多表查询、事物、以及提升查询效率最有手段的索引

一. 多表查询

1.1 多表查询 --- 概述

1.1.1 数据准备

将资料中准备好的多表查询数据准备的SQL脚本导入数据库中。

部门表：

员工表：

1.1.2 介绍

多表查询：指从多张表中查询数据，就是从多张表当中进行查询

单表查询的SQL语句：select 字段列表 from 表名;

那么要执行多表查询，只需要使用逗号分隔多张表即可，如： select 字段列表 from 表1, 表2;

查询用户表和部门表中的数据：

-- 多表查询:直接在from之后跟上多张表就可以了,多张表之间使用逗号分隔
select * from tb_depttb_emp,;

可以看到，在多表查询的结果当中，每个员工都展示了5次，将每个员工分别和五个部门进行了一次匹配，也就是将17个员工和5个部门挨个组合了一次，就是17 * 5 = 85。

此时,我们看到查询结果中包含了大量的结果集，总共85条记录，而这其实就是员工表所有的记录(17行)与部门表所有记录(5行)的所有组合情况，这种现象称之为笛卡尔积。

笛卡尔积：笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合(A集合和B集合它们)的所有组合情况。就相当于是把A集合当中的每一条记录都拿出来和B集合进行一个匹配。

总数据量 = A集合的数据量 * B集合的数据量

2 * 4 = 8条记录，产生的这个结果被一个法国的数据加笛卡尔发现了，所以叫笛卡尔积。这个笛卡尔积是数学当中的一个概念，指的就是两个集合，A集合与B集合所有的组合情况。

我们知道一个员工只能归属于一个部门，而其它无效数据我们是不需要的，所以多表查询的目的就是根据业务需求从多张表当中来查询数据，并且根据业务需要，要消除掉这些无效的笛卡尔积。

就拿当前这个例子来说，假如我们要查询的是每一个员工的信息以及员工对应的部门信息，那我们就可以将员工表当中部门ID这个字段与部门表的主键ID对应起来即可。而其它的这些数据，对于我们当前需求来说都是无效的笛卡尔积。

注意：在多表查询时，需要消除无效的笛卡尔积，只保留表关联部分的数据

在SQL语句中，如何去除无效的笛卡尔积呢？

只需要给多表查询加上连接查询的条件即可，通过连接查询的条件来消除无效的笛卡尔积。

-- 多表查询:直接在from之后跟上多张表就可以了,多张表之间使用逗号分隔
-- 在多表查询时,需要消除无效的笛卡尔积,只保留表关联部分的数据
-- 在SQL语句中,只需要给多表查询加上连接查询的条件即可去除无效的笛卡尔积
select * from tb_emp,tb_dept where tb_emp.dept_id = tb_dept.id;

在多表查询当中，消除无效的笛卡尔积之后，剩下的这一部分数据就是我们想要的正确的数据：

由于id为17的员工，没有dept_id字段值，所以在多表查询时，根据连接查询的条件并没有查询到。

1.1.3 分类

在多表查询当中，根据查询的形式，我们将其分为两大类：一类是连接查询，一类是子查询。

多表查询可以分为：

1. 连接查询

1. 内连接：相当于查询A表和B表，这两张表交集部分的数据

2. 外连接

左外连接：是以左表为基准，查询左表当中所有的数据(包括两张表交集部分的数据)
右外连接：是以右表为基准，查询右表所有数据(包括两张表交集部分的数据)

2. 子查询：指的是在查询当中又嵌套了查询

1.2 内连接

内连接查询：查询两表或多表中交集部分数据。

内连接从语法上可以分为：

隐式内连接
显式内连接

隐式内连接语法：

select  字段列表   from   表1 , 表2   where  条件 ... ;

显式内连接语法：

select  字段列表   from   表1  [ inner ]  join 表2  on  连接条件 ... ;

-- =============================内连接==============================
-- A.查询员工的姓名,及所属的部门名称(隐式内连接实现)
-- 隐式内连接:select 字段列表  from  表1,表2  where  条件...;
-- 提问:刚才所插入进来的员工表的测试数据一共有17条,为什么查询出来的结果只有16条呢?
-- 因为第17条员工的数据它是没有分配部门的,既然没有分配部门,说明这条记录它和部门表是没有关系的
-- 内连接查询的是两张表交集部分的数据,即A表当中没有和B表产生关联的数据是查询不出来的
select tb_emp.name,tb_dept.name from tb_emp,tb_dept where tb_emp.dept_id = tb_dept.id;
select tb_emp.name, tb_dept.name  -- 分别查询返回两张表中的数据
from tb_emp,tb_dept  -- 关联两张表
where tb_emp.dept_id = tb_dept.id; -- 连接查询条件消除笛卡尔积

