作者：学Java的冬瓜
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专栏：MySQL
分享：至若春和景明，波澜不惊，上下天光，一碧万顷。沙鸥翔集，锦鳞游泳，岸芷汀兰，郁郁青青。
主要内容：数据库SQL语言关于库的操作，关于表的增删查改，约束项，设计表，查询的深度剖析

一、库和表的操作

1、库的操作

1、显示当前的数据库

SHOW DATABASES;

2、创建数据库

1>
CREATE DATABASE 数据库名;
--若确定该数据库不存在，IF NOT EXISTS可以省略
--SQL不区分大小写，均可
2>
CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] 数据库名;
3>
CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] 数据库名 CHARACTER SET utf8mb4;
--可以CHARACTER SET utf8mb4指定编码方式

拓展：
UTF-8和utf8mb4的区别
UTF-8字符集每个字符最多使用3个字节，utf8mb4每个字符最多可使用4个字节。
说明：MySQL中的的UTF-8编码不是真正的UTF-8，没有包含某些复杂的中文字符，建议使用utf8mb4

3、使用数据库
use 数据库名;

4、删除数据库
DROP DATABASE [IF EXISTS] 数据库名;

2、表的操作

0、操作表前先选中数据库
use 数据库名;

补充：
常用数据类型：
int   
varchar(size) --可变长字符串
double(m,d)  --双精度，m为有效数字个数，d为小数点后个数，会发生精度丢失
decimal(m,d) --双精度，数值精确
timestamp  --时间戳java.util.data或者java.sql.Timestamp包下

1、查看表结构
desc 表名;

2、创建表
create table 表名(
	字段名1 字段类型1,
    字段名2 字段类型2,
    ......
    字段名n,字段类型n  --定义一个字段后面不加','
);

3、删除表
1>
DROP TABLE [IF EXISTS] 表名;  --常用
2>
DROP TABLE [IF EXISTS] 表名1,表名2;
3>
DROP TABLES [IF EXISTS] 表名1，表名2;

二、表的增删查改

1、增删查改基本语法

@ 新增（Create）

1>
INSERT INTO 表名 (字段1,字段2,...) VALUES (字段值1，字段值2...);
2>
INSERT INTO 表名 VALUES (字段值1，字段值2...);
--如果是全部字段都由对应的value值插入，则可以省略表名后的字段列表

@ 查询（Retrieve）

完整查询语法：
SELECT
 [DISTINCT] {* | {column [, column] ...} 
 [FROM table_name]
 [WHERE ...]
 [ORDER BY column [ASC | DESC], ...]
 LIMIT ...

1>
SELECT * FROM 表名; 
--全列查询
2>
SELECT id,name FROM 表名;  
--指定列查询
3>
SELECT name,math+10 FROM course;  
--查询字段为表达式
4>
SELECT name,chinese+math+english AS total FROM course; 
--重命名
5>
SELECT DISTINCT name,math FROM course; 
--去重
6>
SELECT name,chinese+math+english AS total 
FROM course 
ORDER BY total;  
--排序
7>
SELECT name, math FROM exam_result WHERE math IN (58, 59, 98, 99);
--条件查询（范围查询）

-- % 匹配任意多个（包括 0 个）字符
SELECT name FROM exam_result WHERE name LIKE '张%';-- 匹配到name以张为开头的数据
-- _ 匹配严格的一个任意字符
SELECT name FROM exam_result WHERE name LIKE '孙_';-- 匹配到name姓孙的名字为一个字的数据
--条件查询（模糊查询）

8>
- 查询 qq_mail 未知的同学姓名
SELECT name, qq_mail FROM student WHERE qq_mail IS NULL;  
--空的查询

9>
SELECT id, name FROM exam_result 
ORDER BY id 
LIMIT 3 OFFSET 0;  --limit后面跟限制行数，offset后面跟开始的位置
--分页查询

@ 修改（Update）

UPDATE 表名 SET 字段名1=值1,字段名2=值2...
[WHERE...][GROUP BY...][LIMIT...];

