MySQL(二)-基础操作

一、约束

有时候，数据库中数据是有约束的，比如性别列，你不能填一些奇奇怪怪的数据~

如果靠人为的来对数据进行检索约束的话，肯定是不行的，人肯定会犯错~因此就需要让计算机对插入的数据进行约束要求！

约束的使用语法：

create 表名 (列名 类型 约束);

#在创建表的时候对某一列数据进行约束操作

在mysql中提供了如下约束：

约束	说明
not null	某一列的数据不能为null值
unique	某一列中的值唯一
default	规定没有给某列赋值时为默认值
primary key	not null 和 unique 的结合。记录身份的标识，一般配合自增主键使用
foreign key	保证一个表中的数据匹配另一个表中的值的参照完整性
check	保证列中的值符合指定条件

注意：

使用约束的话，一定会数据库的效率有影响！

由于not null、 unique、default、check比较容易，这里就对主键(primary key)和外键(foreign key) 进行解释。

主键primary key

主键可以理解为记录的身份标识，就像身份证一样是我们每个人的身份标识，既不能为空，又不能重复。

一张表里只能有一个主键，毕竟是身份标识嘛，存在多个了，以谁为准???

虽然主键只能有一个，但是主键不一定是一列，可以用多个列共同构成主键(联合主键)。

由于主键具有unique属性，因此我们一般配合mysql中 ”自增主键” 来使用，也就是会自动分配一个逐个增长的值~

语法：

create table 表名 (列名 类型 primary key auto_increment);

如果手动插入一个数据，此时数据库会与主键最高的值进行比较，如果高了就更新，此后自动分配的值也会从这个最高值进行增长！

拓展：

如果是分布式系统，在同一时间插入了一个数据，此时自增主键就会出错，那么如何处理这种并发场景呢？

一般会使用一个公式来形成主键：

分布式主键值 = 时间戳 + 机房编号/主机号 + 随机因子 此处使用的是字符串拼接操作!!!

前面两个可以防止在同一时间不同机器的的主键冲突，后面的随机因子可以防止同一时间同一机器的主键冲突，但是理论上还是有可能存在冲突的~

外键foreign key

案例引入：

现在我们有两张表，一张是学生表，里面有学号、姓名、班级号字段，另一张表示班级表，里面有班级号、班级名字段。

我们细细观察，可以发现，肯定是先有班级表，学生的班级号才能确定，但是现在突然冒出了一个classId 为 300的学生，但是在我们的班级表中不存在这个班级号，为了防止这种情况发生，我们可以使用外键约束~

语法：

create table 表名 (
    列名 类型, 
    列名 类型, 
    ......, 
    foreign key (列名) 
    references 主表名(列名));

#我们创建学生表的时候可以这样写：

#create table student (
    id int, 
    name varchar(20), 
    classId int, 
    foreign key （classId） references class(classId));

#student表的classId 的所有数据都要出自于class表的classId这一列，
#也就是说如果class表中没有这个班级号，那么我们插入的学生信息将会报错~

使用外键之后，被约束的表就称为子表， 另一张表相对的就是父表，子表中的那一个字段的数据都要出自父表。当然，力的作用是相互的，约束也不例外，当我们想要删除/修改父表的约束子表的那个字段，如果子表已经引用过了，那么我们将会删除/修改失败

注意：

父表中约束子表的字段必须为主键或者unique！！！

二、表的设计

在实际的场景中，有大量的数据，我们需要明确当前要创建几个表，每个表有什么字段，这些表中是否存在一定的联系。

因此根据实际开发就整理出了三大范式~

一对一

例如：一个学生只有一个账号，一个账号只属于一个学生。

此时我们设计两张表，让其中的一张表存储另一张表的唯一属性，这样我们可以通过这个属性就能找到想要的值了。或者也可以将两张表整合，成为一张表。

一对多

例如：一个学生只能属于一个班级，一个班级可以拥有多个学生。

此时我们设计两张表，将那个“一”的表中添加上“多”的表中的唯一的字段。

补充：

如果是redis这种能够支持数组类型的数据库，我们可以不这样设计，可以使用一个数组类型，用来存储多个学生。如下图：

多对多

例如：一个学生可以选多门课程，一个课程可以被多名学生选择。

此时我们需要再创建一张表来描述这两张表之间的关系。

三、查询增强(进阶)