-- 在多表查询时,如果表名较长写起来比较繁琐,可以给表起别名
select e.name as 员工姓名 , d.name as 部门名称 from tb_emp as e ,tb_dept as d where e.dept_id = d.id;

-- B.查询员工的姓名,及所属的部门名称(显示内连接实现)
-- 显式内连接:select  字段列表  from  表1  [inner]  join  表2  on  连接条件...;
select tb_emp.name,tb_dept.name from tb_emp inner join tb_dept on tb_emp.dept_id = tb_dept.id;

多表查询时给表起别名：

tableA as 别名1 , tableB as 别名2 ;
tableA 别名1 , tableB 别名2 ;

使用了别名的多表查询：

select emp.name , dept.name
from tb_emp emp inner join tb_dept dept
on emp.dept_id = dept.id;

注意事项:

一旦为表起了别名，就不能再使用表名来指定对应的字段了，此时只能够使用别名来指定字段。

1.3 外连接

外连接分为两种：左外连接和右外连接。

左外连接：是以左表为基准，查询左表当中所有的数据(包括两张表交集部分的数据)
右外连接：是以右表为基准，查询右表所有数据(包括两张表交集部分的数据)

左外连接语法结构：

select  字段列表   from   表1  left  [ outer ]  join 表2  on  连接条件 ... ;

左外连接相当于查询表1(左表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

右外连接语法结构：

select  字段列表   from   表1  right  [ outer ]  join 表2  on  连接条件 ... ;

右外连接相当于查询表2(右表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

我们把left outer join左侧的这张表也就是表1叫做左表，右侧的表2叫做右表。
左外连接会完全包含左表，也就是表1当中的数据。中间outer关键字可以省略。
如果是右外连接，会完全包含右表，也就是表2当中的数据。

-- =======================外连接================================
-- A.查询员工表中 所有 员工的姓名,和对应的部门名称(左外连接)
-- 注意看,要查询返回所有员工的姓名
-- 左外连接:select 字段列表 from 表1 left [outer] join 表2 on 连接条件...;
-- 由于是左外连接,因此会完全包含左表的数据,也就是tb_emp员工表的数据
select emp.name, dept.name
from tb_emp as emp
         left join tb_dept as dept on emp.dept_id = dept.id;

-- B.查询部门表中  所有  部门的名称,和对应的员工名称(右外连接)
-- 注意看,要查询返回所有部门的名称
-- 右外连接会完全包含右表的数据,即使右表当中有一部分数据和左表没有关联,也会查询出来
select emp.name as 员工姓名, dept.name as 部门名称
from tb_emp as emp
         right join tb_dept as dept on emp.dept_id = dept.id;

注意事项：

在我们项目开发当中，基本上使用的都是左外连接，右外连接使用的比较少，因为右外连接可以替换成左外连接。

左外连接和右外连接是可以相互替换的，只需要调整连接查询时SQL语句中表的先后顺序就可以了。而我们在日常开发使用时，更偏向于左外连接。

1.4 子查询

1.4.1 介绍

子查询：指的是在查询当中又嵌套了查询。

所谓子查询指的就是在SQL语句当中嵌套select查询语句，我们把嵌套的这个select查询语句叫做嵌套查询，也称为子查询。

这条查询语句的查询条件是取决于另外一个查询语句的。

SELECT  *  FROM   t1   WHERE  column1 =  ( SELECT  column1  FROM  t2 ... );

子查询外部的语句可以是insert / update / delete / select 的任何一个，最常见的是 select。

根据子查询返回的结果不同，我们将子查询分为四类，根据子查询结果的不同分为：

标量子查询：子查询返回的结果为单个值[一行一列]
列子查询：子查询返回的结果为一列，但可以是多行
行子查询：子查询返回的结果为一行，但可以是多列
表子查询：子查询返回的结果为多行多列[相当于子查询结果是一张表]

表子查询指的是子查询返回的结果为多行多列，就相当于子查询返回的结果又是一张表。

子查询可以书写的位置：

where之后
from之后
select之后

1.4.2 标量子查询

子查询返回的结果是单个值(数字、字符串、日期等)，最简单的形式，这种子查询称为标量子查询。
常用的操作符： = <> > >= < <=

-- ======================子查询===============================
-- 标量子查询:子查询返回的结果是一个单行单列的值
-- A.查询 "教研部" 的所有员工信息
-- 首先明确"教研部"是部门ID
-- a.查询 教研部 的部门ID --- tb_dept
select id from tb_dept where name = '教研部';  #查询结果:2
-- b.再查询该部门ID下的员工信息 --- tb_emp
select * from tb_emp where dept_id = 2;

