『 MySQL篇 』：MySQL表的聚合与联合查询

Posted 2023-03-12 署前街的少年

基础篇	MySQL系列专栏(持续更新中 …)
1	『 MySQL篇 』：库操作、数据类型
2	『 MySQL篇 』：MySQL表的CURD操作
3	『 MySQL篇 』：MySQL表的相关约束
4	『 mysql篇 』：MySQL表的聚合与联合查询

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目录

• • • • 一. 聚合查询
      • • 1.1 聚合函数
        • 1.2 `GROUP BY`子句
        • 1.3 `HAVING`子句
      • 二 . 多表关系
      • 三、联合查询
      • • 3.1 内连接
        • 3.2 外连接
        • 3.3 自连接
        • 3.4 合并查询
        • 3.4 子查询

一. 聚合查询

1.1 聚合函数

一般情况下，我们需要的聚合数据(总和，平均数，最大最小值等)并不总是存储在表中。 但是，可以通过执行存储数据的计算来获取它。

MySQL提供了许多聚合函数，包括AVG，COUNT，SUM，MIN，MAX等。除COUNT函数外，其它聚合函数在执行计算时会忽略NULL值 , 同时 , 聚合函数不允许嵌套使用 .

函数	说明
count(列名或表达式)	返回查询到的数据的个数
sum(列名或表达式)	返回查询到的数据的和, (不是数字没有意义)
avg(列名或表达式)	返回查询到的数据的平均值
max(列名或表达式)	返回查询到的数据的最大值
min（列名或表达式)	返回查询到的数据的最小值

以上的聚合函数可以在列名和表达式之前加上 distinct, 先对查询到的数据进行去重, 再进行计算

下面,我们将创建一组示例数据,对以上的聚合函数进行演示,

--- 创建学生成绩表
mysql> create table exam(
    -> id int primary key comment '学号',
    -> name varchar(20) comment '学生姓名',
    -> email varchar(50) not null comment '电子邮箱',
    -> chinese decimal(4,1) comment '语文成绩',
    -> english decimal(4,1) comment '英语成绩',
    -> math decimal(4,1)  comment'数学成绩'
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

--- 插入学生成绩数据
mysql> insert into exam values(202301,'张华','[e-mail]',69,112,110),
    -> (202302,'李三','[e-mail]',115.5,120,89),
    -> (202303,'宋七','[e-mail]',110,113,66),
    -> (202304,'王五','[e-mail]',89,65,78),
    -> (202305,'赵四','[e-mail]',90,112,130),
    -> (202306,'李八','[e-mail]',null,null,null);
Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)
Records: 6  Duplicates: 0  Warnings: 0

---学生成绩表结构
mysql> desc exam;
+---------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field   | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+---------+--------------+------+-----+---------+-------+
| id      | int(11)      | NO   | PRI | NULL    |       |
| name    | varchar(20)  | YES  |     | NULL    |       |
| email   | varchar(50)  | NO   |     | NULL    |       |
| chinese | decimal(4,1) | YES  |     | NULL    |       |
| english | decimal(4,1) | YES  |     | NULL    |       |
| math    | decimal(4,1) | YES  |     | NULL    |       |
+---------+--------------+------+-----+---------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)

--- 数据详表
mysql> select * from exam;
+--------+------+------------------+---------+---------+-------+
| id     | name | email            | chinese | english | math  |
+--------+------+------------------+---------+---------+-------+
| 202301 | 张华 | [e-mail]   |    69.0 |   112.0 | 110.0 |
| 202302 | 李三 | [e-mail]  |   115.5 |   120.0 |  89.0 |
| 202303 | 宋七 | [e-mail]  |   110.0 |   113.0 |  66.0 |
| 202304 | 王五 | [e-mail] |    89.0 |    65.0 |  78.0 |
| 202305 | 赵四 | [e-mail] |    90.0 |   112.0 | 130.0 |
| 202306 | 李八 | [e-mail] |    NULL |    NULL |  NULL |
+--------+------+------------------+---------+---------+-------+
6 rows in set (0.01 sec)

• count()函数

使用 count()函数 可以返回数据表中的行数 , 允许对表中所有符合特定条件的所有行进行计数 .

#计算表中的总行数
mysql> select count(*) from exam;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.01 sec

#计算表中chinese中的总行数
mysql> select count(math) from exam;
+-------------+
| count(math) |
+-------------+
|           5 |
+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

#计算表中english列的总行数,并去重
mysql> select count(distinct english) from exam;
+-------------------------+
| count(distinct english) |
+-------------------------+
|                       4 |
+-------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

COUNT(*)函数计算包含NULL和非NULL值的行，即：所有行 , 而count (列名) 进行计算时 , 不会将值为NULL的行计算在内, 即所有的非空行 . count(distinct 列名) 则会返回不包含空值的唯一行数 .

