数据库学习-多表操作

多表关系：

MySQL多表之间的关系可以概括为：一对一、一对多/多对一关系、多对多

外键约束

MySQL外键约束（foreign key）是表的一个特殊字段，经常与主键约束一起使用。对于两个具有关联关系的表而言，相关联字段中所在的表就是主表（父表），外键所在的表就是从表（子表）。

外键用来建立主表与从表的关联关系，为两个表的数据建立链接，约束两个表中数据的一致性和完整性。

特点：

        主表必须已经存在于数据库中，或者是当前正在创建的表。

        必须为主表定义主键。

        主键不能包含空值，但允许在外键中出现空值。也就是说，只要外键的每个非空值出现在指定的主键中，这个外键的内容就是正确的。

        在主表的表名后面指定列名或列名的组合。这个列或列的组合必须是主表的主键或候选键。

        外键中列的数目必须和主编的主键中列的数目相同。

        外键中列的数据类型必须和主键中对应列的数据类型相同。

创建外键约束

方式1：在创建表时设置外键约束

constraint 外键名 foreign key 字段名 references 主表名 主键列;

-- 创建部门表 主表
create table if not exists dept(
deptno varchar(20) primary key,-- 部门号
name varchar(20)-- 部门名字
);
-- 创建员工表，从表，并创建dept_id外键约束
create table if not exists emp(
eid varchar(20) primary key,-- 员工编号
ename varchar(20),-- 员工名字
age int,-- 员工年龄
dept_id varchar(20),-- 员工所属部门
constraint emp_fk foreign key(dept_id) references dept(deptno)
)

 方式2：在创建表后设置外键约束

外键约束也可以在修改表时添加，但是添加外键约束的前提是：从表中外键列中的数据必须与主表中主键列中的数据一致或者是没有数据。

alter table 数据表名 add constraint 外键名 foreign key(列名) references 主表名(列名);

-- 创建部门表-主表，并创建外键约束
create table if not exists dept2(
deptno varchar(20) primary key,-- 部门号
name varchar(20)-- 部门名字
)
-- 创建员工表-从表
create table if not exists emp2(
eid varchar(20) primary key,-- 员工编号
ename varchar(20),-- 员工名字
age int,-- 员工年龄
dept_id varchar(20)-- 员工所属部门
)
alter table emp2 add constraint emp2_fk foreign key(dept_id) references dept2(deptno);

添加主表数据
        注意：必须先给主表添加数据

insert into dept values('1001','研发部');
insert into dept values('1002','销售部');
insert into dept values('1003','财务部');
insert into dept values('1004','人事部');

添加从表数据
        注意：给从表添加数据时，外键列的值必须依赖主表的主键列

insert into emp values('1','乔峰',20,'1001');
insert into emp values('2','段誉',21,'1001');
insert into emp values('3','虚竹',23,'1001');
insert into emp values('4','阿紫',18,'1002');
insert into emp values('5','扫地僧',35,'1002');
insert into emp values('6','李秋水',33,'1003');
insert into emp values('7','鸠摩智',50,'1003');
insert into emp values('8','天山童姥',60,'1005');-- 不可以

删除数据

        注意：主表的数据被从表依赖时，不能删除，否则可以删除；从表的数据可以随便删除

delete from dept where deptno ='1001';-- 不可以删除
delete from dept where deptno ='1004';-- 可以删除

删除外键约束

        当一个表中不需要外键约束时，就需要从表中将其删除。外键一旦删除，就会解除主表和从表间的关联关系。

格式：

alter table 表名 drop foreign key 外键约束名;

alter table emp2 drop foreign key emp2_fk;

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外键约束-多对多关系

        在多对多关系中，A表的一行对应B的多行，B表的一行对应A表的多行，我们要新增一个中间表，来建立多对多关系。

学生表和课程表（多对多）

-- 创建学生表student（左侧主表）
create table if not exists student(
sid int primary key auto_increment,
name varchar(20),
age int,
gender varchar(20)
);
-- 创建课程表course（右侧主表）
create table course(
cid int primary key auto_increment,
cidname varchar(20)
)
-- 创建中间表score（从表）
create table score(
sid int,
cid int,
score double
)
-- 建立外键约束（2次）
alter table score add foreign key(sid) references student(sid);
alter table score add foreign key(cid) references course(cid);
-- 给学生表添加数据
insert into student values(1,'小龙女',18,'女'),(2,'阿紫',19,'女'),(3,'周芷若',20,'男');
-- 给课程表添加数据
insert into course values(1,'语文'),(2,'数学'),(3,'英语');
-- 给中间表添加数据
insert into score values(1,1,78),(1,2,75),(2,1,88),(2,3,90),(3,2,80),(3,3,65);
-- 修改和删除时，中间从表可以随便删除和修改，但是两边的主表受从表依赖的数据，不能删除或者修改

