MySQL---表的增删改查(进阶)

本文详细介绍了数据库中的各种约束(NOTNULL、UNIQUE、DEFAULT、PRIMARYKEY、FOREIGNKEY、CHECK)及其在创建表和设置默认值中的应用,涵盖了表的一对一、一对多和多对多关系,以及如何通过SQL语句进行数据新增、聚合查询、连接与子查询。通过实例演示了图书管理系统和电商商品模块的数据库设计和查询技巧。

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1、数据库约束

1.1 约束类型

  • NOT NULL - 指示某列不能存储 NULL 值。
  • UNIQUE - 保证某列的每行必须有唯一的值。
  • DEFAULT - 规定没有给列赋值时的默认值。
  • PRIMARY KEY - NOT NULL UNIQUE 的结合。确保某列(或两个列多个列的结合)有唯一标识,有助于更容易更快速地找到表中的一个特定的记录。
  • FOREIGN KEY - 保证一个表中的数据匹配另一个表中的值的参照完整性。
  • CHECK - 保证列中的值符合指定的条件。对于MySQL数据库,对CHECK子句进行分析,但是忽略CHECK子句。

1.2 NULL约束

创建表时,可以指定某列不为空:
-- 重新设置学生表结构
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
  id INT NOT NULL ,
  sn INT ,
  name VARCHAR ( 20 ),
  qq_mail VARCHAR ( 20 )
);

1.3 UNIQUE:唯一约束

指定 sn 列为唯一的、不重复的:
-- 重新设置学生表结构
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
  id INT NOT NULL ,
  sn INT UNIQUE,
  name VARCHAR ( 20 ),
  qq_mail VARCHAR ( 20 )
);

1.4 DEFAULT:默认值约束

指定插入数据时, name 列为空,默认值 unkown
-- 重新设置学生表结构
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
  id INT NOT NULL ,
  sn INT UNIQUE,
  name VARCHAR ( 20 ) DEFAULT 'unkown' ,
  qq_mail VARCHAR ( 20 )
);

1.5 PRIMARY KEY:主键约束

指定 id 列为主键:
-- 重新设置学生表结构
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student (
  id INT NOT NULL PRIMARY KEY,
  sn INT UNIQUE,
  name VARCHAR ( 20 ) DEFAULT 'unkown' ,
  qq_mail VARCHAR ( 20 )
);
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
-- 主键是 NOT NULL UNIQUE 的结合,可以不用 NOT NULL
id INT PRIMARY KEY auto_increment

1.6 FOREIGN KEY:外键约束

外键用于关联其他表的 主键 唯一键 ,语法
foreign key ( 字段名 ) references 主表 ( )

案例:

  • 创建班级表 classes id 为主键:
-- 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。使用id为主键, classes_id为外键,关联班级表id
-- 重新设置学生表结构
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)
);

1.7 CHECK约束

MySQL 使用时不报错,但忽略该约束:
drop table if exists test_user;
create table test_user (
  id int ,
  name varchar ( 20 ),
  sex varchar ( 1 ),
  check (sex = ' ' or sex= ' ' )
);

2、表的设计

三大范式:

2.1 一对一

 2.2 一对多

 2.3 多对多

  •  创建课程表
-- 创建课程表
DROP TABLE IF EXISTS course;
CREATE TABLE course (
  id INT PRIMARY KEY auto_increment,
  name VARCHAR ( 20 )
);
  • 创建学生课程中间表,考试成绩表
-- 创建课程学生中间表:考试成绩表
DROP TABLE IF EXISTS score;
CREATE TABLE score (
  id INT PRIMARY KEY auto_increment,
score DECIMAL ( 3 , 1 ),
  student_id int ,
course_id int ,
FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES student(id),
FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES course(id)
);

3、新增

插入查询结果
语法:
INSERT INTO table_name [( column [, column ...])] SELECT ...
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 ) comment ' 姓名 ' ,
  age INT comment ' 年龄 ' ,
  email VARCHAR ( 20 ) comment ' 邮箱 ' ,
sex varchar ( 1 ) comment ' 性别 ' ,
mobile varchar ( 20 ) comment ' 手机号 '
);
-- 将学生表中的所有数据复制到用户表
insert into test_user(name, email) select name, qq_mail from student;