@ 删除（Delete）

2、总结

DELETE FROM 表名 [WHERE...][GROUP BY][LIMIT BY];

三、设计表

1、约束条件

1. 约束类型：
   NOT NULL --非空约束
   UNIQUE --唯一约束
   DEFAULT --默认值
   PRIMARY KEY --主键约束
   FOREIGN KEY --外键约束
2. 详解：

• NOT NULL + UNIQUE 相当于PRIMARY KEY
• 创建表时使用DEFAULT默认初始化某个字段，那么插入一行数据时，如果不给这个字段值，那这一行的这个字段的值就是创建表时DEFAULT的默认值。
• PRIMARY KEY auto_increment --表示主键默认自增，PRIMARY KEY和AUTO_INCERMENT之间不用加符号

3. 代码：

# NOT NULL
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
   id int NOT NULL,
   sn int,
   name varchar(20),
   qq_mail varchar(20)
);

# UNIQUE
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
   id int NOT NULL,
   sn int UNIQUE,
   name varchar(20),
   qq_mail varchar(20)
);

# DEFAULT
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
   id int NOT NULL,
   sn int UNIQUE,
   name varchar(20) DEFAULT 'unkown',
   qq_mail varchar(20)
);

# PRIMARY KEY
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
   id int PRIMARY KEY,
   # 对于整数类型的主键，常配搭自增长auto_increment来使用。
   # 插入数据对应字段不给值时，使用最大值+1。
   # id int PRIMARY KEY auto_increment
   sn int UNIQUE,
   name varchar(20) DEFAULT 'unkown',
   qq_mail varchar(20)
);

4. 外键深度剖析

• 对下面的例子来说，班级表(父表)对学生表(子表)有约束，学生表(子表)要插入、修改数据，classid必须是班级表(父表)有的值。
• 同时学生表(子表)对班级表(父表)也有约束，父表内容被子表内容引用时，删除必须先删除学生表(子表)内容，才能删除班级表(父表)内容。
• 在建立外键联系前，先创建父表，再创建子表建立外键关系后，想删除class(父表)得先删除student(子表)。
• 想要student学生表(子表)的classid字段和class班级表(父表)的id建立外键联系，要求父表班级表class的id必须是PRIMARY KEY(主键)
• 在student学生表(子表)插入数据时，要先查询学生表的classid的值有没有在与student建立外键关系的父表class表中存在，存在才能插入。
• class表的id是主键，class表的id会被索引起来，当student表插入数据时，查student里的classid是否与class的id对应，会从索引里找，提高查找效率

# FOREIGN KEY
-- 创建班级表，有使用MySQL关键字作为字段时，需要使用``来标识
DROP TABLE IF EXISTS classes;
CREATE TABLE classes (
   id int PRIMARY KEY auto_increment,
   name varchar(20),
   `desc` varchar(100)
);

-- 创建学生表student，一个学生对应一个班级，一个班级对应多个学生。
-- student中id作为主键，设置classid为外键，关联班级id
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
   id int PRIMARY KEY auto_increment,
   sn int UNIQUE,
   name varchar(20) DEFAULT 'unkown',
   qq_mail varchar(20),
   classes_id int,
   FOREIGN KEY (classes_id) references classes(id)
);

2、表的设计

• 基本思路：
  1>先明确实体
  2>再明确实体之间的关系
  3>根据1，2套入公式建表
• 例子如下：对于教务处管理系统，有学生信息，老师信息，课程信息…

@ 一对一

@ 一对多

@ 多对多

四、新增查询结果集

案例：
创建一张用户表，设计有name姓名、email邮箱、sex性别、mobile手机号字段。需要把已有的
学生数据复制进来，可以复制的字段为name、qq_mail

-- 创建用户表
drop table if exists test_user;
create table test_user (
   id int primary key auto_increment,
   name varchar(20),
   age int,
   email varchar(20),
   sex varchar(1),
   mobile varchar(20)
);
-- 将学生表中的所有数据的，name和qq_mail内容复制到用户表
insert into test_user(name, email) select name, qq_mail from student;

