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数据库约束
约束的定义
约束类型
null约束
unique:唯一约束
default:默认值约束
primary key:主键约束(重要)
foreign key:外键约束(描述两个表之间的关联)
表的设计
一般思路
三大范式
一对一
一对多
编辑
多对多
编辑
新增
查询
聚合查询
聚合函数
group by字句
having
联合查询(也称多表查询)
内连接
外连接
自连接
子查询
合并查询
数据库约束
约束的定义
定义:创建表时,给这个表制定一些规则,后续插入/修改/删除都要保证数据能够遵守这些规则.
引入约束的规则,是为了更强的数据检查/校验.数据一定要保证正确性.(如果后续插入/修改的数据不符合要求,就会报错)
执行效率(代码在机器上跑的快不快)
开发效率(程序员写代码所花费的时间)
我们讲约束也是牺牲了执行效率,换来了开发效率.因为开发效率更重要:因为人力成本高于机器硬件成本.
约束类型
共分为not null, unique, default, primary key, check这几种
null约束
定义:指示某列不能存储null值
在创建表时,就是指定某列不为空,当指定列插入null会报错
—
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
));
unique:唯一约束
定义:保证某列的每行必须有唯一的值.
指定sn为唯一的,不重复的(即在这一列都不会出现):
— 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
));
default:默认值约束
定义:规定没有给列赋值时赋默认值.(默认情况下的默认值设置为null)
指定插入数据时,name列为空,默认值为unknown
—
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
));
primary key:主键约束(重要)
定义:not null和unique的结合.确保某列(或两个列,多个列的组合)有唯一标识(就是一个记录的身份标识),有助于更容易更快速地找到表中的一个特定记录.(通常用xxx id作为主键,通常一个表中只有一个主键).
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
));
自增主键的介绍:auto_increment(对id(主键)的+1操作)不需要用户自己指定(可以放个null),可交给数据库进行分配(1,2,3…)其实,程序员可以自行设定id亦可每次使用null方式插入自增主键时,都是数据库根据这一列的最大值,在这个基础上,继续递增,不会重复利用之前上述的自增主键,只能在当前单个数据库下生效如果数据库是由多个mysql服务器构成集群时,自增主键就无效了在实际业务当中,引入的主键是不希望重复的.
id INT PRTMARY KEY auto_increment,
foreign key:外键约束(描述两个表之间的关联)
foreign key (字段名) references 主表(列)— 字段名是指本表的哪个列— 主表是指被关联的表— 列就是被关联的表的哪个列
— 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
));
—
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.把约束别的表的表称为”父表”.
把被约束的表,称为”子表”.
2.外键约束,也是双向的,要想删除父表的记录,就必须先删除子表中的相关数据,以确保子表中没有数据.
3.使用外键约束时,操作子表,要查询父表;操作父表,也要查询子表.子表和父表中被引用的列都要带有”索引”.表里有了主键之后,就会自动创建出索引,加快查询速度
4.扩展知识:对电脑上的文件进行删除,也只是逻辑上的删除,不是真的删除.把文件删除掉,其实也是在系统中,把硬盘对应的盘块数据标记为无效了(所以不是真正意义上的删除)
表的设计
一般思路
1.先根据需求,找到实体(一些关键性质的对象),梳理清需求,提取出关键字的名字,一般来说,每个实体,都得安排个表.
2.梳理实体间的关系(不同关系下,有不同设计表的方式),造句,向里面套,能套上哪个,就用哪种方式创建数据表(定式)
三大范式
一对一
方案一:搞一个大表,把这些信息都放在一起(前提是这两个表都很简单(即列很少,可以考虑合并))
方案二:分两个表,使用id引用过来,建立联系(可用于表很复杂的情况)
一对多
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));
新增
插入查询结果
语法(将插入语句和查询语句结合到一起了):
insert into table_name [(column [, column…])] select …
— 查询结果的集合就代替了values
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,可以复制的字段有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
‘
,
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;
查询
聚合查询
定义:就是”行和行”之间的运算,但此处行之间的运算具有一定限制,不像表达式查询(表达式查询是操作列).
聚合函数
使用聚合函数时,列和列之间,已经被”打散了”,如果查询中包含聚合函数,和非聚合的列,各自是各自的.大部分情况,聚合的列和非聚合的列是不能混用的,一种情况除外(group by(后面讲))
函数 | 说明 |
count([distinct] expr) | 返回查询到数据的数量 |
sum([distinct] expr) | 返回查询到的数据的总和,不是数字则没有意义 |
avg([distinct] expr) | 返回查询到数据的平均值,不是数字则没有意义 |
max([distinct] expr) | 返回查询到数据的最大值,不是数字则没有意义 |
min([distinct] expr) |
返回查询到数据的最小值,不是数字则没有意义 |
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
为
NULL
的数据不会计入结果SELECT COUNT
(qq_mail)
FROM
student;
注意:当使用count(*) 时,即使是全为null的行,也会被记录次数当使用count(列名)时,如果中间有为null的行,则不会被记录次数
sum:
—
统计数学成绩总分SELECT SUM
(math)
FROM
exam_result;—
不及格
的总分,没有结果,返回
NULL
SELECT SUM
(math)
FROM
exam_result
WHERE
math
60
;
注意:1.sum函数会将null自动忽略2.sql很多时候会将字符串当作数字进行算术运算,都会将字符串转为数字(eg.允许”100″转换为100)
—
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
;
group by字句
在select中使用group by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”, 其它字段如想出现在select中,必须包含在聚合函数中.
