什么样的程度才是“熟练掌握sql” -- MySQL进阶版

Posted 2023-02-05 BudingCode

数据库以及sql入门知识基础版：
多个岗位需要的sql语言 你掌握了吗？简单例子+详细代码带你一文掌握

带你熟练掌握 – 进阶版：
什么样的程度才是“熟练掌握sql” – MySQL进阶版

第一章 数据完整性

1.1 数据库的完整性

用来保证存放到数据库中的数据是有效的,即数据的有效性和准确性
确保数据的完整性 = 在创建表时给表中添加约束

完整性的分类:

• 实体完整性(行完整性)
• 域完整性(列完整性)
• 引用完整性(关联表完整性)：
  主键约束:primary key
  唯一约束:unique [key]
  非空约束:not null
  默认约束:default
  自动增长:auto_increment
  外键约束: foreign key

注意⚠️ ：
建议这些约束应该在创建表的时候设置，多个约束条件之间使用空格间隔

实例：

create table student(
	studentno int primary key auto_increment, 
	loginPwd varchar(20) not null default '123456', 
	studentname varchar(50) not null,
	sex char(2) not null,
	gradeid int not null,
	phone varchar(255) not null,
	address varchar(255) default '学生宿舍', borndate datetime,
	email varchar(50)
);

1.2 实体完整性

实体: 即表中的一行(一条记录)代表一个实体(entity)
实体完整性的作用: 标识每一行数据不重复。

约束类型:

• 主键约束(primary key)
• 唯一约束 (unique)
• 自动增长列 (auto_increment)

1.2.1 主键约束(primary key)

注: 每个表中要有一个主键。
特点: 数据唯一，且不能为null

示例

第一种添加方式

CREATE TABLE student( id int primary key, name varchar(50) );

第二种添加方式，此种方式优势在于，可以创建联合主键

CREATE TABLE student( id int, name varchar(50), primary key(id) );

CREATE TABLE student( classid int, stuid int, name varchar(50), primary
key(classid,stuid) );

第三种添加方式

CREATE TABLE student( id int, name varchar(50) );
ALTER TABLE student ADD PRIMARY KEY (id);

1.2.2 唯一约束(unique)

特点:数据不能重复

CREATE TABLE student( Id int primary key, Name varchar(50) unique );

1.2.3 自动增长列(auto_increment)

sql server数据库 (identity-标识列)
oracle数据库(sequence-序列)
给主键添加自动增长的数值，列只能是整数类型

CREATE TABLE student( Id int primary key auto_increment, Name varchar(50) );
INSERT INTO student(name) values(‘tom’);

1.3 域完整性

域完整性的作用:限制此单元格的数据正确，不对照此列的其它单元格比较 （域代表当前单元格）

域完整性约束:

数据类型
-非空约束(not null)
默认值约束(default)
check约束(mysql不支持)
check(sex=‘男’ or sex=‘女’)

1.3.1 数据类型

数值类型

类型	大小	范围(有符号	范围(无符号)	用途
tinyint	1 字节	(-128，127)	(0，255)	小整数值
smallint	2 字节	(-32 768，32 767)	(0，65 535)	大整数值
mediumint	3 字节	(-8 388 608，8 388 607)	(0，16 777 215)	大整数值
INT	4 字节	(-2 147 483 648，2 147 483 647)	(0，4 294 967 295)	大整数值
bigint	8 字节 073 709 551 615)	(-9 233 372 036 854 775 808，9 223 372 036 854 775 807)	(0，18 446 744073 709 551 615)	极大整数值
float	4 字节	(-3.402 823 466 E+38，-1.175 494 351 E-38)，0， (-1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 E+38)	0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 E+38)	双精度浮点数值
double	8 字节	(-1.797 693 134 862 315 7 E+308，-2.225 073 858 507 201 4 E-308)，0， (2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	双精度浮点数值