五、复杂查询

1、聚合查询

@ 聚合函数

COUNT() # ()里面可以是*，或者某个字段，*则统计所有行数，字段则统计当前字段的非空行数
# 对SUM() AVG() MAX() MIN()函数来说，()里必须为数字字段
SUM()
AVG()
MAX()
MIN()

# COUNT
-- 统计班级共有多少同学,有多少行算多少行，值为NULL也算
select count(*) from student;
-- 统计班级收集的 qq_mail 有多少个，qq_mail 为 NULL 的数据不会计入结果
select count(qq_mail) from student;

@ GROUP BY 字句

注意：带聚合函数的查询，才带有group by

# emp表内全部数据
mysql> select * from emp;
+----+------+--------+--------+
| id | name | role   | salary |
+----+------+--------+--------+
|  1 | 李白 | 老板   | 200000 |
|  2 | 韩信 | 经理   | 100000 |
|  3 | 玄策 | 程序员 |  12000 |
|  4 | 露娜 | 程序员 |  10000 |
|  5 | 小乔 | 助理   |   8000 |
|  6 | 大乔 | 助理   |   8500 |
+----+------+--------+--------+
6 rows in set (0.00 sec)

# 查询以职位分组的平均工资的升序
mysql> select role,avg(salary) as avg_salary from emp group by role order by avg_salary asc;
+--------+-------------+
| role   | avg_salary  |
+--------+-------------+
| 助理   |   8250.0000 |
| 程序员 |  11000.0000 |
| 经理   | 100000.0000 |
| 老板   | 200000.0000 |
+--------+-------------+
4 rows in set (0.00 sec)

# 查询以职位分组的平均工资的升序，限制两条数据，从0开始
mysql> select role,avg(salary) as avg_salary from emp group by role order by avg_salary asc limit 2 offset 0;
+--------+------------+
| role   | avg_salary |
+--------+------------+
| 助理   |  8250.0000 |
| 程序员 | 11000.0000 |
+--------+------------+
2 rows in set (0.01 sec)

@ HAVING

说明：
分组查询：可以指定条件进行筛选，两种情况
1、分组前筛选（where）
2、分组后再筛选（having）
3、也可以1+2

分组前筛选：
需求：除去玄策后，再统计每个岗位的平均薪资

# emp表的所有数据
mysql> select * from emp;
+----+------+--------+--------+
| id | name | role   | salary |
+----+------+--------+--------+
|  1 | 李白 | 老板   | 200000 |
|  2 | 韩信 | 经理   | 100000 |
|  3 | 玄策 | 程序员 |  12000 |
|  4 | 露娜 | 程序员 |  10000 |
|  5 | 小乔 | 助理   |   8000 |
|  6 | 大乔 | 助理   |   8500 |
+----+------+--------+--------+
6 rows in set (0.00 sec)

# 除去玄策后，再统计每个岗位的平均薪资
mysql> select role,avg(salary) from emp where name!='玄策' group by role;
+--------+-------------+
| role   | avg(salary) |
+--------+-------------+
| 老板   | 200000.0000 |
| 经理   | 100000.0000 |
| 程序员 |  10000.0000 |
| 助理   |   8250.0000 |
+--------+-------------+
4 rows in set (0.00 sec)

分组后筛选
需求：除去薪资在10w以上的，再统计每个岗位的平均薪资

# 除去薪资在10w以上的，再统计每个岗位的平均薪资
mysql> select role,avg(salary) from emp group by role having avg(salary)<100000;
+--------+-------------+
| role   | avg(salary) |
+--------+-------------+
| 程序员 |  11000.0000 |
| 助理   |   8250.0000 |
+--------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>

分组前后都筛选：
需求：除去玄策后，除去薪资在10w以上的，再统计每个岗位的平均薪资

# 除去玄策后，除去薪资在10w以上的，再统计每个岗位的平均薪资
mysql> select role,avg(salary) from emp where name!='玄策' group by role having avg(salary)<100000;
+--------+-------------+
| role   | avg(salary) |
+--------+-------------+
| 程序员 |  10000.0000 |
| 助理   |   8250.0000 |
+--------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