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多表联合查询

        多表查询就是同时查询两个或两个以上的表，因为有的时候用户在查看数据的时候，需要显示的数据来自多张表。

多表查询有以下分类

☞交叉连接查询（产生笛卡尔积，了解）

语法：select * from A,B;

☞内连接查询（使用的关键字inner join -- inner可以省略）

        隐式内连接（SQL92标准）：select * from A,B where 条件;

        显示内连接（SQL99标准）：select * from A inner join B on 条件;-- inner可以省略

☞外连接查询（使用的关键字outer join -- outer可以省略）

        左外连接：left outer join

                select * from A left outer join B on 条件;

        右外连接：right outer join

                select * from A right outer join B on 条件;

        满外连接：full outer join

                select * from A full outer join B on 条件;

☞子查询

        select的嵌套

☞表自关联：

        将一张表当成多张表来用

数据准备

注意：外键约束对多表查询并无影响

-- 创建部门表
create table if not exists dept3(
deptno varchar(20) primary key,-- 部门号
name varchar(20)-- 部门名字
);
-- 创建员工表
create table if not exists emp3(
eid varchar(20) primary key,-- 员工编号
ename varchar(20),-- 员工名字
age int,-- 员工年龄
dept_id varchar(20)-- 员工所属部门
)
-- 给dept3表添加数据
insert into dept3 values('1001','研发部');
insert into dept3 values('1002','销售部');
insert into dept3 values('1003','财务部');
insert into dept3 values('1004','人事部');
-- 给emp3表添加数据
insert into emp3 values('1','乔峰',20,'1001');
insert into emp3 values('2','段誉',21,'1001');
insert into emp3 values('3','虚竹',23,'1001');
insert into emp3 values('4','阿紫',18,'1001');
insert into emp3 values('5','扫地僧',85,'1002');
insert into emp3 values('6','李秋水',33,'1002');
insert into emp3 values('7','鸠摩智',50,'1002');
insert into emp3 values('8','天山童姥',60,'1003');
insert into emp3 values('9','慕容博',58,'1003');
insert into emp3 values('10','丁春秋',71,'1005');

交叉连接查询

        交叉连接查询返回被连接的两个表所有数据行的笛卡尔积

        笛卡尔积可以理解为一张表的每一行去和另外一张表的任意一行进行匹配

        假如A表有m行数据，B表有n行数据，则返回m*n行数据

        笛卡尔积会产生很多冗余的数据，后期的其他查询可以在该集合的基础上进行条件筛选

格式：select * from 表1,表2,表3...;

select * from dept3,emp3;

内连接查询

        内连接查询求多张表的交集

格式：

        隐式内连接（SQL92标准）：select * from A,B where 条件;

        显示内连接（SQL99标准）：select * from A inner join B on 条件;-- inner可以省略

-- 查询每个部门的所属员工
-- 隐式内连接
select * from dept3,emp3 where deptno=dept_id;
-- 显示内连接
select * from dept3 inner join emp3 on deptno=dept_id;
-- 查询研发部门的所属员工
select * from dept3 a,emp3 b where a.deptno=b.dept_id and name='研发部';
select * from dept3 a inner join emp3 b on a.deptno=b.dept_id and name='研发部';
-- 查询研发部和销售部的所属员工
select * from dept3 a inner join emp3 b on a.deptno=b.dept_id and (name='研发部' or name='销售部');
select * from dept3 a inner join emp3 b on a.deptno=b.dept_id and name in('研发部','销售部');
-- 查询每个部门的员工数，并升序排序
select a.name,a.deptno,count(1) from dept3 a join emp3 b on a.deptno=b.dept_id group by a.deptno;
-- 查询人数大于3的部门，并按照人数降序排序
select a.deptno,a.name,count(1) as total_cnt from dept3 a join emp3 b on a.deptno =b.dept_id group by a.deptno,a.name having total_cnt>=3 order by total_cnt desc;