日期类型
表示时间值的日期和时间类型为DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。 每个时间类型有一个有效值范围和一个"零"值，当指定不合法的MySQL不能表示的值时使用"零"值。 TIMESTAMP类型有专有的自动更新特性

类型	大小(字节)	范围	格式	用途
DATE	3	1000-01-01/9999-12-31	YYYY-MM-DD	日期值
TIME	3	‘-838:59:59’/‘838:59:59’	HH:MM:SS	时间值或持续时间
YEAR	1	1901/2155	YYYY	年份值
DATETIME	8	1000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59	YYYY-MM-DD HH:MM:SS	混合日期和时间值
TIMESTAMP	4	1970-01-01 00:00:00/2038 结束时间是第 2147483647 秒，北京时间 2038-1-19 11:14:07，格林尼治时间 2038年1月19日 凌晨 03:14:07	YYYYMMDD HHMMSS	混合日期和时间值，时间戳 ,当更新数据的时候自动添加更新时间

字符串类型

类型	大小	用途
CHAR	0-255字节	定长字符串
VARCHAR	0-65535 字节	TINYBLOB
TINYBLOB	0-255字节	不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT	0-65 535字节	短文本字符串
BLOB	0-65 535字节	二进制形式的长文本数据
TEXT	0-65 535字节	长文本数据
MEDIUMBLOB	0-16 777 215字节	二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT	0-16 777 215字节	中等长度文本数据
LONGBLOB	0-4 294 967 295字节	二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT	0-4 294 967 295字节	极大文本数据

注：

• CHAR和VARCHAR类型类似，但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等 方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换。
• BINARY和VARBINARY类类似于CHAR和VARCHAR，不同的是它们包含二进制字符串而不要非二进制字 符串。也就是说，它们包含字节字符串而不是字符字符串。这说明它们没有字符集，并且排序和比较基 于列值字节的数值值。
• BLOB是一个二进制大对象，可以容纳可变数量的数据。有4种BLOB类型:TINYBLOB、BLOB、 MEDIUMBLOB和LONGBLOB。它们只是可容纳值的最大长度不同。
• 有4种TEXT类型:TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT和LONGTEXT。这些对应4种BLOB类型，有相同的 最大长度和存储需求。

1.3.2 非空约束

not null

CREATE TABLE student( Id int primary key, Name varchar(50) not null, Sexvarchar(10) ); 
INSERT INTO student values(1,’tom’,null);

1.3.3 默认值约束

default

CREATE TABLE student( Id int primary key, Name varchar(50) not null, Sex varchar(10) default '男' );
insert intostudent1 values(1,'tom','女');
insert intostudent1 values(2,'jerry',default);

1.4 引用完整性

外键约束:FOREIGN KEY

示例:

CREATE TABLE student(id int primary key, name varchar(50) not null, sex varchar(10) default '男' );

create table score(
id int primary key,
score int,
sid int ,
constraint fk_score_sid foreign key(sid) references student(id) );

constraint 自定义外键名称 foreign key(外键列名) references 主键表名(主键列名)

外键列的数据类型一定要与主键的类型一致

第二种添加外键方式。

ALTER TABLEscore1 ADD CONSTRAINT  fk_stu_score FOREIGN KEY(sid) REFERENCES stu(id);

第二章 多表查询

多个表之间是有关系的，那么关系靠谁来维护?
多表约束:外键列

2.1 多表的关系

2.1.1 一对多/多对一关系

客户和订单，分类和商品，部门和员工.
一对多建表原则: 在多的一方创建一个字段，字段作为外键指向一的一方的主键.

2.1.2 多对多关系

学生和课程
多对多关系建表原则:需要创建第三张表,中间表中至少两个字段，这两个字段分别作为外键指向各自一 方的主键.

