Day456.排序与分页&多表查询 -mysql

Posted 2021-12-18 阿昌喜欢吃黄桃

排序与分页

一、排序 Order By

1、排序数据

排序规则

• 使用 ORDER BY 子句排序

  • ASC（ascend）: 升序
  • DESC（descend）:降序

• ORDER BY 子句在SELECT语句的结尾。

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2、单列排序

• 如果不指明排序规则，则默认为ASC 升序

SELECT  last_name, job_id, department_id, hire_date
FROM   employees
ORDER BY hire_date ; #默认为asc 升序

SELECT  last_name, job_id, department_id, hire_date
FROM   employees
ORDER BY hire_date DESC ;

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3、多列排序

• 若有多个排序规则，则从左到右依次书写
• 从左到右，优先级别依次降低

SELECT last_name, department_id, salary
FROM  employees
ORDER BY department_id, salary DESC;

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二、分页 Limit

1、背景

• 返回的记录太多了
• 减少网络传输压力

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2、实现规则

• 格式

LIMIT [位置偏移量,] 行数

• 举例

#前10条记录：
SELECT * FROM 表名 LIMIT 0,10;
#或者
SELECT * FROM 表名 LIMIT 10;
#第11至20条记录：
SELECT * FROM 表名 LIMIT 10,10;
#第21至30条记录：
SELECT * FROM 表名 LIMIT 20,10;

mysql 8.0中可以使用“LIMIT 3 OFFSET 4”

意思是获取从第5条记录开始后面的3条记录，和“LIMIT 4,3;”返回的结果相同。

• 分页显式公式

（当前页数-1）*每页条数，每页条数

SELECT * FROM table
LIMIT(PageNo - 1)*PageSize,PageSize;

• LIMIT 子句必须放在整个SELECT语句的最后！

• 好处

约束返回结果的数量可以 减少数据表的网络传输量 ，也可以 提升查询效率 。

如果我们知道返回结果只有1 条，就可以使用 LIMIT 1 ，告诉 SELECT 语句只需要返回一条记录即可。

这样的好处就是 SELECT 不需要扫描完整的表，只需要检索到一条符合条件的记录即可返回。

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3、拓展

在不同的 DBMS 中使用的关键字可能不同。

在 MySQL、PostgreSQL、MariaDB 和 SQLite 中使用 LIMIT 关键字，而且需要放到 SELECT 语句的最后面。

• SQL Server 和 Access，需要使用 TOP 关键字

SELECT TOP 5 name, hp_max 
FROM heros 
ORDER BY hp_max DESC

• DB2，使用 FETCH FIRST 5 ROWS ONLY 键字

SELECT name, hp_max 
FROM heros 
ORDER BY hp_max DESC 
FETCH FIRST 5 ROWS ONLY

• Oracle，基于 ROWNUM 来统计行数

SELECT rownum,last_name,salary 
FROM employees 
WHERE rownum < 5 
ORDER BY salary DESC;
#先过滤rownum < 5，排序

这条语句是先取出来前 5 条数据行，然后再按照 hp_max 从高到低的顺序进行排序。但这样产生的结果和上述方法的并不一样。

我会在后面讲到子查询，你可以使用

SELECT rownum, last_name,salary
FROM (
  SELECT last_name,salary
  FROM employees
  ORDER BY salary DESC)
WHERE rownum < 10;
#根据子查询查询排序好的结果中，再过滤rownum < 10

得到与上述方法一致的结果。

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多表查询

多表查询，也称为关联查询，指 两个或更多个表一起完成查询操作。

前提条件：这些一起查询的表之间是有关系的（一对一、一对多），它们之间一定是有关联字段，这个关联字段可能建立了外键，也可能没有建立外键。

比如：员工表和部门表，这两个表依靠“部门编号”进行关联。

一、一个案例引发的多表连接

1、案例说明

#案例：查询员工的姓名及其部门名称
SELECT last_name, department_name
FROM employees, departments;

上述多表查询中出现的问题称为：笛卡尔积的错误。

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2、笛卡尔积（或交叉连接）的理解

笛卡尔乘积是一个数学运算。假设我有两个集合 X 和 Y，那么 X 和 Y 的笛卡尔积就是 X 和 Y 的所有可能
组合，也就是第一个对象来自于 X，第二个对象来自于 Y 的所有可能。

