一.数据库约束

1.约束类型

• not null - 指示某列不能存储 null 值。
• unique - 保证某列的每行必须有唯一的值。
• default - 规定没有给列赋值时的默认值。
• primary key - nut null 和 unique的结合。确保某列（或两个列多个列的结合）有唯一标识，有助于更容易更快速地找到表中的一个特定的记录。
• 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的条件。对于MySQL数据库，对check子句进行分析，但是忽略check子句。

2.null约束

创建表时，可以指定某列不为空

举个例子，我们指定 student 的学生id不为空：

-- 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),
   mail varchar(20)
);

3.unique：唯一约束

指定某列列为唯一的、不重复的

比如我们指定sn列为唯一的，不重复的：

-- 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),
   mail varchar(20)
);

4.default：默认值约束

插入数据时，可以指定某列为空时的默认值

我们指定插入数据时，name列为空，默认值unkown：

-- 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 'unknow',
   mail varchar(20)
);

5.primary key：主键约束

not null 和 unique 的结合，使用主键的时候，可以不用 not null

这里我们指定id为主键：

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (
   id int primary key,
   sn int unique,
   name varchar(20) default 'unknow',
   mail varchar(20)
);

注意！对于整数类型的主键，常配搭自增长auto_increment来使用。插入数据对应字段不给值时，使用最大值+1，这时候代码就可以这样写：

id int primary key auto_increment,

1. 自增主键：在MySQL内部维护了一个全局变量，每次插入的记录如果是null的话，全局变量++。即使我们删除了前面的数据，全局变量也不受影响，继续++
2. 如果手动插入的值超过了当前的全局变量，全局变量就会自动更新
3. 表的数据如果清空了的话，全局变量还是会保存，除非将表删除
4. 自增主键策略仅限于单台数据库，如果是多个数据库，自增主键就无法发挥其作用

6.foreign key：外键约束

外键用于关联其他表的主键或唯一键

语法：

foreign key (字段名) references 主表(列)

这时候 咱们创建一个class表和一个student表：
这时候我们具体来看它们的结构：**注意：**此时class表是被student表关联着的，所以无法直接删除class表

7.check约束

MySQL使用时不报错，但忽略该约束：

drop table if exists test_user;
create table test_user (
   id int,
   name varchar(20),
   sex varchar(1),
   check (sex ='男' or sex='女')
);

二.表的设计

1.一对一

2.一对多

3.多对多

一对一和一对多都比较简单，这里我们重点讲一下多对多是怎么实现的。举个例子，我们要查找每个同学的各个科目的成绩，就是多对多的关系。这时候我们除了记录学生信息的student表和记录考试成绩的course表，我们还需要一个中间表score来将他们联系起来
接下来我们看看具体的实现，由于开始咱们创建了student表，所以接下来我们只需要创建course表即可：

create table course(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(20)
);

接下来我们往两个表里插入数据：


前面我们提到了我们需要一个中间表score来将这两个表联系起来，所以我们创建score：

create table score(
	id int primary key auto_increment,
	score decimal(3,1),
	s_id int,
	c_id int,
	foreign key (s_id) references student(id),
	foreign key (c_id) references course(id)
	);

我们往score中加入数据：

这样插入的数据就表示：amy同学在chinese上考了95分！

三.新增

语法：

insert into 表1(列,列) select 列,列 from 表2;

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，可以复制的字段为name：

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',
   email varchar(20) comment '邮箱',
   sex varchar(1) comment '性别',
   mobile varchar(20) comment '手机号'
);

四.聚合查询

1.聚合函数

接下来我们具体看看这些聚合函数的用法

• 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;
  

• sum

  -- 统计数学成绩总分
  SELECT SUM(math) FROM exam_result;
  -- 不及格 < 60 的总分，没有结果，返回 NULL
  SELECT SUM(math) FROM exam_result WHERE math < 60;
  

• avg

  -- 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;
  

2.group by子句

select 中使用 group up 子句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”，其他字段若想出现在 select 中则必须包含在聚合函数中。

语法：

select column1, sum(column2), .. from table group by column1,column3;

我们来具体看一个案例，先创建一个测试表准备测试表及数据：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),
('老王','董事长', 12000.66);

然后我们试一试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;

3.having

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，而需要用 having

接着上面创建的表emp，我们试试查找平均工资低于1500的角色和它的平均工资：

select role,max(salary),min(salary),avg(salary) 
from emp 
group by role 
having avg(salary)<1500;

五.联合查询

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

注意：关联查询可以对关联表使用别名。

为了方便接下来的操作学习，我们可以重新创建一个数据库，别忘了设置utf8字符集

create database if not exists test2 character set utf8mb4;

