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id: 基础
title: 基础
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data: 2022年5月11日
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## 数据库

| 名称           | 全称                                                         | 简称                              |
| :------------- | :----------------------------------------------------------- | :-------------------------------- |
| 数据库         | 存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储                       | DataBase（DB）                    |
| 数据库管理系统 | 操纵和管理数据库的大型软件                                   | DataBase Management System (DBMS) |
| SQL            | 操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作 关系型数据库统一标准 | Structured Query Language (SQL)   |

## 数据模型

关系型数据库（RDBMS）：建立在关系模型基础上，由多张相互连接的二维表组成的数据库。
而所谓二维表，指的是由行和列组成的表，可以通过一列关联另外一个表格中的某一列数据，如下图。

特点：

1. 使用表存储数据，格式统一，便于维护。
2. 使用 SQL 语言操作，标准统一，使用方便。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/6bbfdea71bff2.png)

常见的 MySQL、Oracle、DB2、SQLServer 这些都是属于关系型数据库，里面都是基于二维表存储数据的。

无论我们使用哪一个关系型数据库，最终在操作时都是使用 SQL 语言来进行统一操作，
因为我们接下来学习的 SQL 语言，是操作关系型数据库的统一标准。

![服务器](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/b7d5d1651689a.png)

## SQL

全称 Structured Query Language，结构化查询语言。操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库统一标准。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/9459b0983c451.png)

1. SQL 语句可以单行或多行书写，以分号结尾。
2. SQL 语句可以使用空格 / 缩进来增强语句的可读性。
3. MySQL 数据库的 SQL 语句不区分大小写，**关键字建议使用大写**。
4. 注释：
    1. 单行注释：-- 注释内容 或 # 注释内容
    2. 多行注释：/ *注释内容* /

SQL 语句，根据其功能，主要分为四类：DDL、DML、DQL、DCL。

| 分类 | 说明                                                   |
| :--- | :----------------------------------------------------- |
| DDL  | 数据定义语言，用来定义数据库对象 (数据库，表，字段)    |
| DML  | 数据操作语言, 用来对数据库表中的数据进行增删改         |
| DQL  | 数据查询语言，用来查询数据库中表的记录                 |
| DCL  | 数据控制语言，用来创建数据库用户、控制数据库的访问权限 |

## DDL

数据定义语言，定义数据库对象 (数据库，表，字段)

### 数据库操作

查询所有数据库

```sql
SHOW DATABASES
```

使用某个数据库

```sql
USE 数据库名;
```

查询当前数据库

```sql
SELECT DATABASE();
```

创建数据库

UTF8 字符集长度为 3 字节，有些符号占 4 字节，所以创建数据库时推荐用 utf8mb4 字符集

```sql
CREATE DATABASE [ IF NOT EXISTS ] 数据库名 [ DEFAULT CHARSET 字符集] [COLLATE 排序规则 ];
```

删除数据库

```sql
DROP DATABASE [ IF EXISTS ] 数据库名;
```

### 数据表操作

创建表

最后一个字段后面是没有逗号的。

```sql
CREATE TABLE 表名(
    字段1 字段1类型 [COMMENT 字段1注释],
    字段2 字段2类型 [COMMENT 字段2注释],
    字段3 字段3类型 [COMMENT 字段3注释],
    ...
    字段n 字段n类型 [COMMENT 字段n注释]
)[ COMMENT 表注释 ];
```

查询表结构

```sql
DESC 表名;
```

查询当前数据库所有表，**必须处在数据库中**

```sql
SHOW TABLES;
```

查询某表的建表语句

```sql
SHOW CREATE TABLE 表名;
```

表中添加字段

```sql
ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 类型(长度) [COMMENT 注释] [约束];
-- 例如
ALTER TABLE emp ADD nickname varchar(20) COMMENT '用户昵称';
```

修改数据类型

```sql
ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 新数据类型(长度);
-- 例如
ALTER TABLE emp MODIFY nickname varchar(30);
```

修改字段名和字段类型

```sql
ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名 新字段名 类型(长度) [COMMENT 注释] [约束];
-- 例如
ALTER TABLE emp CHANGE nickname name varchar(40);
```