组合的个数即为两个集合中元素个数的乘积数。

SQL92中，笛卡尔积也称为 交叉连接 ，英文是 CROSS JOIN 。

在 SQL99 中也是使用 CROSS JOIN表示交叉连接。

它的作用就是可以把任意表进行连接，即使这两张表不相关。在MySQL中如下情况会出现笛卡尔积：

#查询员工姓名和所在部门名称
SELECT last_name,department_name FROM employees,departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees CROSS JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees INNER JOIN departments;
SELECT last_name,department_name FROM employees JOIN departments;

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3、案例分析与问题解决

• 笛卡尔积的错误会在下面条件下产生：

  • 省略多个表的连接条件（或关联条件）
  • 连接条件（或关联条件）无效
  • 所有表中的所有行互相连接

• 为了避免笛卡尔积， 可以在 WHERE 加入有效的连接条件。

• 加入连接条件后，查询语法：

  SELECT table1.column, table2.column
  FROM table1, table2
  WHERE table1.column1 = table2.column2;  #连接条件
  

  • 在 WHERE子句中写入连接条件。

• 正确写法：

  #案例：查询员工的姓名及其部门名称
  SELECT last_name, department_name
  FROM employees, departments
  WHERE employees.department_id = departments.department_id;
  

• 在表中有相同列时，在列名之前加上表名前缀。

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二、多表查询分类讲解

1、等值连接 vs 非等值连接

• 等值连接

表与表之间有字段相关联

连接 n个表,至少需要n-1个连接条件

• 非等值连接

表与表之间没有明确的关联条件，是根据一个表中的字段的，在另一个表中一个范围的情况

SELECT e.last_name, e.salary, j.grade_level
FROM  employees e, job_grades j
WHERE e.salary BETWEEN j.lowest_sal AND j.highest_sal; 
#e.salary字段在j.lowest_sal中是一个范围情况

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2、自连接 vs 非自连接

• 自连接

同一张表，自己连接自己

当table1和table2本质上是同一张表，只是用取别名的方式虚拟成两张表以代表不同的意义。

然后两个表再进行内连接，外连接等查询。

#查询employees表，返回“Xxx works for Xxx”
SELECT CONCAT(worker.last_name ,' works for '
   , manager.last_name)
FROM  employees worker, employees manager
WHERE worker.manager_id = manager.employee_id ;

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3、内连接 vs 外连接

• 内连接: 合并具有同一列的两个以上的表的行, 结果集中不包含一个表与另一个表不匹配的行
• 外连接: 两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外还返回左（或右）表中不满足条件的行 ，这种连接称为左（或右） 外连接。没有匹配的行时, 结果表中相应的列为空(NULL)。
• 如果是左外连接，则连接条件中左边的表也称为 主表 ，右边的表称为 从表 。
• 如果是右外连接，则连接条件中右边的表也称为 主表 ，左边的表称为 从表 。

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SQL92：使用(+)创建连接

• 在 SQL92 中采用（+）代表从表所在的位置。即左或右外连接中，(+) 表示哪个是从表。
• Oracle 对 SQL92 支持较好，而 MySQL 则不支持 SQL92 的外连接。

#左外连接
SELECT last_name,department_name
FROM employees ,departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id(+);

#右外连接
SELECT last_name,department_name
FROM employees ,departments
WHERE employees.department_id(+) = departments.department_id;

# (+)在谁那里就是相反的连接，代表谁补null
# 如果在左边就是右外连接
# 如果在右边就是左外连接

• 而且在 SQL92 中，只有左外连接和右外连接，没有满（或全）外连接。

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三、SQL99语法实现多表查询

1、基本语法

• 使用JOIN...ON子句创建连接的语法结构：

  SELECT table1.column, table2.column,table3.column
  FROM table1
  JOIN table2 ON table1 和 table2 的连接条件
  JOIN table3 ON table2 和 table3 的连接条件
  

• SQL99 采用的这种嵌套结构非常清爽、层次性更强、可读性更强，即使再多的表进行连接也都清晰可见。

• 语法说明：

  • 可以使用 ON 子句指定额外的连接条件。
  • 这个连接条件是与其它条件分开的。
  • ON 子句使语句具有更高的易读性。
  • 关键字 JOIN、INNER JOIN、CROSS JOIN 的含义是一样的，都表示内连接