@ 查询语句执行次序

2、联合查询

@ 笛卡尔积

# 学生表信息
mysql> select * from student;
+----+------+---------+
| id | name | classid |
+----+------+---------+
|  1 | 张三 |       1 |
|  2 | 李四 |       2 |
+----+------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

# 班级表信息
mysql> select * from class;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | Java |
|  2 | C++  |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

# 笛卡尔积信息
mysql> select * from student,class;
+----+------+---------+----+------+
| id | name | classid | id | name |
+----+------+---------+----+------+
|  2 | 李四 |       2 |  1 | Java |
|  1 | 张三 |       1 |  1 | Java |
|  2 | 李四 |       2 |  2 | C++  |
|  1 | 张三 |       1 |  2 | C++  |
+----+------+---------+----+------+
4 rows in set (0.01 sec)

分析：
两张表笛卡尔积结果：得到更大的表
列数是两张表的列数和
行数是两张表的行数积

结论：
可以从笛卡尔积查询结果发现，只有当
student.classId=class.id（连接条件）时，才是真实有效的数据。

@ 内连接

• 用笛卡尔积：

select * from student,course,score where student.id=score.student_id and course.id=scores.course_id

• join on连接：先表1+表2，最后+表3

select * from student join score on student.id=score.student_id join course on course.id=score.course_id

准备：SQL建表添加数据：

drop table if exists classes;
drop table if exists student;
drop table if exists course;
drop table if exists score;

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);

insert into classes(name, `desc`) values 
('计算机系2019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2019级3班','学习了中国传统文学'),
('自动化2019级5班','学习了机械自动化');

insert into student(sn, name, qq_mail, classes_id) values
('09982','黑旋风李逵','xuanfeng@qq.com',1),
('00835','菩提老祖',null,1),
('00391','白素贞',null,1),
('00031','许仙','xuxian@qq.com',1),
('00054','不想毕业',null,1),
('51234','好好说话','say@qq.com',2),
('83223','tellme',null,2),
('09527','老外学中文','foreigner@qq.com',2);

insert into course(name) values
('Java'),('中国传统文化'),('计算机原理'),('语文'),('高阶数学'),('英文');

insert into score(score, student_id, course_id) values
-- 黑旋风李逵
(70.5, 1, 1),(98.5, 1, 3),(33, 1, 5),(98, 1, 6),
-- 菩提老祖
(60, 2, 1),(59.5, 2, 5),
-- 白素贞
(33, 3, 1),(68, 3, 3),(99, 3, 5),
-- 许仙
(67, 4, 1),(23, 4, 3),(56, 4, 5),(72, 4, 6),
-- 不想毕业
(81, 5, 1),(37, 5, 5),
-- 好好说话
(56, 6, 2),(43, 6, 4),(79, 6, 6),
-- tellme
(80, 7, 2),(92, 7, 6);

需求1：列出每个同学的姓名，总分，以总分升序排列

# 笛卡尔积+条件查询：
mysql> select name,sum(score) as total_score from student,score where student.id=score.student_id group by name order by total_score;
+------------+-------------+
| name       | total_score |
+------------+-------------+
| 不想毕业   |       118.0 |
| 菩提老祖   |       119.5 |
| tellme     |       172.0 |
| 好好说话   |       178.0 |
| 白素贞     |       200.0 |
| 许仙       |       218.0 |
| 黑旋风李逵 |       300.0 |
+------------+-------------+
7 rows in set (0.00 sec)

# (inner) join on：
mysql> select name,sum(score) as total_score from student inner join score on student.id=score.student_id group by name order by total_score;
+------------+-------------+
| name       | total_score |
+------------+-------------+
| 不想毕业   |       118.0 |
| 菩提老祖   |       119.5 |
| tellme     |       172.0 |
| 好好说话   |       178.0 |
| 白素贞     |       200.0 |
| 许仙       |       218.0 |
| 黑旋风李逵 |       300.0 |
+------------+-------------+
7 rows in set (0.00 sec)

