第五章 多表关系，多表查询，内连接，外连接，自连接，联合查询，子查询

1.多表关系：
（1）一对多(多对一)

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

（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

对应SQL语句：
use itcast;
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');

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');

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);

（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)

use itcast;
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);

2.多表查询：
（1）数据准备：

-- 创建dept表，并插入数据
use itcast;
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);

（2）笛卡尔积： 笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合A集合 和 B集合的所有组合情况。

在多表查询中，我们是需要消除无效的笛卡尔积的，只保留两张表关联部分的数据。

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

（3）多表查询分类：
①内连接：
内连接查询的是两张表交集部分的数据。
内连接的语法分为两种: 隐式内连接、显式内连接。

(1) 隐式内连接
SELECT 字段列表 FROM 表1 , 表2 WHERE 条件 ... ; 
(2). 显式内连接
SELECT 字段列表 FROM 表1 [ INNER ] JOIN 表2 ON 连接条件 ... ; 
表的别名:
①. tablea as 别名1 , tableb as 别名2 ;
②. tablea 别名1 , tableb 别名2 ;
注意事项:一旦为表起了别名，就不能再使用表名来指定对应的字段了，此时只能够使用别名来指定字段。

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
select emp.name,dept.name from emp,dept where emp.dept_id=dept.id;
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
select e.name,d.name from emp e inner join dept d on e.dept_id=d.id;

②外连接：
外连接分为两种，分别是：左外连接 和 右外连接。

(1)左外连接
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
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。
注意事项：
左外连接和右外连接是可以相互替换的，只需要调整在连接查询时SQL中，表结构的先后顺序就可以了。
而我们在日常开发使用时，更偏向于左外连接。

A. 查询emp表的所有数据, 和对应的部门信息
 由于需求中提到，要查询emp的所有数据，所以是不能内连接查询的，需要考虑使用外连接查询。
 表结构: emp, dept
 连接条件: emp.dept_id = dept.id
select e.*,d.name from emp e left outer join dept  d on e.dept_id=d.id;
B. 查询dept表的所有数据, 和对应的员工信息(右外连接)
 由于需求中提到，要查询dept表的所有数据，所以是不能内连接查询的，需要考虑使用外连接查询。
 表结构: emp, dept
 连接条件: emp.dept_id = dept.id
 select d.* ,e.* from emp e right outer join dept  d on e.dept_id=d.id;
 select d.*, e.* from dept d left outer join emp e on e.dept_id = d.id;

③自连接：
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。对于自连接查询，可以是内连接查询，也可以是外连接查询。

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

A. 查询员工 及其 所属领导的名字
 表结构: emp
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
 select a.name '员工',b.name '领导' from emp a left join emp b on a.managerid=b.id;

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。

SELECT 字段列表 FROM 表A ...
UNION [ ALL ]
SELECT 字段列表 FROM 表B ....;
①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。
②union 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。

案例:
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.
select * from emp where salary<5000
union all
select * from emp where age>50;
###################################
select * from emp where salary<5000
union 
select * from emp where age>50;

⑤子查询：
SQL语句中嵌套SELECT语句，称为嵌套查询，又称子查询。

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。

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

A.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
select id from dept where name='销售部';
②. 根据 "销售部" 部门ID, 查询员工信息
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
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
select * from emp where entrydate > (select entrydate from emp where name='方东白');

B.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
select id from dept where name='销售部' or'市场部';
②. 根据部门ID, 查询员工信息
select * from emp where dept_id in (select id from dept where name='销售部' or'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
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
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
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
select * from emp where salary > any (select salary from emp where dept_id=(select id from dept where name='研发部'));

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

D.表子查询：

子查询返回的结果是多行多列，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
select salary,job 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
select * from emp where (salary,job) in (select salary,job from emp where name='鹿杖客'or name='宋远桥');

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
select * from emp where entrydate>'2006-01-01';
②. 查询这部分员工, 对应的部门信息;
select e.*, d.*  from (select * from emp where entrydate>'2006-01-01') e left join dept d on e.dept_id =d.id;