然后我们先创建几张表：

create table classes(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(20),
	`desc` varchar(100)
);
create table student(
	id int primary key auto_increment,
	sn varchar(20),
	name varchar(20),
	qq_mail varchar(20),
	class_id int
);
create table course(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(20)
);
create table score(
	score decimal(3,1),
	student_id int,
	course_id int
);

然后我们来初始化一下测试数据，方便接下来具体操作：

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);

插入数据成功后，我们就可以进行接下来的操作啦！

1.内连接

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;

接下来看几个例子：

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_id
   and stu.name='许仙';
   
   -- 或者
   select sco.score from student stu, score sco 
   where stu.id=sco.student_id 
   and stu.name='许仙';
   

   

2. 查询所有同学的总成绩，及同学的个人信息：

   -- 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
   select stu.sn,stu.name,stu.qq_mail,sum( sco.score )  
   from student stu
   join score sco on stu.id = sco.student_id
   group by sco.student_id;
   

   

3. 查询所有同学的成绩，及同学的个人信息：

   -- 学生表、成绩表、课程表3张表关联查询
   select
    stu.id,
    stu.sn,
    stu.name,
    stu.qq_mail,
    sco.score,
    sco.course_id,
    cou.name
   from
    student stu
    join score sco on stu.id = sco.student_id
    join course cou on sco.course_id = cou.id
   order by stu.id;
   

   

2.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。

-- 左外连接，表1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2完全显示
select 字段 from 表名1 right join 表名2 on 连接条件;

来看一个例子：

• 查询所有同学的成绩，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
  select
   stu.id,
   stu.sn,
   stu.NAME,
   stu.qq_mail,
   sco.score,
   sco.course_id,
   cou.NAME
  from
   student stu
   left join score sco on stu.id = sco.student_id
   left join course cou on sco.course_id = cou.id
  order by
   stu.id;
  

  

3.自连接

自连接是指在同一张表连接自身进行查询。

案例：显示所有“计算机原理”成绩比“Java”成绩高的成绩信息

1. 先查询“计算机原理”和“Java”课程的id

   select id,name from course where name='Java' or name='计算机原理';
   

   

2. 再查询成绩表中，“计算机原理”成绩比“Java”成绩 好的信息(score表命名为s1和s2)

   select
    s1.* 
   from
    score s1
    join score s2 on s1.student_id = s2.student_id
    and s1.score < s2.score
    and s1.course_id = 1
    and s2.course_id = 3;
   

   

3. 以上查询只显示了成绩信息，并且是分布执行的。要显示学生及成绩信息，并在一条语句显示：

   SELECT
    stu.*,
    s1.score Java,
    s2.score 计算机原理
   FROM
    score s1
    JOIN score s2 ON s1.student_id = s2.student_id
    JOIN student stu ON s1.student_id = stu.id
    JOIN course c1 ON s1.course_id = c1.id
    JOIN course c2 ON s2.course_id = c2.id
    AND s1.score < s2.score
    AND c1.NAME = 'Java'
    AND c2.NAME = '计算机原理';
   

   

4.子查询

子查询是指嵌入在其他sql语句中的select语句，也叫嵌套查询

单行子查询：返回一行记录的子查询

查询与“不想毕业” 同学的同班同学：

select * from student 
where classes_id=
(select classes_id from student where name='不想毕业');

多行子查询：返回多行记录的子查询

查询“语文”或“英文”课程的成绩信息：

1. [NOT] IN关键字：

-- 使用IN
select * from score where course_id in (select id from course where
name='语文' or name='英文');
-- 使用 NOT IN
select * from score where course_id not in (select id from course where
name!='语文' and name!='英文');

2. [NOT] EXISTS关键字：

-- 使用exists
select * from score where exists (select score.course_id from course where (name = '语文' or name = '英文') and course.id = score.course_id);
-- 使用not exists
select * from score where not exists (select score.course_id from course where (name != '语文' and name != '英文') and course.id = score.course_id);

注意：
如果子表查询的结果集合比较小，就是用in；
如果子表查询的结果集合比较大，而主表的集合小，就使用exists。

5.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，前后查询的结果集中，字段需要一致。

union：该操作符用于取得两个结果集的并集。当使用该操作符时，会自动去掉结果集中的重复行。

案例：查询id小于3，或者名字为“英文”的课程：

select * from course where id<3
union
select * from course where name='英文';
-- 或者使用or来实现
select * from course where id<3 or name='英文';

union all：该操作符用于取得两个结果集的并集。当使用该操作符时，不会去掉结果集中的重复行。

案例：查询id小于3，或者名字为“Java”的课程

-- 可以看到结果集中出现重复数据Java
select * from course where id<3
union all
select * from course where name='英文';