需求2：查询所有学生的成绩，及其课程信息

# 笛卡尔积+条件查询
mysql> select student.name as 学生姓名,course.name 课程名称,score.score from student,course,score where student.id = score.student_id and course.id = score.course_id;
+------------+--------------+-------+
| 学生姓名   | 课程名称     | score |
+------------+--------------+-------+
| 黑旋风李逵 | Java         |  70.5 |
| 黑旋风李逵 | 计算机原理   |  98.5 |
| 黑旋风李逵 | 高阶数学     |  33.0 |
| 黑旋风李逵 | 英文         |  98.0 |
| 菩提老祖   | Java         |  60.0 |
| 菩提老祖   | 高阶数学     |  59.5 |
| 白素贞     | Java         |  33.0 |
| 白素贞     | 计算机原理   |  68.0 |
| 白素贞     | 高阶数学     |  99.0 |
| 许仙       | Java         |  67.0 |
| 许仙       | 计算机原理   |  23.0 |
| 许仙       | 高阶数学     |  56.0 |
| 许仙       | 英文         |  72.0 |
| 不想毕业   | Java         |  81.0 |
| 不想毕业   | 高阶数学     |  37.0 |
| 好好说话   | 中国传统文化 |  56.0 |
| 好好说话   | 语文         |  43.0 |
| 好好说话   | 英文         |  79.0 |
| tellme     | 中国传统文化 |  80.0 |
| tellme     | 英文         |  92.0 |
+------------+--------------+-------+
20 rows in set (0.00 sec)

# join on连接：先表1+表2，最后+表3
mysql> select student.name as 学生姓名,course.name as 课程名称,score.score from student join score on student.id=score.student_id join course on course.id=score.course_id;
+------------+--------------+-------+
| 学生姓名   | 课程名称     | score |
+------------+--------------+-------+
| 黑旋风李逵 | Java         |  70.5 |
| 黑旋风李逵 | 计算机原理   |  98.5 |
| 黑旋风李逵 | 高阶数学     |  33.0 |
| 黑旋风李逵 | 英文         |  98.0 |
| 菩提老祖   | Java         |  60.0 |
| 菩提老祖   | 高阶数学     |  59.5 |
| 白素贞     | Java         |  33.0 |
| 白素贞     | 计算机原理   |  68.0 |
| 白素贞     | 高阶数学     |  99.0 |
| 许仙       | Java         |  67.0 |
| 许仙       | 计算机原理   |  23.0 |
| 许仙       | 高阶数学     |  56.0 |
| 许仙       | 英文         |  72.0 |
| 不想毕业   | Java         |  81.0 |
| 不想毕业   | 高阶数学     |  37.0 |
| 好好说话   | 中国传统文化 |  56.0 |
| 好好说话   | 语文         |  43.0 |
| 好好说话   | 英文         |  79.0 |
| tellme     | 中国传统文化 |  80.0 |
| tellme     | 英文         |  92.0 |
+------------+--------------+-------+
20 rows in set (0.00 sec)

@ 外连接

• 当两个表的数据一一对应时内外链接的查询结果相同。
• 不对应时：左外连接显示左表全部数据，右外连接显示有表全部数据

准备：student和score表数据

mysql> select * from student;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | 张三 |
|    2 | 李四 |
+------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from score;
+------------+-------+
| student_id | score |
+------------+-------+
|          1 |    90 |
|          3 |    88 |
+------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

内连接：

# 笛卡尔积+连接条件
mysql> select * from student,score where student.id=score.student_id;
+------+------+------------+-------+
| id   | name | student_id | score |
+------+------+------------+-------+
|    1 | 张三 |          1 |    90 |
+------+------+------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

# join on连接
mysql> select * from student join score on student.id=score.student_id;
+------+------+------------+-------+
| id   | name | student_id | score |
+------+------+------------+-------+
|    1 | 张三 |          1 |    90 |
+------+------+------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