结合where语句进行使用

#查询exam表当中, 英语成绩为112的人数
mysql> select count(english) from exam where english = 112;
+----------------+
| count(english) |
+----------------+
|              2 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

• sum() 函数

SUM()函数返回一组值的总和，SUM()函数忽略NULL值。如果找不到匹配行，则SUM()函数返回NULL值。

#计算数学成绩的总和, 并命名为emath
mysql> select sum(math) as emath from exam;
+-------+
| emath |
+-------+
| 473.0 |
+-------+
1 row in set (0.00 sec)

#计算英语成绩低于120分的成绩总和
mysql> select sum(english) from exam where english < 120;
+--------------+
| sum(english) |
+--------------+
|        402.0 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

• avg()函数

AVG()函数计算一组值的平均值。 它计算过程中是忽略NULL值的 , 使用 avg() 函数可以的到 一组数据的平均值 .

# 计算所有同学的语文成绩的平均值
mysql> select avg(chinese) from exam;
+--------------+
| avg(chinese) |
+--------------+
|     94.70000 |
+--------------+
1 row in set (0.03 sec)

#计算总分的平均分
mysql> select avg(math+chinese+english) as 总均分 from exam;
+-----------+
| 总均分    |
+-----------+
| 293.70000 |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

• MAX()函数

MAX()函数返回一组值中的最大值。MAX()函数在许多查询中非常方便，例如查找最大数量，最昂贵的产品以及客户的最大付款数等 .

# 查询总分最高的同学总分
mysql> select max(math+english+chinese) as 总成绩 from exam;
+--------+
| 总成绩 |
+--------+
|  332.0 |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)

#查询单科英语成绩的最高分的姓名
mysql>  select max(english) from exam;
+--------------+
| max(english) |
+--------------+
|        120.0 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

不使用max()函数的情况 , 也可以使用order by对数据集进行降序,并使用limit字句对结果集进行降序排序

mysql> select (chinese+math+english) as total  from exam order by total desc limit 1;
+-------+
| total |
+-------+
| 332.0 |
+-------+
1 row in set (0.00 sec)

如果要找到总成绩最高的同学的全部信息 , 需要使用子查询进行

# 查询总成绩最高的同学信息
mysql> select *
    -> from exam
    -> where chinese+math+english = (select max(chinese+math+english)
    ->                               from exam
    ->                              );
+--------+------+------------------+---------+---------+-------+
| id     | name | email            | chinese | english | math  |
+--------+------+------------------+---------+---------+-------+
| 202305 | 赵四 | [e-mail] |    90.0 |   112.0 | 130.0 |
+--------+------+------------------+---------+---------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

• Min()函数

Min()函数用于返回一组值当中的最小值 , 通常用于 查询一组数据当中最小的值 , 如 最小单价, 最小分数 等 , 和 max() 函数的用法类似 。

# 查询最小的总分
mysql> select min(math + english + chinese) as total from exam;
+-------+
| total |
+-------+
| 232.0 |
+-------+
1 row in set (0.00 sec)

#查询最小总分的全部信息
mysql> select * from exam 
       where chinese+english+math = (select min(math + english + chinese) as                                      total from exam);
+--------+------+------------------+---------+---------+------+
| id     | name | email            | chinese | english | math |
+--------+------+------------------+---------+---------+------+
| 202304 | 王五 | [e-mail] |    89.0 |    65.0 | 78.0 |
+--------+------+------------------+---------+---------+------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL 当中除了一些常用的聚合函数外 , 还包括一些字符串函数 , 日期时间函数 , 控制流函数等 , 下面再列举一些比较常见的其他函数 .

• IFNULL函数

IFNULL函数 是MySQL控制流函数之一，它接受两个参数 ， 如果不是 NULL ，则返回第一个参数，否则IFNULL函数 返回第二个参数

IFNULL(expression_1,expression_2);

如果expression_1不为NULL，则IFNULL函数返回expression_1; 否则返回expression_2的结果。

示例表如下所示：

#查找某位同学的联系方式 （如果电话为空，使用邮箱）
mysql> select name,ifnull(phone,email) as 联系方式 from exam;
+------+------------------+
| name | 联系方式         |
+------+------------------+
| 张华 | 13225631456      |
| 李三 | 15698475235      |
| 宋七 | 15236486952      |
| 王五 | [e-mail] |
| 赵四 | 13562698745      |
| 李八 | [e-mail] |
+------+------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

#其中，王五和李八的电话为空，则使用其电子邮箱作为其联系方式。

• 日期、时间函数

now()函数	返回当前日期和时间。
month()函数	返回一个表示指定日期的月份的整数。
year()函数	返回日期值的年份部分。
dayname()函数	获取指定日期的工作日的名称。
round(数据，n) 函数	表示返回的数据保留n位小数

mysql> select year('2018-01-01');
+--------------------+
| year('2018-01-01') |
+--------------------+
|               2018 |
+--------------------+
1 row in set

mysql> select dayname('2018-01-01') dayname;
+---------+
| dayname |
+---------+
| Monday  |
+---------+
1 row in set