-- 合并以上两条SQL语句,改写成一行
select * from tb_emp where dept_id = (select id from tb_dept where name = '教研部');


-- B.查询在 "方东白" 入职之后的员工信息
-- a.查询"方东白"的入职时间
select entrydate from tb_emp where name = '方东白';
-- b.再查询大于该入职时间的员工信息
select * from tb_emp where entrydate > '2012-11-01';

-- 合并以上两条SQL语句,改写成一行
select * from tb_emp where entrydate > (select entrydate from tb_emp where name = '方东白');

1.4.3 列子查询

子查询返回的结果是一列(可以是多行)，这种子查询称为列子查询。
常用的操作符：in 、not in等

常用的操作符：

操作符	描述
IN	在指定的集合范围之内，多选一
NOT IN	不在指定的集合范围之内

-- 列子查询:子查询返回的结果是一列多行
-- A.查询 "教研部" 和 "咨询部" 的所有员工信息
-- a.查询 "教研部" 和 "咨询部" 的部门ID --- tb_dept
-- 方式一:使用or关键字连接多个条件
select id from tb_dept where name = '教研部' or name = '咨询部'; #查询结果:3,2
-- 方式二:in关键字
select id from tb_dept where name in('教研部','咨询部');  #查询结果:3,2

-- b.根据部门ID,查询该部门下的员工信息 --- tb_emp
-- 方式一:使用or关键字连接多个条件
select * from tb_emp where dept_id = 3 or dept_id = 2;
-- 方式二:in关键字
select * from tb_emp where dept_id in (3,2);

-- 合并以上两条SQL语句,改写成一行
select * from tb_emp where dept_id in (select id from tb_dept where name in ('教研部','咨询部'));

1.4.4 行子查询

子查询返回的结果是一行(可以是多列)，这种子查询称为行子查询。
常用的操作符：= 、<> 、IN 、NOT IN

-- 行子查询:查询返回的结果是一行多列
-- A.查询与 "韦一笑" 的入职日期及职位都相同的员工信息;
-- a.查询 "韦一笑" 的 入职日期 及 职位
select entrydate,job from tb_emp where name = '韦一笑'; #查询结果： 2007-01-01 , 2

-- b.查询与其入职日期 及 职位 都相同的员工信息
select * from tb_emp where entrydate = '2007-01-01' and job = 2;

-- 合并以上两条SQL语句,改写成一行
select *
from tb_emp
where entrydate = (select entrydate from tb_emp where name = '韦一笑')
  and job = (select job from tb_emp where name = '韦一笑');
-- 该SQL语句出现了多次子查询,性能其实并不高
-- 提问:怎么对这条SQL语句进行优化
-- 启发
select * from tb_emp where entrydate = '2007-01-01' and job = 2;
-- 改造
select * from tb_emp where (entrydate,job) = ('2007-01-01',2);

-- 正式改造,改造后只有一条子查询
select * from tb_emp where (entrydate,job) = (select entrydate,job from tb_emp where name = '韦一笑');

1.4.5 表子查询

表子查询指的是子查询返回的结果为多行多列，就相当于子查询返回的结果又是一张表。
子查询返回的结果是多行多列，常作为临时表来使用，这种子查询称为表子查询。
既然是作为一张临时表，就经常会出现在select语句的from之后
常用的操作符：in

-- 表子查询:子查询返回的结果是多行多列,常作为临时表来使用
-- A.查询入职日期是 "2006-01-01" 之后的员工信息,及其部门名称
-- a.查询入职日期是 "2006-01-01" 之后的员工信息
select * from tb_emp where entrydate > '2006-01-01'; #查询到一共有14条记录

-- 基于查询到的员工信息,在查询对应的部门信息
-- 把上面这条SQL语句查询返回的结果作为一张临时表来使用
-- b.查询这部分员工信息及其部门名称
-- [表名.*] 就代表这张表的所有信息
-- 这是隐式内连接查询,注意:陈友谅入职时间是2015-03-21,但是并没有查询到陈友谅的信息
-- 因为内连接查询的是两张表交集部分的数据
select emp.*, dept.name
from (select * from tb_emp where entrydate > '2006-01-01') as emp,
     tb_dept as dept
where emp.dept_id = dept.id; #查询到一共有13条记录,少了陈友谅


-- 改进上述SQL语句,使其能够查询到陈友谅的信息
-- 使用左外连接,使其员工表为左表
-- 因为左外连接是以左表为基准,查询左表当中所有的数据
select emp.*, dept.name
from (select * from tb_emp where entrydate > '2006-01-01') as emp
         left join tb_dept as dept on emp.dept_id = dept.id;