2.1.3 一对一关系

在实际的开发中应用不多.因为一对一可以创建成一张表.
两种建表原则:

• 唯一外键对应
  假设一对一是一个一对多的关系，在多的一方创建一个外键指向一的一方的主键，将外键设置为unique.
• 主键对应
  让一对一的双方的主键进行建立关系.

2.2 多表查询

合并结果集

• UNION
• UNION ALL

连接查询

• 内连接 [INNER] JOIN ON
• 外连接 OUTER JOIN ON
  左外连接 LEFT [OUTER] JOIN
  右外连接 RIGHT [OUTER] JOIN
  全外连接(MySQL不支持)FULL JOIN

自然连接

• NATURAL JOIN

2.2.1 合并结果集

作用
合并结果集就是把两个select语句的查询结果合并到一起

合并结果集有两种方式:

1. UNION：去除重复记录
   例如:SELECT* FROM t1 UNION SELECT * FROM t2;
2. UNION ALL：不去除重复记录
   例如:SELECT * FROM t1 UNION ALL SELECT * FROM t2。

注意⚠️
被合并的两个结果，列数、列类型必须相同。

2.2.2

连接查询 连接查询就是求出多个表的乘积，例如t1连接t2，那么查询出的结果就是t1*t2。

连接查询会产生笛卡尔积，假设集合A=a,b，集合B=0,1,2，则两个集合的笛卡尔积为(a,0),(a,1), (a,2),(b,0),(b,1),(b,2)。可以扩展到多个集合的情况。

那么多表查询产生这样的结果并不是我们想要的，那么怎么去除重复的，不想要的记录呢，当然是通过条件过滤。通常要查询的多个表之间都存在关联关系，那么就通过关联关系去除笛卡尔积。

示例 1:
现有两张表 emp-员工表，dept-部门表

 
CREATE TABLE dept1(
deptno
dname
loc
   int primary key,
  varchar(14),
varchar(13)
);
insert into dept1 values(10,'服务部','北京'); insert into dept1 values(20,'研发部','北京'); insert into dept1 values(30,'销售部','北京'); insert into dept1 values(40,'主管部','北京'); CREATE TABLE emp1(
    empno        int,
    ename       varchar(50),
    job         varchar(50),
    mgr         int,
    hiredate    date,
    sal         double,
    common 		double,
    deptno		int
);
insert into emp1 values(1001,'张三','文员',1006,'2019-1-1',1000,2010,10);
insert into emp1 values(1002,'李四','程序员',1006,'2019-2-1',1100,2000,20); 
insert into emp1 values(1003,'王五','程序员',1006,'2019-3-1',1020,2011,20); 
insert into emp1 values(1004,'赵六','销售',1006,'2019-4-1',1010,2002,30); 
insert into emp1 values(1005,'张猛','销售',1006,'2019-5-1',1001,2003,30); 
insert into emp1 values(1006,'谢娜','主管',1006,'2019-6-1',1011,2004,40);

select * from emp,dept;

使用主外键关系做为条件来去除无用信息

SELECT * FROM emp,dept WHERE emp.deptno=dept.deptno;

上面查询结果会把两张表的所有列都查询出来，也许你不需要那么多列，这时就可以指定要查询的列了。

SELECT emp.ename,emp.sal,emp.comm,dept.dname
FROM emp,dept
WHERE emp.deptno=dept.deptno;

一.内连接
上面的连接语句就是内连接，但它不是SQL标准中的查询方式，可以理解为方言

语法:

select 列名
from 表1
inner join 表2
on 表1.列名=表2.列名 //外键列的关系 
where.....