1.2 GROUP BY子句

GROUP BY子句通过列或表达式的值将一组行分组为一个小分组的汇总行记录。 GROUP BY子句为每个分组返回一行。换句话说，它减少了结果集中的行数，当GROUP BY子句与聚合函数相结合时， 可以返回每个分组的单个值。

#示例职工表
mysql> create table emp(
    ->  id int primary key auto_increment,
    ->  name varchar(20) not null,
    ->  role varchar(20) not null,
    ->  salary numeric(11,2)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
mysql> insert into emp(name, role, salary) values
    -> ('张三','科员', 2000.54),
    -> ('宋七','副厅', 8996.99),
    -> ('赵四','科员', 1800.11),
    -> ('李八','科长', 4540.5),
    -> ('宋九','科员', 2356.33);
Query OK, 5 rows affected (0.01 sec)
Records: 5  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from emp;
+----+------+------+---------+
| id | name | role | salary  |
+----+------+------+---------+
|  1 | 张三 | 科员 | 2000.54 |
|  2 | 宋七 | 副厅 | 8996.99 |
|  3 | 赵四 | 科员 | 1800.11 |
|  4 | 李八 | 科长 | 4540.50 |
|  5 | 宋九 | 科员 | 2356.33 |
+----+------+------+---------+
5 rows in set (0.00 sec)

对职工表进行分组查询 ， 查询已知数据当中每个职位的最低和最高工资

mysql> select role,max(salary),min(salary) from emp group by role;
+------+-------------+-------------+
| role | max(salary) | min(salary) |
+------+-------------+-------------+
| 副厅 |     8996.99 |     8996.99 |
| 科员 |     2356.33 |     1800.11 |
| 科长 |     4540.50 |     4540.50 |
+------+-------------+-------------+
3 rows in set (0.00 sec)

1.3 HAVING子句

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，而需要使用 HAVING子句

再次对上述的职工表进行操作，找出最高工资大于4000的职工职位角色和工资

mysql> select role,max(salary) from emp group by role having max(salary) > 4000;
+------+-------------+
| role | max(salary) |
+------+-------------+
| 副厅 |     8996.99 |
| 科长 |     4540.50 |
+------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

条件筛选可以使用where, order by, limit等来实现，也可以不使用

HAVING子句和where语句的使用区别

• 分组之前指定条件, 也就是先筛选再分组, 使用where关键字.
• 分组之后指定条件, 也就是先分组再筛选, 使用group by关键字

where和group by语法上要注意区分, where语句紧跟在表名后, 而having跟在group by后 .

示例：查询工资小于5000的职工中，各职工角色的平均工资（保留两位小数）

mysql> select role,round(avg(salary)) from emp where salary < 5000 group by role;

+------+--------------------+
| role | round(avg(salary)) |
+------+--------------------+
| 科员 |               2052 |
| 科长 |               4541 |
+------+--------------------+
2 rows in set (0.01 sec)

二 . 多表关系

• 概述

​ 项目开发当中,在进行数据库的表结构设计时,会根据业务需求和业务模块之间的关系,分析并设计表结构,由于业务之间相互关联,所以各个表结构之间也存在着某种联系 , 基本上分为三种: 一对多/多对多/一对一.

• 一对多(多对一)

案例 : 班级与学生的关系

关系 : 一个班级拥有多个学生 , 一个学生属于一个班级

实现 : 在多的 一方(学生) 建立外键, 指向另一方的主键

• 多对多

案例 : 学生与课程的关系

关系 :一名学生可以选修多门课程 , 一门课程也可以供多个学生来选择 .

实现 : 建立第三张中间表, 中间表中至少包含两个外键,分别关联两表的主键

• 一对一

案例 : 用户与用户详情之间的关系

关系 : 多用于单表拆分 , 将一张表的基础字段放在一张表当中 , 其他详情字段放在另一张表当中,以提升操作效率

实现 : 在任意一方加入外键,关联另一方的主键 , 并设置外键是唯一的

三、联合查询

实际开发当中往往要使用多个表的的数据,所以需要多表联合查询 , 多表联合查询时是对多张表的数据取笛卡尔积 , 然后对联合表中筛选出需要的数据

对n条记录的表A和m条记录的表B进行笛卡尔积，一共会产生n*m条记录, 当两张表的数据量很大的时候, 这个操作就非常危险了 , 需要慎重使用

mysql> select * from class;
+----------+------------+
|    id    |   name     |
+----------+------------+
|        1 | 计科1班    |
|        2 | 计科2班    |
+----------+------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from student;
+------+--------+----------+
| id   | name   | class_id |
+------+--------+----------+
|    1 | 张三   |        1 |
|    2 | 李四   |        1 |
|    3 | 王五   |        2 |
|    4 | 赵六   |        2 |
+------+--------+----------+

#两个表进行笛卡尔集之后可以得到结果
mysql> select * from student, class;
+------+--------+----------+----------+------------+
| id   | name   | class_id |   id     | name       |
+------+-------
以上是关于『 MySQL篇 』：MySQL表的聚合与联合查询的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 
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 mysql表的增删改查（进阶）
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