外连接查询

外连接分为左外连接（left outer join）、右外连接（right outer join）、满外连接（full outer join）。

注意：Oracle里面有full join，可是在MySQL对full join支持的不好，可以使用union来达到目的。

格式：

左外连接：left outer join

        select * from A left outer join B on 条件;

右外连接：right outer join

        select * from A right outer join B on 条件;

满外连接：full outer join

        select * from A full outer join B on 条件;

-- 查询哪些部门有员工，哪些部门没有员工
select * from dept3 a left outer join emp3 b on a.deptno=b.dept_id;

-- 查询哪些员工有对应的部门，哪些没有
select * from dept3 a right outer join emp3 b on a.deptno=b.dept_id;

-- 实现满外连接：full join
-- select * from dept3 a full join emp3 b on a.deptno=b.dept_id;-- 不能执行

-- 使用union关键字实现左外连接和右外连接的并集,union是量两个查询结果上下拼接，并去重
select * from dept3 a left outer join emp3 b on a.deptno=b.dept_id
union
select * from dept3 a right outer join emp3 b on a.deptno=b.dept_id;
-- union all是将两个查询结果上下拼接，不去重
select * from dept3 a left outer join emp3 b on a.deptno=b.dept_id
union all
select * from dept3 a right outer join emp3 b on a.deptno=b.dept_id;

子查询

        子查询就是指的在一个完整的查询语句之中，嵌套若干个不同功能的小查询，从而一起完成负责查询的一种编写形式，通俗一点就是包含select嵌套的查询。

子查询可以返回的数据类型一共分为四种：

        单行单列：返回的是一个具体列的内容，可以理解为一个单值数据

        单行多列：返回一行数据中多个列的内容

        多行多列：返回多行记录之中同一列的内容，相当于给出了一个操作范围

        多行多列：查询返回的结果是一张临时表

-- 查询年龄最大的员工信息，显示信息包含员工号、员工名字、员工年龄
	-- 查询最大年龄
	select max(age) from emp3
	-- 让每一个员工的年龄和最大年龄进行比较，相等则满足条件
	select * from emp3 where age=(select max(age) from emp3);-- 单行单列，可以作为一个值来用
	
-- 查询研发部和销售部的员工信息，包含员工号、员工名字
	-- 方式1-关联查询
	select * from dept3 a join emp3 b on a.deptno=b.dept_id and (name='研发部' or name='销售部');
	-- 方式2-子查询
	-- 先查询研发部和销售部的部门号：deptno 1001和1002
	select deptno from dept3 where name='研发部' or name='销售部';
	-- 查询哪个员工的部门号是1001或者1002
	select * from emp3 where dept_id in (select deptno from dept3 where name='研发部' or name='销售部');-- 多行多列，多个值
	
-- 查询研发部20岁以下的员工信息，包括员工号、员工名字、部门名字
	-- 方式1-关联查询
	select * from dept3 a join emp3 b on a.deptno=b.dept_id and (name ='研发部' and age<20);
	-- 方式2-子查询
	-- 在部门表中查询研发部信息
	select * from dept3 where name='研发部';-- 一行多列
	-- 在员工表中查询年龄小于20岁的员工信息
	select * from emp3 where age<30;
	-- 将以上两个查询的结果进行关联查询
	select * from (select * from dept3 where name='研发部') t1 join (select * from emp3 where age<30) t2 on t1.deptno=t2.dept_id;-- 多行多列

        在子查询中，有一些常用的逻辑关键字，这些关键字可以给我们提供更丰富的查询功能，主要关键字如下：

1. ALL关键字
2. ANY关键字
3. SOME关键字
4. IN关键字
5. EXISTS关键字

子查询关键字-ALL

        格式：

        select ...from ...where c>all(查询语句) 等价于 select ...from ... where c>result1 and c>result2 and c>result3;