删除字段

```sql
ALTER TABLE 表名 DROP 字段名;
-- 例如
ALTER TABLE emp drop nickname;
```

修改表名

```sql
ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新表名;
-- 例如
ALTER TABLE emp RENAME TO empNew;
```

删除表

```sql
DROP TABLE [IF EXISTS] 表名;
-- 例如
DROP TABLE [IF EXISTS] emp;
```

删除表，并重新创建该表

```sql
TRUNCATE TABLE 表名;
-- 例如
TRUNCATE TABLE emp;
```

## DML

数据操作语言，用来对数据库表中的数据进行增删改

字符串和日期类型数据应该包含在引号中

插入的数据大小应该在**字段的规定范围**内

指定字段添加数据

```sql
INSERT INTO 表名 (字段名1, 字段名2, ...) VALUES (值1, 值2, ...);
```

全部字段添加数据

```sql
INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...);
```

批量添加数据

```sql
--指定字段
INSERT INTO 表名 (字段名1, 字段名2, ...) VALUES (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...);
--全部字段
INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...);
```

修改数据

```sql
UPDATE 表名 SET 字段名1 = 值1, 字段名2 = 值2, ... [ WHERE 条件 ];
-- 例如
UPDATE emp SET nickname = '乐心湖' WHERE id = 1;
```

删除数据

```sql
DELETE FROM 表名 [ WHERE 条件 ];
```

## DQL

数据查询语言，用来查询数据库中表的记录

### 基础查询

```sql
SELECT
    字段列表
FROM
    表名字段
WHERE
    条件列表
GROUP BY
    分组字段列表
HAVING
    分组后的条件列表
ORDER BY
    排序字段列表
LIMIT
    分页参数
```

查询所有字段

```sql
SELECT * FROM 表名; 
-- 实际开发中尽量不要写 * 而是建议把每个字段都写出来
SELECT id,name,age... FROM emp;
```

查询结果字段带别名

```sql
SELECT 字段1 [ AS 别名1 ], 字段2 [ AS 别名2 ], 字段3 [ AS 别名3 ], ... FROM 表名;
SELECT 字段1 [ 别名1 ], 字段2 [ 别名2 ], 字段3 [ 别名3 ], ... FROM 表名;
```

去除重复记录

```sql
SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;
```

### 条件查询

```sql
SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件列表;
```

条件列表

| 比较运算符      | 功能                                        |
| :-------------- | :------------------------------------------ |
| >               | 大于                                        |
| >=              | 大于等于                                    |
| <               | 小于                                        |
| <=              | 小于等于                                    |
| =               | 等于                                        |
| `<>` 或 !=      | 不等于                                      |
| BETWEEN … AND … | 在某个范围内（含最小、最大值）              |
| IN(…)           | 在 in 之后的列表中的值，多选一，或的意思    |
| LIKE 占位符     | 模糊匹配（_匹配单个字符，% 匹配任意个字符） |
| IS NULL         | 是 NULL                                     |

| 逻辑运算符 | 功能                     |      |                              |
| :--------- | :----------------------- | ---- | ---------------------------- |
| AND 或 &&  | 并且（多个条件同时成立） |      |                              |
| OR 或 \    | \                        |      | 或者（多个条件任意一个成立） |
| NOT 或 !   | 非，不是                 |      |                              |

```sql
-- 年龄等于30
select * from emp where age = 30;
-- 没有身份证
select * from emp where idcard is null or idcard = '';
-- 有身份证
select * from emp where idcard;
select * from emp where idcard is not null;
-- 不等于
select * from emp where age != 30;
-- 年龄在20到30之间
select * from emp where age between 20 and 30;
select * from emp where age >= 20 and age <= 30;
-- 下面语句不报错，但查不到任何信息，因此一定要从先写小再写大
select * from emp where age between 30 and 20;
-- 性别为女且年龄小于30
select * from emp where age < 30 and gender = '女';
-- 年龄等于25或30或35
select * from emp where age = 25 or age = 30 or age = 35;
select * from emp where age in (25, 30, 35);
-- 姓名为两个字
select * from emp where name like '__';
-- 姓名第一个字为钟
select * from emp where name like '钟%';
-- 姓名最后第一个字为雪
select * from emp where name like '%雪';
-- 身份证最后为X
select * from emp where idcard like '%X';
```