等价于

select 列名
from 表1,表2
where 表1.列名=表2.列名 and ...(其他条件)

注:

• 表1和表2的顺序可以互换
• 找两张表的等值关系时，找表示相同含义的列作为等值关系
• 点操作符表示“的”,格式:表名.列名
• 可以使用as，给表名起别名，注意定义别名之后，统一使用别名

示例:

//查询学生表中的学生姓名和分数表中的分数 
			select name,score
  			from  student as  s
            inner join scores as c
            on s.studentid=c.stuid
			等价于:
          	select name,score
          	from student as s,scores as c
          	where s.studentid=c.stuid

三表联查
语法:

select 列名 from 表1
inner join 表2 on 表1.列名=表2.列名 
inner join 表3 on 表1或表2.列名=表3.列名 where
等价于:
select 列名 from 表1,表2,表3
where 表1.列名=表2.列名 and 表1/表2.列名=表3.列名

SQL标准的内连接为

SELECT *
FROM emp e
INNER JOIN dept d
ON e.deptno=d.deptno;

内连接的特点:查询结果必须满足条件。

二.外连接

包括左外连接和右外连接，外连接的特点：查询出的结果存在不满足条件的可能。

• 显示还没有员工的部门名称?
• 外联查询
• 左外联 :select 列名 from 主表 left join 次表 on 主表.列名=次表.列名
  – 1.主表数据全部显示，次表数据匹配显示，能匹配到的显示数据，匹配不成功的显示null
  – 2.主表和次表不能随意调换位置
• 使用场景:一般会作为子查询的语句使用

select depname,name from
 (select e.*,d.depname from department d left  join employee e
  on  e.depid=d.depid
  ) aa where aa.name is null;

• 右外联:select 列名 from 次表 right join 主表 on 主表.列名=次表.列名

a.左外连接

SELECT * FROM emp e
LEFT OUTER JOIN dept d
ON e.deptno=d.deptno;

左连接是先查询出左表(即以左表为主)，然后查询右表，右表中满足条件的显示出来，不满足条件的 显示NULL。

insert into emp values(1007,'何炅','主管',1006,'2019-6-1',1011,2004,50);

我们还是用上面的例子来说明。其中emp表中“张三”这条记录中，部门编号为50，而dept表中不存在部 门编号为50的记录，所以“张三”这条记录，不能满足e.deptno=d.deptno这条件。但在左连接中，因为 emp表是左表，所以左表中的记录都会查询出来，即“张三”这条记录也会查出，但相应的右表部分显示 NULL。

b.右外连接
右连接就是先把右表中所有记录都查询出来，然后左表满足条件的显示，不满足显示NULL。例如在 dept表中的40部门并不存在员工，但在右连接中，如果dept表为右表，那么还是会查出40部门，但相 应的员工信息为NULL。

insert into dept values(60,'颜值部','成都');

SELECT * FROM emp e
RIGHT OUTER JOIN dept d
ON e.deptno=d.deptno;

连接查询心得:
连接不限与两张表，连接查询也可以是三张、四张，甚至N张表的连接查询。通常连接查询不可能需要 整个笛卡尔积，而只是需要其中一部分，那么这时就需要使用条件来去除不需要的记录。这个条件大多 数情况下都是使用主外键关系去除。

两张表的连接查询一定有一个主外键关系，三张表的连接查询就一定有两个主外键关系，所以在大家不是很熟悉连接查询时，首先要学会去除无用笛卡尔积，那么就是用主外键关系作为条件来处理。如果两张表的查询，那么至少有一个主外键条件，三张表连接至少有两个主外键条件。

三.自然连接
自然连接(NATURAL INNER JOIN):自然连接是一种特殊的等值连接，他要求两个关系表中进行连 接的必须是相同的属性列(名字相同)，无须添加连接条件，并且在结果中消除重复的属性列。

select * from emp e natural join dept d;

2.2.3 子查询

一个select语句中包含另一个完整的select语句。
子查询就是嵌套查询，即SELECT中包含SELECT，如果一条语句中存在两个，或两个以上SELECT，那么 就是子查询语句了。

• 子查询出现的位置:
  a. where后，作为条为被查询的一条件的一部分;
  b. from后，作表;
• 当子查询出现在where后作为条件时，还可以使用如下关键字:
  a. any
  b. all
• 子查询结果集的形式:
  a. 单行单列(用于条件)
  b. 单行多列(用于条件)
  c. 多行单列(用于条件)
  d. 多行多列(用于表)