        特点：

        与子查询返回的所有值比较为true则返回true

        all可以与=、>、>=、<、<=、<>结合来使用

        all表示指定列中的值必须要大于子查询集的每一个值，即必须要大于子查询集的最大值；如果是小于号即小于子查询集的最小值。同理可以推出其他的比较运算符的情况。

-- 查询年龄大于‘1003’部门所有年龄的员工信息
select * from emp3 where age >all(select age from emp3 where dept_id='1003');
-- 查询不属于任何一个部门的员工信息
select * from emp3 where dept_id !=all(select deptno from dept3);

子查询关键字-ANY和SOME

        格式：

        select ...from ... where c>any(查询语句);等价于select ...from ...where c>result1 or c>result2 or c>result3;

        特点：

        与子查询返回的任何值比较为true则返回true

        all可以与=、>、>=、<、<=、<>结合来使用

        表示指定列中的值要大于子查询中的任意一个值，即必须要大于子查询集中的最小值。

        some和any的作用一样，some可以理解为any的别名

-- 查询年龄大于‘1003’部门任意一个员工年龄的员工信息
select * from emp3 where age>any(select age from emp3 where dept_id='1003');
select * from emp3 where age>some(select age from emp3 where dept_id='1003');

子查询关键字-IN

        格式：

        select ... from ... where c in(查询语句);等价于select ... from ...where c=result1 or c=result2 or c=result3;

        特点：

        in关键字，用于判断某个记录的值，是否在指定的集合中

        在in关键字前边加上not可以将条件反过来

-- 查询研发部和销售部的员工信息，包含员工号、员工名字
select eid,ename from emp3 where dept_id in(select deptno from dept3 where name in('研发部','销售部'));

子查询关键字-EXISTS

        格式

        select ... from ...where exists(查询语句);

        特点：

        该子查询如果“有数据结构”（至少返回一行数据），则该exists()的结果为“true”，外层查询执行。

        该子查询如果“没有数据结构”（没有任何数据返回），则该exists()的结果为“false”，外层查询不执行。

        exists后面的子查询不返回任何实际数据，只返回真或假，当返回真时where条件成立。

        注意，exists关键字，比in关键字的运算效率高，因此，在实际开发中，特别是大数据量时，推荐使用exists关键字。

-- 查询公司是否有大于60岁的员工，有则输出
select * from emp3 a where exists(select * from emp3 where a.age>60);
-- 查询有所属部门的员工信息
select * from emp3 a where exists(select * from dept3 b where a.dept_id=b.deptno);

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自关联查询

        MySQL有时在信息查询时需要进行对表自身进行关联查询，即一张表自己和自己关联，一张表当成多张表来用。注意：自关联时表必须给表起别名。

格式：

select 字段列表 from 表1 a,表1 b where 条件;

或者

select 字段列表 from 表1 a left join 表1 b on 条件;

-- 创建表，并建立自关联约束
create table t_sanguo(
eid int primary key,
ename varchar(20),
manager_id int,
foreign key(manager_id) references t_sanguo(eid)-- 添加自关联约束
);
-- 添加数据
insert into t_sanguo values(1,'刘协',NULL);
insert into t_sanguo values(2,'刘备',1);
insert into t_sanguo values(3,'关羽',2);
insert into t_sanguo values(4,'张飞',2);
insert into t_sanguo values(5,'曹操',1);
insert into t_sanguo values(6,'许褚',5);
insert into t_sanguo values(7,'典韦',5);
insert into t_sanguo values(8,'孙权',1);
insert into t_sanguo values(9,'周瑜',8);
insert into t_sanguo values(10,'鲁肃',8);

-- 查询每个三国人物及他的上级信息
select * from t_sanguo a,t_sanguo b where a.manager_id=b.eid;
-- 查询所有人物及上级
select a.ename,b.ename from t_sanguo a left join t_sanguo b on a.manager_id=b.eid;
-- 查询所有人物、上级、上上级
select a.ename,b.ename,c.ename from t_sanguo a left join t_sanguo b on a.manager_id=b.eid left join t_sanguo c on b.manager_id=c.eid;

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练习

-- 创建test1数据库
create database test1;
-- 选择使用test1数据库
use test1;
-- 创建部门表
create table dept(
deptno int primary key,-- 部门编号
dname varchar(14),-- 部门名称
loc varchar(13)-- 部门地址
);
insert into dept values(10,'accounting','new york');
insert into dept values(20,'research','dallas');
insert into dept values(30,'sales','chicago');
insert into dept values(40,'operations','boston');
-- 创建员工表
create table emp(
empno int primary key,-- 员工编号
ename varchar(10),-- 员工姓名
job varchar(9),-- 员工工作
mgr int,-- 员工直属领导编号
hiredate date,-- 入职时间
sal double,-- 工资
comm double,-- 奖金
deptno int-- 对应dept表的外键
);