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2、内连接(INNER JOIN)的实现

• 语法

SELECT 字段列表
FROM A表 INNER JOIN B表
ON 关联条件
WHERE 等其他子句;

• 题目1

  SELECT 
  	e.employee_id, 
  	e.last_name, 
  	e.department_id,
      d.department_id, d.location_id
  FROM  
  	employees e 
  JOIN 
  	departments d 
  ON 
  	e.department_id = d.department_id;
  

• 题目2

SELECT 
	employee_id, 
	city, 
	department_name
FROM  
	employees e
JOIN  
	departments d
ON   
	d.department_id = e.department_id
JOIN  
	locations l
ON   
	d.location_id = l.location_id;	

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3、外连接(OUTER JOIN)的实现

以一张表为标准，其他表做辅助，如果没有则，辅助表用null填充

• 左外连接(LEFT OUTER JOIN)

  • 语法

    #实现查询结果是A
    SELECT 字段列表
    FROM A表 LEFT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 等其他子句;
    

  • 举例

    SELECT 
    	e.last_name, 
    	e.department_id, 
    	d.department_name
    FROM  
    	employees e
    LEFT OUTER JOIN 
    	departments d
    ON  
    	e.department_id = d.department_id;
    

    

• 右外连接(RIGHT OUTER JOIN)

  • 语法

    #实现查询结果是B
    SELECT 字段列表
    FROM A表 RIGHT JOIN B表
    ON 关联条件
    WHERE 等其他子句;
    

  • 举例

    SELECT e.last_name, e.department_id, d.department_name
    FROM  employees e
    RIGHT OUTER JOIN departments d
    ON  (e.department_id = d.department_id) ;
    

    

需要注意的是，LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL99 及以后的标准中，在 SQL92 中不存在，
只能用 (+) 表示。

• 满外连接(FULL OUTER JOIN)
  • 满外连接的结果 = 左右表匹配的数据 + 左表没有匹配到的数据 + 右表没有匹配到的数据。
  • SQL99是支持满外连接的。使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN来实现。
  • 需要注意的是，MySQL不支持FULL JOIN，但是可以用 LEFT JOIN UNIONRIGHT join代替。

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4、UNION的使用

合并查询结果 利用UNION关键字，可以给出多条SELECT语句，并将它们的结果组合成单个结果集。

合并时，两个表对应的列数和数据类型必须相同，并且相互对应。各个SELECT语句之间使用UNION或UNION ALL关键字分隔。

• 语法格式

SELECT column,... FROM table1
UNION [ALL]
SELECT column,... FROM table2

• UNION & UNION ALL

  • UNION

    操作符返回两个查询的结果集的并集，去除重复记录。

    

  • UNION ALL

    返回两个查询的结果集的并集。对于两个结果集的重复部分，不去重

    

注意：

执行UNION ALL语句时所需要的资源比UNION语句少。

如果明确知道合并数据后的结果数据不存在重复数据，或者不需要去除重复的数据，则尽量使用UNION ALL语句，以提高数据查询的效率。

• 举例

  • # 查询部门编号>90或邮箱包含a的员工信息
    SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%' OR department_id>90;
    
    SELECT * FROM employees  WHERE email LIKE '%a%'
    UNION
    SELECT * FROM employees  WHERE department_id>90;
    

  • # 查询中国用户中男性的信息以及美国用户中年男性的用户信息
    SELECT id,cname FROM t_chinamale WHERE csex='男'
    UNION ALL
    SELECT id,tname FROM t_usmale WHERE tGender='male';
    

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5、7种SQL JOINS的实现

• 代码实现

#中图：内连接 A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#左上图：左外连接
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#右上图：右外连接
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#左中图：A - A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL

#右中图：B-A∩B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE e.`department_id` IS NULL

#左下图：满外连接
# 左中图 + 右上图 A∪B
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL
UNION ALL  #没有去重操作，效率高
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`;

#右下图
#左中图 + 右中图 A ∪B- A∩B 或者 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B）
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e LEFT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE d.`department_id` IS NULL
UNION ALL
SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e RIGHT JOIN departments d
ON e.`department_id` = d.`department_id`
WHERE e.`department_id` IS NULL

• 语法格式小结

  • 左中图

    #实现A - A∩B
    select 字段列表
    from A表 left join B表
    on 关联条件
    where 从表关联字段 is null and 等其他子句;
    