示例:
1.工资高于JONES的员工。
分析: 查询条件:工资>JONES工资，其中JONES工资需要一条子查询。

第一步：查询JONES的工资

SELECT sal FROM emp WHERE ename='JONES';

第二步：查询高于甘宁工资的员工

SELECT * FROM emp WHERE sal > (第一步结果);

结果:

SELECT * FROM emp WHERE sal > (SELECT sal FROM emp WHERE ename='JONES');

2.查询与SCOTT同一个部门的员工。

• 子查询作为条件
• 子查询形式为单行单列

分析:
查询条件：部门=SCOTT的部门编号，其中SCOTT 的部门编号需要一条子查询。
第一步：查询SCOTT的部门编号

SELECT deptno FROM emp WHERE ename='SCOTT';

第二步:查询部门编号等于SCOTT的部门编号的员工

SELECT * FROM emp WHERE deptno = (SELECT deptno FROM emp WHERE ename='SCOTT');

3.工资高于30号部门所有人的员工信息

• 子查询作为条件
• 子查询形式为多行单列(当子查询结果集形式为多行单列时可以使用ALL或ANY关键字)

分析:

SELECT * FROMemp WHERE sal>(SELECT MAX(sal) FROM emp WHERE deptno=30);

查询条件:工资高于30部门所有人工资，其中30部门所有人工资是子查询。高于所有需要使用all关键字。

第一步:查询30部门所有人工资

SELECT sal FROM emp WHERE deptno=30;

第二步:查询高于30部门所有人工资的员工信息

SELECT * FROM emp WHERE sal > ALL (第一步)

第四章:扩展

4.1 多行新增

insert into 表名(列名) values (列值),(列值),(列值);

4.2 多表更新

(1)update 表1,表2 set 列名=列值 where 表1.列名=表2.列名 and 其他限定条件 
(2)update 表1
	inner join 表2 on 表1.列名=表2.列名 
	set 列名=列值
	where 限定条件

示例:
update employee e,salary s
set title='助工',salary=1000
where e.empid=s.empid and name='李四'

4.3 多表删除

语法:

delete 被删除数据的表 from 删除操作中使用的表 where 限定条件

注:多张表之间使用逗号间隔

示例:

//删除人事部的信息
delete d,e,s from department d,employee e,salary s
where d.depid=e.depid and s.empid=e.empid and depname='人事部'

4.4 日期运算函数

• now() 获得当前系统时间
• year(日期值) 获得日期值中的年份
• date_add(日期,interval 计算值 计算的字段);

注
计算值大于0表示往后推日期，小于0表示往前推日期
示例:

date_add(now(),interval -40 year);//40年前的日期

第五章:数据库优化

1.对查询进行优化，要尽量避免全表扫描，首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引

2.应尽量避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断，否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描，如:

select id from t where num is null

最好不要给数据库留NULL，尽可能的使用 NOT NULL填充数据库.
备注、描述、评论之类的可以设置为 NULL，其他的，最好不要使用NULL。

3.应尽量避免在 where 子句中使用 != 或 <> 操作符，否则引擎将放弃使用索引而进行全表扫描。

4.应尽量避免在 where 子句中使用 or 来连接条件，如果一个字段有索引，一个字段没有索引，将导致 引擎放弃使用索引而进行全表扫描，如:

select id from t where num=10 or Name = 'admin'

可以这样查询:

select id from t where num = 10
union all
select id from t where Name = 'admin'

5.in 和 not in 也要慎用，否则会导致全表扫描，如:

select id from t where num in(1,2,3)

对于连续的数值，能用 between 就不要用 in 了:

 select id from t where num between 1 and 3

很多时候用 exists 代替 in 是一个好的选择