-- 添加部门和员工之间的主外键关系
alter table emp add constraint foreign key emp(deptno) references dept(deptno);

insert into emp values(7369,'smith','clerk',7902,'1980-12-17',800,null,20);
insert into emp values(7499,'allen','salesman',7698,'1981-02-20',1600,300,30);
insert into emp values(7521,'ward','salesman',7698,'1981-02-22',1250,500,30);
insert into emp values(7566,'jones','manager',7839,'1981-04-02',2975,null,20);
insert into emp values(7654,'martin','salesman',7698,'1981-09-28',1250,1400,30);
insert into emp values(7698,'blake','manager',7839,'1981-05-01',2850,null,30);
insert into emp values(7782,'clark','manager',7839,'1981-06-09',2450,null,10);
insert into emp values(7788,'scott','analyst',7566,'1987-07-03',3000,null,20);
insert into emp values(7839,'king','president',null,'1981-11-17',5000,null,10);
insert into emp values(7844,'turner','salesman',7698,'1981-09-08',1500,0,30);
insert into emp values(7876,'adams','clerk',7788,'1981-07-13',1100,null,20);
insert into emp values(7900,'james','clerk',7798,'1981-12-03',950,null,30);
insert into emp values(7902,'ford','analyst',7566,'1981-12-03',3000,null,20);
insert into emp values(7934,'miller','clerk',7782,'1981-01-23',1300,null,10);
-- 创建工资等级表
create table salgrade(
grade int,-- 等级
losal double,-- 最低工资
hisal double-- 最高工资
)
insert into salgrade values(1,700,1200);
insert into salgrade values(2,1201,1400);
insert into salgrade values(3,1401,2000);
insert into salgrade values(4,2001,3000);
insert into salgrade values(5,3001,9999);

-- 返回拥有员工的部门名、部门号
select distinct d.dname,d.deptno from dept d join emp e on d.deptno=e.deptno;
-- 工资水平多于smith的员工信息
select * from emp where sal>(select sal from emp where ename='smith');
-- 返回员工和所属经理的姓名
select a.ename,b.ename from emp a join emp b on a.mgr=b.empno;
-- 返回雇员的雇佣日期早于其经历雇佣日期的员工及其经历姓名
select a.ename,a.hiredate,b.ename,b.hiredate  from emp a join emp b on a.mgr=b.empno and a.hiredate<b.hiredate;
-- 返回员工姓名及其所在的部门名称
select a.ename,b.dname from emp a join dept b on a.deptno=b.deptno;
-- 返回从事clerk工作的员工姓名和所在部门名称
select a.ename,b.dname,a.job from emp a join dept b on a.deptno=b.deptno and job='clerk';
-- 返回部门号及其本部门的最低工资
select deptno,min(sal) from emp group by deptno;
-- 返回销售部（sales）所有员工的姓名
select b.ename from dept a,emp b where a.deptno=b.deptno and a.dname='sales';
-- 返回工资水平多于平均工资的员工
select * from emp where sal>(select avg(sal) from emp);
-- 返回与scott从事相同工作的员工
select * from emp where job=(select job from emp where ename='scott') and ename!='scott';
-- 返回与30部门员工工资水平相同的员工姓名与工资
select * from emp where sal>all(select sal from emp where deptno=30);
-- 返回员工工作及其从事此工作的最低工资
select job,min(sal) from emp group by job;
-- 计算出员工的年薪,并且以年薪排序
select ename,(sal*12+IFNULL(comm,0)) from emp order by (sal*12+IFNULL(comm,0));
-- 返回工资处于第四级别的员工的姓名
select * from emp where sal between (select losal from salgrade where grade=4) and (select hisal from salgrade where grade=4);
-- 返回工资为二等级的职员名字、部门所在地
select 
* 
from dept a
join emp b on a.deptno=b.deptno
join salgrade c on grade=2 and b.sal>c.losal and b.sal<=c.hisal;