4、查询

4.1 聚合查询

4.1.1 聚合函数
常见的统计总数、计算平局值等操作,可以使用聚合函数来实现,常见的聚合函数有

 案例:

  • COUNT
--统计班级共有多少同学
SELECT COUNT (*) FROM student;
SELECT COUNT ( 0 ) FROM student;
-- 统计班级收集的 qq_mail 有多少个, qq_mail 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 的总分,没有结果,返回 NULL
SELECT SUM (math) FROM exam_result WHERE math < 60 ;
  • AVG
-- 统计平均总分
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 ;
4.1.2 GROUP BY 子句
        SELECT 中使用 GROUP BY 子句可以对指定列进行分组查询。需要满足:使用 GROUP BY 进行分组查询时,SELECT 指定的字段必须是 分组依据字段 ,其他字段若想出现在 SELECT 中则必须包含在聚合函数中。
select column1, sum(column2), .. from table group by column1,column3;
案例:
  • 准备测试表及数据:职员表,有id(主键)、name(姓名)、role(角色)、salary(薪水)
create table emp(
id int primary key auto_increment,
name varchar ( 20 ) not null ,
role varchar ( 20 ) not null ,
salary numeric ( 11 , 2 )
);
insert into emp(name, role, salary) values
( ' 马云 ' , ' 服务员 ' , 1000.20 ),
( ' 马化腾 ' , ' 游戏陪玩 ' , 2000.99 ),
( ' 孙悟空 ' , ' 游戏角色 ' , 999.11 ),
( ' 猪无能 ' , ' 游戏角色 ' , 333.5 ),
( ' 沙和尚 ' , ' 游戏角色 ' , 700.33 ),
( ' 隔壁老王 ' , ' 董事长 ' , 12000.66 );
  • 查询每个角色的最高工资、最低工资和平均工资
select role,max(salary),min(salary),avg(salary) from emp group by role;
4.1.3 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
  • 显示平均工资低于 1500 的角色和它的平均工资
select role,max(salary),min(salary),avg(salary) from emp group by role
having avg(salary)< 1500 ;

4.2 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:

 注意:关联查询可以对关联表使用别名。

初始化测试数据:
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);
4.2.1 内连接
语法:
select 字段 from 1 别名 1 [inner] join 2 别名 2 on 连接条件 and 其他条件 ;
select 字段 from 1 别名 1, 2 别名 2 where 连接条件 and 其他条件;
案例:
(1)查询 许仙 同学的 成绩
select sco .score from student stu inner join score sco on stu .id =sco .student_id
and stu .name = ' 许仙 ' ;
-- 或者
select sco .score from student stu, score sco where stu .id =sco .student_id and
stu .name = ' 许仙 ' ;
(2)查询所有同学的总成绩,及同学的个人信息
-- 成绩表对学生表是多对 1 关系,查询总成绩是根据成绩表的同学 id 来进行分组的
SELECT
        stu .sn ,
        stu .NAME ,
        stu .qq_mail ,
        sum( sco .score )
FROM
        student stu
        JOIN score sco ON stu .id = sco .student_id
GROUP BY
        sco .student_id ;
(3)查询所有同学的成绩,及同学的个人信息
--查询出来的都是有成绩的同学, 老外学中文 同学 没有显示
select * from student stu join score sco on stu .id =sco .student_id ;
-- 学生表、成绩表、课程表 3 张表关联查询
SELECT
        stu .id ,
        stu .sn ,
        stu .NAME ,
        stu .qq_mail ,
        sco .score ,
        sco .course_id ,
        cou .NAME
FROM
        student stu
        JOIN score sco ON stu .id = sco .student_id
        JOIN course cou ON sco .course_id = cou .id
ORDER BY
        stu .id ;
4.2.2 外连接
        外连接分为左外连接和右外连接。如果联合查询,左侧的表完全显示我们就说是左外连接;右侧的表完全显示我们就说是右外连接。
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 ;
案例: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,也需要显示
-- “ 老外学中文 同学 没有考试成绩,也显示出来了
select * from student stu left join score sco on stu .id =sco .student_id ;
-- 对应的右外连接为:
select * from score sco right join student stu on stu .id =sco .student_id ;
-- 学生表、成绩表、课程表 3 张表关联查询
SELECT
        stu .id ,
        stu .sn ,
        stu .NAME ,
        stu .qq_mail ,
        sco .score ,
        sco .course_id ,
        cou .NAME
FROM
        student stu
        LEFT JOIN score sco ON stu .id = sco .student_id
        LEFT JOIN course cou ON sco .course_id = cou .id
ORDER BY
        stu .id ;
4.2.3 自连接
自连接是指在同一张表连接自身进行查询。
案例:
显示所有 计算机原理 成绩比 “Java” 成绩高的成绩信息
--先查询 计算机原理 “Java” 课程的 id
select id,name from course where name= 'Java' or name= ' 计算机原理 ' ;
-- 再查询成绩表中, 计算机原理 成绩比 “Java” 成绩 好的信息
SELECT
        s1.*
FROM
        score s1,
        score s2
WHERE
        s1 .student_id = s2 .student_id
        AND s1 .score < s2 .score
        AND s1 .course_id = 1
        AND s2 .course_id = 3 ;
-- 也可以使用 join on 语句来进行自连接查询
SELECT
        s1.*
FROM
        score s1
        JOIN score s2 ON s1 .student_id = s2 .student_id
        AND s1 .score < s2 .score
        AND s1 .course_id = 1
        AND s2 .course_id = 3 ;
以上查询只显示了成绩信息,并且是分布执行的。要显示学生及成绩信息,并在一条语句显示
SELECT
        stu.*,
        s1 .score Java,
        s2 .score 计算机原理
FROM
score s1
        JOIN score s2 ON s1 .student_id = s2 .student_id
        JOIN student stu ON s1 .student_id = stu .id
        JOIN course c1 ON s1 .course_id = c1 .id
        JOIN course c2 ON s2 .course_id = c2 .id
        AND s1 .score < s2 .score
        AND c1 .NAME = 'Java'
        AND c2 .NAME = '计算机原理' ;
4.2.4 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
  • 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
select * from student where classes_id=( select classes_id from student where
name= ' 不想毕业 ' );
  • 多行子查询:返回多行记录的子查询
        案例:查询“ 语文 英文 课程的成绩信息
        1. [NOT] IN 关键字
-- 使用IN
select * from score where course_id in ( select id from course where
name= ' 语文 ' or name= ' 英文 ' );
-- 使用 NOT IN
select * from score where course_id not in ( select id from course where
name!= ' 语文 ' and name!= ' 英文 ' );
        可以使用多列包含:
-- 插入重复的分数: score, student_id, course_id 列重复
insert into score(score, student_id, course_id) values
-- 黑旋风李逵
( 70.5 , 1 , 1 ),( 98.5 , 1 , 3 ),
-- 菩提老祖
( 60 , 2 , 1 );
-- 查询重复的分数
SELECT
        *
FROM
        score
WHERE
        ( score, student_id, course_id ) IN ( SELECT score, student_id,
course_id FROM score GROUP BY score, student_id, course_id HAVING
count ( 0 ) > 1 );
        2. [NOT] EXISTS 关键字:
-- 使用 EXISTS
select * from score sco where exists ( select sco .id from course cou
where (name= ' 语文 ' or name= ' 英文 ' ) and cou .id = sco .course_id );
-- 使用 NOT EXISTS
select * from score sco where not exists ( select sco .id from course cou
where (name!= ' 语文 ' and name!= ' 英文 ' ) and cou .id = sco .course_id );
  • from子句中使用子查询:子查询语句出现在from子句中。这里要用到数据查询的技巧,把一个子查询当做一个临时表使用。
        查询所有比“ 中文系 2019 3 平均分高的成绩信息
-- 获取 中文系 2019 3 的平均分,将其看作临时表
SELECT
        avg( sco .score ) score
FROM
        score sco
        JOIN student stu ON sco .student_id = stu .id
        JOIN classes cls ON stu .classes_id = cls .id
WHERE
        cls .NAME = ' 中文系 2019 3 ' ;
        查询成绩表中,比以上临时表平均分高的成绩:
SELECT
        *
FROM
        score sco,
        (
        SELECT
                avg( sco .score ) score
        FROM
                score sco
                JOIN student stu ON sco .student_id = stu .id
                JOIN classes cls ON stu .classes_id = cls .id
        WHERE
                cls .NAME = ' 中文系 2019 3 '
        ) tmp
WHERE
        sco .score > tmp .score ;
4.2.5 合并查询
        在实际应用中,为了合并多个select 的执行结果,可以使用集合操作符 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。
  • 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。
案例:查询 id 小于 3 ,或者名字为 英文 的课程:
select * from course where id< 3
union
select * from course where name= ' 英文 ' ;
-- 或者使用 or 来实现
select * from course where id< 3 or name= '英文' ;
  • 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。
案例:查询 id 小于 3 ,或者名字为 “Java” 的课程
-- 可以看到结果集中出现重复数据 Java
select * from course where id< 3
union all
select * from course where name= '英文' ;