### 聚合查询

将一列数据作为一个整体，进行纵向计算。直接作用于字段。

```sql
SELECT 聚合函数(字段列表) FROM 表名;
```

常见聚合函数如下，注意：所有 null 值不参与聚合运算。

| 函数  | 功能     |
| :---- | :------- |
| count | 统计数量 |
| max   | 最大值   |
| min   | 最小值   |
| avg   | 平均值   |
| sum   | 求和     |

```sql
-- 统计企业员工数量
select count(id) from emp;
-- 统计企业平均年龄
select avg(age) from emp;
-- 统计西安地区员工的年龄之和
select sum(age) from emp where workaddr = '西安';
```

### 分组查询

```sql
SELECT 字段列表 FROM 表名 [ WHERE 条件 ] GROUP BY 分组字段名 [ HAVING 分组后的过滤条件 ];
```

分组往往伴随着聚合

where 和 having 的区别：

- 执行时机不同：where 是分组之前进行过滤，不满足 where 条件不参与分组；having 是分组后对结果进行过滤。
- 判断条件不同：where 不能对聚合函数进行判断，而 having 可以。

注意：

- 执行顺序：where > 聚合函数 > having
- 分组之后，**查询的字段一般为聚合函数和分组字段**，查询其他字段无任何意义

```sql
-- 根据性别分组，统计男性和女性数量（只显示分组数量，不显示哪个是男哪个是女）
select count(*) from emp group by gender;
-- 根据性别分组，统计男性和女性数量
select gender, count(*) from emp group by gender;
-- 根据性别分组，统计男性和女性的平均年龄
select gender, avg(age) from emp group by gender;
-- 年龄小于45，并根据工作地址分组，获取员工数量
select workaddr, count(*) from emp where age < 45 group by workaddr;
-- 年龄小于45，并根据工作地址分组，获取员工数量大于等于3的工作地址
select workaddr, count(*) address_count from emp where age < 45 group by workaddr having address_count >= 3;
```

### 排序查询

如果是多字段排序，当第一个字段值相同时，才会根据第二个字段进行排序

```sql
SELECT 字段列表 FROM 表名 ORDER BY 字段1 排序方式1, 字段2 排序方式2;
```

排序方式

- ASC：升序（默认）
- DESC：降序

```sql
-- 根据年龄升序排序
select * from emp order by age ASC;
select * from emp order by age;
-- 根据年龄对公司的员工进行升序排序，年龄相同，再按照入职时间进行降序排序
select * from emp order by age ASC, entrydate DESC;
```

### 分页查询

```sql
SELECT 字段列表 FROM 表名 LIMIT 起始索引, 查询记录数;
```

- 起始索引从 0 开始，所以这里有个公式，起始索引 = (查询页码 - 1) * 每页显示记录数
- **分页查询是数据库的方言，不同数据库有不同实现，MySQL 是 LIMIT**
- 如果查询的是第一页数据，起始索引可以省略，直接简写 LIMIT 10

```sql
-- 查询第一页数据，展示10条
select * from emp limit 0, 10;
-- 查询第二页，每页展示10条
select * from emp limit 10, 10;
```

### DQL 练习

DQL 编写顺序：

```sql
SELECT -> FROM -> WHERE -> GROUP BY -> HAVING -> ORDER BY -> LIMIT
```

DQL 执行顺序：

```sql
FROM -> WHERE -> GROUP BY -> HAVING -> SELECT -> ORDER BY -> LIMIT
```

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/e526304cef38f.png)

按照需求完成如下 DQL 语句编写

```sql
-- 1．查询年龄为20,21,22,23岁的员工信息。
select * from emp where age in(20,21,22,23);
-- 2．查询性别为男，并且年龄在20-40岁(含)以内的姓名为三个字的员工。
select * from emp where gender = '男' and age between 20 and 40 and name like '___';
-- 3．统计员工表中，年龄小于60岁的，男性员工和女性员工的人数。
select gender, count(*) from emp where age < 60 group by gender;
-- 4．查询所有年龄小于等于35岁员工的姓名和年龄，并对查询结果按年龄升序排序，如果年龄相同按入职时间降序排序。
select name, age from emp where age < 35 order by age ASC, entrydata DESC;
-- 5、查询性别为男，且年龄在20-40岁(含)以内的前5个员工信息，对查询的结果按年龄升序排序，年龄相同按入职时间升序排序。
select * from emp where (gender = '男') and (age >= 20 and age <=40) order by age ASC,entrydata DESC limit 5;
```