查询操作有很多的花样，但一般实际开发中最最最常使用的还是前面基础的crud操作。

0x 00 聚合查询

之前的表达式查询是对于一条记录上的列与列之间进行运算的，如果要针对行与行之间进行运算呢？这时候就要用到聚合查询了~

首先来了解一些聚合函数：

函数	说明
count()	返回查询数据的个数
sum()	返回查询数据的总和，不是数字没意义
avg()	返回查询数据的平均值，不是数字没意义
max()	返回查询数据的最大值，不是数字没意义
min()	返回查询数据的最小值，不是数字没意义

语法：

select count([distinct]表达式) from 表名;
select sum([distinct]表达式) from 表名;
select avg([distinct]表达式) from 表名;
select max([distinct]表达式) from 表名;
select min([distinct]表达式) from 表名;

#注意：
#count(*) 和 count(列名)的区别，count(*)会把一条为null的数据也统计进去，而count(列名)则不会
#如果计算字符串的值，需要字符串合法，因为mysql会尝试转成double

0x 01 分组查询

分组查询一般会配合聚合查询，因为分组查询会把几行数据看做是一行，如果不使用聚合查询，那么显示的结果为一组中某一个数据。

举例：

求各班的平均成绩：

那么我们的代码得这样写：

select class_id, avg(socre) from class group by class_id;

使用group by的时候，还可以搭配条件。此时我们需要区分该条件是分组前的，还是分组之后的？

如果是分组前，使用where条件查询

如果是分组后，使用having条件查询

举例：

查询各班平均分，但是学生成绩不能超过100

select class_id, avg(socre) from class where socre <= 100 group by class_id;

查询平均分大于100分的班级

select class_id, avg(score) from class group by class_id having avg(score) > 100;

0x 02 联合查询

联合查询也就是多表查询，就是在多张表上进行查询。但是联合查询也会有一些问题......

联合查询会产生笛卡尔积，也就是说表A中的每一条数据都会与表B中每一条数据进行组合，如果A表中的数据个数为100，表B中的数据个数为100，那么最终会产生100*100条数据。但是仔细观察，会发现有一些数据是“非法”的。笛卡尔积是简单的排列组合，穷举所有情况，因此你我们需要筛选数据~

如果要联合n张表进行查询，那么我们需要使用n-1个连接条件，才不会出现笛卡尔积的现象~

此时就出现了笛卡尔积，但是仔细观察，会发现class_id 不同的数据都组合到了一起，因此我们需要一个连接条件。

select student.class_id, 
        student.name, 
        class.socre from student, 
        class where student.class_id = class.class_id;

由于多表查询一般比较复杂，我们可以按照如下的步骤来写：

1、先进行指定哪个几个表，进行笛卡尔积

2、指定连接条件，去除笛卡尔积

3、精简列数据

以上查询都是基于“内连接“的操作，然而mysql还提供了”外连接“(左外连接，右外连接)

案例引入：

现有如下表

此时student的每一条记录都可以在score表中找到对应，每一个score中记录也可以在student表中找到对应。

此时我们使用外内接或者内连接查询的结果是一样。

但是如果不存在记录，那么内连接与外连接就会天差地别~

外连接分为左外连接和右外连接。

左外连接：以左表为基准，保证左侧表的每个数据都会出现在最终的结果集里，如果右表没有与之对应的记录则显示null。

select 列名 from 表名1 left join 表2 on 连接条件

右外连接：以右表为基准，保证右侧表的每个数据都会出现在最终的结果集里，如果左表没有与之对应的记录则显示null。

select 列名 from 表名1 right join 表2 on 连接条件

我们还可以用集合图来表示这些连接的关系：

补充：

以上我们都是针对于两个表进行联合查询的，但我们甚至还可以将一个表当做两个表来进行联合查询，这样我们就能在一张表中进行 行与行的比较~这种连接方式一般被称为“内连接”。

自连接的查询跟上面的联合查询基本没什么区别，需要注意将两张表进行别名操作~

0x 03 子查询

子查询是将多个简单的SQL语句拼成一个复杂的SQL, 也就是说将某一个查询的结果看做是一张表，然后进行操作，但本质是在套娃。因此我们实际也是可以用简单的查询完成子查询的操作的~ (合成2048？合成复杂SQL！)

语法形式：

select 列名 from 表名 where 列名 = (select 列名 from 表名 where 列名 = (套娃下去....));

0x 04 合并查询

合并查询就是将多个sql的查询结果集合并在一起。合并的两个sql结果集的列，需要匹配，列的个数和类型得是一致的！合并的时候是会进行去重的，如果不想要去重，得使用 union all

select 列名1 列名2 from 表1 union [all] select 列名3 列名4 from 表2;

最终结果：