5、内容重点总结

  • 数据库约束

  •  表的关系
        1. 一对一:
        2. 一对多:
        3. 多对多:需要创建中间表来映射两张表的关系
  • 新增:
INSERT INTO table_name [(column [, column ...])] SELECT ...
  • 查询
        1. 聚合函数: MAX MIN AVG COUNT SUM
        2. 分组查询: GROUP BY... HAVING ...
        3. 内连接:
select ... from 1 ,表 2 where 条件
-- inner 可以缺省
select ... from 1 join 2 on 条件 where 其他条件
        4. 外连接:
select ... from 1 left/right join 2 on 条件 where 其他条件
        5. 自连接:
select ... from 1 ,表 1 where 条件
select ... from 1 join 1 on 条件
        6. 子查询:
```sql
-- 单行子查询
  select ... from 1 where 字段 1 = (select ... from ...);
-- [NOT] IN
select ... from 1 where 字段 1 in (select ... from ...);
  -- [NOT] EXISTS
  select ... from 1 where exists (select ... from ... where 条件 );
  -- 临时表: form 子句中的子查询
  select ... from 1 (select ... from ...) as tmp where 条件
        7. 合并查询:
-- UNION :去除重复数据
select ... from ... where 条件
union
select ... from ... where 条件
-- UNION ALL :不去重
select ... from ... where 条件
union all
select ... from ... where 条件
-- 使用 UNION UNION ALL 时,前后查询的结果集中,字段需要一致
SQL 查询中各个关键字的执行先后顺序: from > on> join > where > group by > with > having >
select > distinct > order by > limit

6、举例

  • 设计图书管理系统,包含学生和图书信息,且图书可以进行分类,学生可以在一个时间范围内借阅图书,并在这个时间范围内归还图书。
要求:
        1. 涉及以上场景的数据库表,并建立表关系。
        2. 查询某个分类下的图书借阅信息。
        3. 查询在某个时间之后的图书借阅信息。
        4. 查询图书借阅周期在某个时间范围内的图书借阅信息(图书借阅周期与查询时间范围有交
集)。
  • 设计网上商城的商品模块:包含商品SPUSKU、动态属性。
说明: SPU 是指产品的某个型号,不涉及具体规格,如 iPhone 11 ,包含一些共有属性,如 CPU
屏幕材质等。而 SKU 是具体到规格的具体某个商品,如 128G ,黑色,无需合约版的 iPhone 11
详情可参见以下商品:
Apple iPhone11
Apple iPhone11 Pro
华为P30 Pro
华为Mate20 Pro

要求:
1. 涉及以上场景的数据库表,并建立表关系。
2. 查询以 iPhone 开头的黑色手机。

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