## DCL

数据控制语言，用来创建数据库用户、控制数据库的访问权限

### 用户管理

查询用户

```sql
use mysql;
select * from user;
```

创建用户

```sql
CREATE USER '用户名'@'主机名' IDENTIFIED BY '密码';
```

修改用户密码

```sql
ALTER USER '用户名'@'主机名' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '新密码';
```

删除用

```sql
DROP USER '用户名'@'主机名';
```

例子

```sql
-- 创建用户lxh，只能在当前主机localhost访问
create user 'lxh'@'localhost' identified by '123456';
-- 创建用户test，能在任意主机访问，使用 % 通配符号
create user 'lxh'@'%' identified by '123456';
create user 'lxh' identified by '123456';
-- 修改密码
alter user 'lxh'@'localhost' identified with mysql_native_password by '123';
-- 删除用户
drop user 'lxh'@'localhost';
```

### 权限管理

常见的权限如下，更具体需要百度。

| 权限                | 说明                   |
| :------------------ | :--------------------- |
| ALL, ALL PRIVILEGES | 所有权限               |
| SELECT              | 查询数据               |
| INSERT              | 插入数据               |
| UPDATE              | 修改数据               |
| DELETE              | 删除数据               |
| ALTER               | 修改表                 |
| DROP                | 删除数据库 / 表 / 视图 |
| CREATE              | 创建数据库 / 表        |

```sql
-- 查询权限：
SHOW GRANTS FOR '用户名'@'主机名';

-- 授予权限：
GRANT 权限列表 ON 数据库名.表名 TO '用户名'@'主机名';

-- 撤销权限：
REVOKE 权限列表 ON 数据库名.表名 FROM '用户名'@'主机名';

-- 注意：
    -- 多个权限用逗号分隔
    -- 授权时，数据库名和表名可以用 * 进行通配，代表所有
```

函数是指一段可以直接被另一段程序调用的程序或代码。

1. 在企业的 OA 或其他的人力系统中，经常会提供的有这样一个功能，每一个员工登录上来之后都能 够看到当前员工入职的天数。 而在数据库中，存储的都是入职日期，如 2000-11-12，**那如果快速计 算出天数呢？**
2. 在做报表这类的业务需求中, 我们要展示出学员的分数等级分布。而在数据库中，存储的是学生的 分数值，如 98/75，**如何快速判定分数的等级呢？**

以上这些需求都可以在 MySQL 的函数中得到方便解决。

## 字符串函数

常用的字符串函数

| 函数                       | 功能                                                         |
| :------------------------- | :----------------------------------------------------------- |
| CONCAT(s1, s2, …, sn)      | 字符串拼接，将 s1, s2, …, sn 拼接成一个字符串                |
| LOWER(str)                 | 将字符串全部转为小写                                         |
| UPPER(str)                 | 将字符串全部转为大写                                         |
| LPAD(str, n, pad)          | 左填充，用字符串 pad 对 str 的左边进行填充，达到 n 个字符串长度 |
| RPAD(str, n, pad)          | 右填充，用字符串 pad 对 str 的右边进行填充，达到 n 个字符串长度 |
| TRIM(str)                  | 去掉字符串头部和尾部的空格                                   |
| SUBSTRING(str, start, len) | 返回从字符串 str 从 start 位置起的 len 个长度的字符串，起始索引为 1 |

案例：由于业务需求变更，企业员工的工号，统一为 5 位数，目前不足 5 位数的全部在前面补 0。比如： 1 号员 工的工号应该为 00001。

```sql
update emp set workno = LPAD(workno,5,'0');
```

## 数值函数

常用的数值函数

| 函数        | 功能                                 |
| :---------- | :----------------------------------- |
| CEIL(x)     | 向上取整                             |
| FLOOR(x)    | 向下取整                             |
| MOD(x, y)   | 返回 x/y 的模                        |
| RAND()      | 返回 0~1 内的随机数                  |
| ROUND(x, y) | 求参数 x 的四舍五入值，保留 y 位小数 |