实际效果就是把这个指定的列,值相同的记录划分到一组,针对这些组就可以分别聚合查询了,分组操作,往往是和”聚合”配合使用的.
select
column1, sum(column2), ..
from table group by
column1,column3;— column1是分组依据
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;
having
group字句进行分组之后,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语句.(即分组之前的条件,使用where表示;分组之后的条件,使用having表示)
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
rolehaving
avg(salary)
1500
;
联合查询(也称多表查询)
所谓多表联合查询,核心操作为笛卡尔积,然后指定一些条件之类的,来实现需求中的一些查询结果.
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:
笛卡尔积列数为之前列数之和,行数为两个表的行数之积.
但实际上,笛卡尔积得到的结果,绝大部分是无效数据.
注意:关联查询可以对关联表使用别名.
让我们来看一下下面的案例(可以尝试自己敲一下):
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
);
1.笛卡尔积2.连接条件3.根据需求指定其他条件(筛选行)4.针对列进行精简(筛选列)
内连接
定义:是内连接查询中一种特殊的等值连接,所谓的自连接就是指表与其自己当前表进行连接。自己和自己做连接。
语法:
select 字段 from 表1 别名1 [inner] join 表2 别名2 on 连接条件 and 其他条件;
select 字段 from 表1 别名1,表2 别名2 where 连接条件 and 其他条件;(个人最推荐第二种,嘎嘎好用)
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_idand
stu
.name
=
‘
许仙
‘
;—
或者select
sco
.score
from
student stu, score sco
where
stu
.id
=sco
.student_id
andstu
.name
=
‘
许仙
‘
;
—
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SELECTstu
.sn
,stu
.NAME
,stu
.qq_mail
,sum( sco
.score
)FROMstudent stuJOIN
score sco
ON
stu
.id
= sco
.student_idGROUP BYsco
.student_id
;
(3)查询所有同学的成绩,以及同学的个人信息:
— 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SELECTstu
.id
,stu
.sn
,stu
.NAME
,stu
.qq_mail
,sco
.score
,sco
.course_id
,cou
.NAMEFROMstudent stuJOIN
score sco
ON
stu
.id
= sco
.student_idJOIN
course cou
ON
sco
.course_id
= cou
.idORDER BYstu.id;
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. 外连接也是多表查询的一种表现形式,一般使用比较少,属于特殊情况特殊处理.
语法:
— 左外连接,表一完全显示
select 字段名 from 表名1 left join 表名2 on 连接条件;
— 右外连接,表二完全显示
select 字段名 from 表名1 right join 表名2 on 连接条件;
为了形象展示内连接,左外连接和右外连接的区别,下面我们来看这一组图:
案例:查询所有学生的成绩,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SELECTstu
.id
,stu
.sn
,stu
.NAME
,stu
.qq_mail
,sco
.score
,sco
.course_id
,cou
.NAMEFROMstudent stuLEFT
JOIN
score sco
ON
stu
.id
= sco
.student_idLEFT
JOIN
course cou
ON
sco
.course_id
= cou
.idORDER BYstu
.id
;
自连接
顾名思义,自连接就是指在同一张表中进行查询.
案例:
显示所有”计算机原理”成绩比”Java”成绩高的成绩信息(在这个例子中,要想完成不同科目的比较,就需要比较行之间的大小,因为sql是无法实现这个功能的,所以只能将行转为列)
— 先查询
“
计算机原理
”
和
“Java”
课程的
idselect
id,name
from
course
where
name=
‘Java’
or
name=
‘
计算机原理
‘
;— 让我们使用四部曲来写一下(1)将所有内容进行笛卡尔积select * from score as s1, score as s2;(2)连接条件:两张表student_id相同select * from score as s1, score as s2 where s1.student_id = s2.student_id;(3)只筛选出要比较的课程id的数据select * from score as s1, score as s2 where s1.student_id = s2.student_id and s1.course_id = 3 and s2.course_id = 1;(4)找出结果select * from score as s1, score as s2 where s1.student_id = s2.student_id and s1.course_id = 3 and s2.course_id = 1 and s1.score > s2.score;
子查询
子查询是指嵌入在其它sql语句中的select语句,也叫嵌套查询(这个查询方法虽然很装逼但不建议用,所以了解这个即可,自己写的时候尽量不要这样写)
举个例子:查询与”不想毕业”同班的同学:
select
*
from
student
where
classes_id=(
select
classes_id
from
student
wherename=
‘
不想毕业
‘
);
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,前后查询结果集中,字段需要一致.(合并查询其实用的很少,了解即可)
案例:查询id 小于3,或者名字为英文的课程
select
*
from
course
where
id
3
unionselect
*
from
course
where
name=
‘
英文
‘
;—
或者使用
or
来实现select
*
from
course
where
id
3
or
name=
‘
英文
‘
;