhaoliu@qq.com',2), 
('83223','孙七',null,2), 
('09527','周八','zhouba@qq.com',2);

insert into course(name) values ('Java'), ('中国传统文化'),('计算机原理'),('语文'),('高等数学'),('英语');


insert into score(score, student_id, course_id) values
-- 刘一
(70.5, 1, 1),(98.5, 1, 3),(33, 1, 5),(98, 1, 6),
-- 陈二
(60, 2, 1),(59.5, 2, 5),
-- 张三
(33, 3, 1),(68, 3, 3),(99, 3, 5),
-- 李四
(67, 4, 1),(23, 4, 3),(56, 4, 5),(72, 4, 6),
-- 王五
(81, 5, 1),(37, 5, 5),
-- 赵六
(56, 6, 2),(43, 6, 4),(79, 6, 6),
-- 孙七
(80, 7, 2),(92, 7, 6);

3.2.1 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;

示例：

（1）查询“李四”同学的成绩

查询步骤：

a) 分析问题，了解清楚要查询内容在哪些表中存在（该流程使用 , where 的方式演示）

此处查询内容在学生表和分数表中

b) 对这两个表进行笛卡尔积

c) 指定连接条件，筛选掉无效数据

d) 根据需要进一步指定条件，对数据再筛选（新加的条件往往通过 and 的方式和连接条件放在一起）

e) 针对查询中的列进行精简

多表查询的另一个写法 join on

a) 分析问题，了解清楚要查询内容在哪些表中存在

b) 对这两个表进行笛卡尔积

c) 指定连接条件，筛选掉无效数据（通过 on 关键字）

d) 根据需要进一步指定条件，对数据再筛选

e) 针对查询中的列进行精简

相比于直接多个表 , where 的方式来说，join on 的方式支持的功能更多一些，在实际开发中，两种写法都需掌握

（2）查询所有同学的总成绩，及同学的个人信息（每个同学都有多门课程，把多门课程的分数加在一起）

tip：此处分数不是按照列来表示的，而是按照行！同时还需要搭配分组操作把每个同学的成绩相加

a) 分析问题，了解清楚要查询内容在哪些表中存在（学生表、分数表）

b) 对这两个表进行笛卡尔积

c) 指定连接条件，筛选掉无效数据

d) 针对上述数据进行分组聚合

使用 join on 的方式：

（3）查询所有同学的成绩，及同学的个人信息（列出同学姓名、课程名字、课程分数）

tip：查出来的都是有成绩的同学，“周八”同学没有显示

a) 分析问题，了解清楚要查询内容在哪些表中存在

需针对 student、course、score 三个表计算笛卡尔积

b) 对这三个表进行笛卡尔积

c) 指定连接条件，筛选掉无效数据

e) 针对查询中的列进行精简

也可使用 join on 的方式来写，更能清楚的体现出联合查询的过程：

tip：虽然可以拿任意个表进行笛卡尔积操作，但是由于笛卡尔积可能会产生大量的“中间结果”，就会对性能影响很大，甚至严重的可能会将数据库搞挂，因此，多表联合查询 使用时要慎重，需要先对当前这样的多表查询大概会涉及到多少数据量操作，有一个“预估”。

3.2.2 外连接

外连接分为左外连接和右外连接，如果联合查询，左侧的表完全显示就认为是左外连接；右侧的表完全显示就认为是右外连接

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 from 表名1 right join 表名2 on  连接条件;

示例：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，也需显示

示例数据：

, where 只能表示内连接，不能表示外连接

内连接查询结果，只包含两个表中同时具备的数据

在 join 前面加上 inner 就是内连接，平常可以省略不写

外连接就是给 join 前面加上 left / right 表示外连接（不支持 from 多个表）

左外连接：

左连接就是以左表为基准，能够确保左表中的每个记录都出现在最终结果中，如果左表中的记录在右表中没有对应的记录，此时就会把右表中的相关字段填为 NULL

右外连接

原理同上左连接

全外连接：（MySQL不支持全外连接）

3.2.3 自连接

自连接是指在同一张表连接自身进行查询

示例：显示所有“计算机原理”成绩比“Java”成绩高的成绩信息

通过上面两个表，可以发现学号为 1 和学号为 3 的同学满足条件

而 sql 中进行的条件查询是针对两个列进行比较的，不能比较两个行

自连接本质上就能把 行关系 转换成 列关系（典型的数学思维：将未知问题转成已知问题）

将成绩表直接笛卡尔积：

错误信息：表的别名不唯一

这里需要给这个表前后分别起不同的别名，再进行连接

此时需要指定连接条件，筛选掉无效数据（此处连接条件不能选则课程id，因为课程id是问题条件，也不能选成绩，若碰巧遇到相同的成绩就会有误差，只能选学生id作为连接条件）

进一步条件筛选

上面结果说明，score表中，只有三个同学同时具有计算机原理和 Java 课程成绩

再进一步筛选，发现当前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

自连接的时候，表非常大，连接的开销也会非常庞大，容易把数据库搞挂！

3.2.3 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

简单理解就是套娃，本来就一个需求，需要通过多个 sql 来完成，但现在偏要把多个 sql 合并成一个，这种做法是和软件开发的基本原则（化繁为简）背道而驰的，所以不推荐使用

单行子查询：返回一行记录的子查询

查询“王五”同学的同班同学

可以通过以下两步完成该任务

使用自连接的方式

很明显，这样的代码看起来更加复杂，可读性很差

多行子查询：返回多行记录的子查询

示例：查询“语文”或“英语”课程的成绩信息

1. [NOT]IN 关键字

此时不能使用 = > < 这样的运算符直接比较了

可以使用in

2. [NOT]EXISTS 关键字

exists 非常消耗时间，背后会触发大量的硬盘 IO 操作，更不推荐使用！

3.2.5 合并查询

在实际应用中，为了合并多个 select 的执行结果，可以使用结合操作符 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

1. 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

示例：查询 id 小于 3，或者名字为“英语”的课程

2. 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

示例：查询 id 小于 3，或者名字为 “Java” 的课程