  • 右中图

    #实现B - A∩B
    select 字段列表
    from A表 right join B表
    on 关联条件
    where 从表关联字段 is null and 等其他子句;
    

  • 左下图

    #实现查询结果是A∪B
    #用左外的A，union 右外的B
    select 字段列表
    from A表 left join B表
    on 关联条件
    where 等其他子句
    
    union
    
    select 字段列表
    from A表 right join B表
    on 关联条件
    where 等其他子句;
    

  • 右下图

    #实现A∪B - A∩B 或  (A - A∩B) ∪ （B - A∩B）
    #使用左外的 (A - A∩B) union 右外的（B - A∩B）
    select 字段列表
    from A表 left join B表
    on 关联条件
    where 从表关联字段 is null and 等其他子句
    
    union
    
    select 字段列表
    from A表 right join B表
    on 关联条件
    where 从表关联字段 is null and 等其他子句
    

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6、SQL99语法新特性

• 自然连接

SQL99 在 SQL92 的基础上提供了一些特殊语法，比如 NATURAL JOIN 用来表示自然连接。

我们可以把自然连接理解为 SQL92 中的等值连接。它会帮你自动查询两张连接表中 所有相同的字段 ，然后进行 等值连接 。

在SQL92标准中：

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
# 两张表，连接条件的字段名相同的情况
ON e.`department_id` = d.`department_id`
AND e.`manager_id` = d.`manager_id`;

在 SQL99 中你可以写成：

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e NATURAL JOIN departments d;

• USING连接

当我们进行连接的时候，SQL99还支持使用 USING 指定数据表里的 同名字段 进行等值连接。

但是只能配合JOIN一起使用。比如：

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e JOIN departments d
USING (department_id);# 手动指定，在如果多张表有多个连接字段相同名字的情况下

你能看出与自然连接 NATURAL JOIN 不同的是，USING 指定了具体的相同的字段名称，你需要在 USING
的括号 () 中填入要指定的同名字段。

同时使用 JOIN…USING 可以简化 JOIN ON 的等值连接。它与下面的 SQL 查询结果是相同的：

SELECT employee_id,last_name,department_name
FROM employees e ,departments d
WHERE e.department_id = d.department_id;

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7、小结

表连接的约束条件可以有三种方式：WHERE, ON, USING

• WHERE：适用于所有关联查询
• ON：只能和JOIN一起使用，只能写关联条件。虽然关联条件可以并到WHERE中和其他条件一起写，但分开写可读性更好。
• USING：只能和JOIN一起使用，而且要求两个关联字段在关联表中名称一致，而且只能表示关联字段值相等

#关联条件
#把关联条件写在where后面
SELECT last_name,department_name
FROM employees,departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

#把关联条件写在on后面，只能和JOIN一起使用
SELECT last_name,department_name
FROM employees INNER JOIN departments
ON employees.department_id = departments.department_id;
SELECT last_name,department_name
FROM employees CROSS JOIN departments
ON employees.department_id = departments.department_id;
SELECT last_name,department_name 
FROM employees JOIN departments
ON employees.department_id = departments.department_id;

#把关联字段写在using()中，只能和JOIN一起使用
#而且两个表中的关联字段必须名称相同，而且只能表示=
#查询员工姓名与基本工资
SELECT last_name,job_title
FROM employees INNER JOIN jobs USING(job_id);

#n张表关联，需要n-1个关联条件
#查询员工姓名，基本工资，部门名称
SELECT last_name,job_title,department_name FROM employees,departments,jobs
WHERE employees.department_id = departments.department_id
AND employees.job_id = jobs.job_id;
SELECT last_name,job_title,department_name
FROM employees INNER JOIN departments INNER JOIN jobs
ON employees.department_id = departments.department_id
AND employees.job_id = jobs.job_id;

注意

我们要 控制连接表的数量 。

多表连接就相当于嵌套 for 循环一样，非常消耗资源，会让 SQL 查询性能下

降得很严重，因此不要连接不必要的表。在许多 DBMS 中，也都会有最大连接表的限制。

【强制】超过三个表禁止 join。需要 join 的字段，数据类型保持绝对一致；多表关联查询时， 保证被关联的字段需要有索引。

说明：即使双表 join 也要注意表索引、SQL 性能。

来源：阿里巴巴《Java开发手册》

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