外连接：

# 左外连接
mysql> select * from student left join score on student.id=score.student_id;
+------+------+------------+-------+
| id   | name | student_id | score |
+------+------+------------+-------+
|    1 | 张三 |          1 |    90 |
|    2 | 李四 |       NULL |  NULL |
+------+------+------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

# 右外连接
mysql> select * from student right join score on student.id=score.student_id;
+------+------+------------+-------+
| id   | name | student_id | score |
+------+------+------------+-------+
|    1 | 张三 |          1 |    90 |
| NULL | NULL |          3 |    88 |
+------+------+------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

@ 自连接

思考：一般情况下SQL中无法针对行和行之间的比较，自连接可以实现把行转换列进行列和列的比较。

需求1：显示所有计算机原理成绩比Java成绩高的成绩信息。
步骤：
a>找两门课程的id（也可以直接用子查询）

b>笛卡尔积：可以发现是随机排列组合的结果(两个student_id和两个course_id都不是对应的)

c>添加连接条件：要比较的是课程成绩，所以用course_id作为自连接条件。确保是比较每个人的计算机原理成绩比Java成绩高的信息。
（如果是针对课程，比较不同同学的成绩情况，就要用course_id作为连接条件）

d>添加课程限制：前三列是course_id=1，后三列是course_id=3的

e>查询比较同一个学生的计算机原理成绩比Java成绩高的信息

需求2：显示白素贞成绩比许仙成绩高的成绩信息。
步骤：
a>找两位同学的id（也可以直接用子查询）

b>笛卡尔积+添加连接条件+学生限制条件：

c>查询比较白素贞成绩比许仙高的课程

@ 子查询

分析：
子查询对代码可读性、运行效率都是较低的，可以用多次查询代替子查询。
认识：
可读性，可维护性=》提高开发效率
程序跑得快=》提升运行效率

单行子查询：返回一行记录的子查询
查询与“不想毕业” 同学的同班同学：

mysql> select * from student where classes_id=(select classes_id from student where name='不想毕业') and name!='不想毕业';
+----+-------+------------+-----------------+------------+
| id | sn    | name       | qq_mail         | classes_id |
+----+-------+------------+-----------------+------------+
|  1 | 09982 | 黑旋风李逵 | xuanfeng@qq.com |          1 |
|  2 | 00835 | 菩提老祖   | NULL            |          1 |
|  3 | 00391 | 白素贞     | NULL            |          1 |
|  4 | 00031 | 许仙       | xuxian@qq.com   |          1 |
+----+-------+------------+-----------------+------------+
4 rows in set (0.00 sec)

多行子查询：返回多行记录的子查询
案例：查询“语文”或“英文”课程的成绩信息

• [NOT] IN关键字：

mysql> select * from score where course_id in (select id from course where name='语文' or name='英文');
+-------+------------+-----------+
| score | student_id | course_id |
+-------+------------+-----------+
|  98.0 |          1 |         6 |
|  72.0 |          4 |         6 |
|  43.0 |          6 |         4 |
|  79.0 |          6 |         6 |
|  92.0 |          7 |         6 |
+-------+------------+-----------+
5 rows in set (0.04 sec)

• [NOT] EXISTS关键字：
  一般不用，因为效率低，用这个还不如分多次查询。

@ 合并查询

分析：

• 如果在同一表里可以用or来连接做到合并的效果，这时用or或者union一样。
• 但当从两个表中查询两个SQL语句合并起来，只能用union，并且要求字段要对应相同。
• 对于查询结果union可以去重，union all保留全部，不去重。

mysql> select * from course where id<3 union select * from course where name='高阶数学';
+----+--------------+
| id | name         |
+----+--------------+
|  1 | Java         |
|  2 | 中国传统文化 |
|  5 | 高阶数学     |
+----+--------------+
3 rows in set (0.04 sec)

3、认识

• 可读性，可维护性=》提高开发效率
• 程序跑得快=》提升运行效率
• 高内聚：把有关联关系的代码写到一起。
• 低耦合：模块之间影响小，修改一个模块不会影响另一个。