案例：通过数据库的函数，生成一个六位数的随机验证码。

```sql
-- 通过rand()获取0~1，乘以1000000，通过四舍五入即可。如果未满6位，则补0
select lpad(round(rand()*1000000, 0), 6, '0');
```

## 日期函数

常用日期函数

| 函数                               | 功能                                                  |
| :--------------------------------- | :---------------------------------------------------- |
| CURDATE()                          | 返回当前日期                                          |
| CURTIME()                          | 返回当前时间                                          |
| NOW()                              | 返回当前日期和时间                                    |
| YEAR(date)                         | 获取指定 date 的年份                                  |
| MONTH(date)                        | 获取指定 date 的月份                                  |
| DAY(date)                          | 获取指定 date 的日期                                  |
| DATE_ADD(date, INTERVAL expr type) | 返回一个日期 / 时间值加上一个时间间隔 expr 后的时间值 |
| DATEDIFF(date1, date2)             | 返回起始时间 date1 和结束时间 date2 之间的天数        |

案例：查询所有员工的入职天数，并根据入职时间倒叙排序

```sql
select name, datediff(curdate(), entrydate) as dates from emp order by dates desc;
```

## 流程函数

常用流程函数

| 函数                                                         | 功能                                                         |
| :----------------------------------------------------------- | :----------------------------------------------------------- |
| IF(value, t, f)                                              | 如果 value 为 true，则返回 t，否则返回 f                     |
| IFNULL(value1, value2)                                       | 如果 value1 不为空，返回 value1，否则返回 value2             |
| CASE WHEN [val1] THEN [ res1 ] … ELSE [ default ] END        | 如果 val1 为 true，返回 res1，… 否则返回 default 默认值      |
| CASE [expr] WHEN [ val1 ] THEN [ res1 ] … ELSE [ default ] END | 如果 expr 的值等于 val1，返回 res1，… 否则返回 default 默认值 |

```sql
select
    name,
    if(age between 14 and 28, '青年','其他')
from emp;
select
    name,
    (case workaddress when '北京市' then '一线城市' when '上海市' then '一线城市' else '二线城市' end) as '工作地址'
from employee;
```

约束是作用于表中字段上的，用于限制存储在表中的数据。目的是保证数据中数据的正确、有效性和完整性。

可以在创建表 / 修改表的时候添加约束。

常见约束：

| 约束                     | 描述                                                     | 关键字                              |
| :----------------------- | :------------------------------------------------------- | :---------------------------------- |
| 非空约束                 | 限制该字段的数据不能为 null                              | NOT NULL                            |
| 唯一约束                 | 保证该字段的所有数据都是唯一、不重复的                   | UNIQUE                              |
| 主键约束                 | 主键是一行数据的唯一标识，要求非空且唯一                 | PRIMARY KEY（自增：AUTO_INCREMENT） |
| 默认约束                 | 保存数据时，如果未指定该字段的值，则采用默认值           | DEFAULT                             |
| 检查约束（8.0.1 版本后） | 保证字段值满足某一个条件                                 | CHECK                               |
| 外键约束                 | 用来让两张图的数据之间建立连接，保证数据的一致性和完整性 | FOREIGN KEY                         |

## 常用约束

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/58a6b68ad6471.png)

```sql
create table user(
    id int primary key auto_increment comment '主键id',
    name varchar(10) not null unique comment '姓名',
    age int check(age between 0 and 120) comment '年龄',
    status char(1) default '1' comment '状态',
    gender char(1) comment '性别'
) comment '用户表';
```

## 外键约束

外键约束是用来让两个表的数据之间建立连接，从而保证数据的一致性和完整性。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/110dd22cdc2cf.png)

```sql
-- 在创建表时添加外键
CREATE TABLE 表名(
    字段名 字段类型,
    ...
    [CONSTRAINT] [外键名称] FOREIGN KEY(外键字段名) REFERENCES 主表(主表列名)
);
-- 为表补上外键
ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表(主表列名);
-- 删除外键
ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名;
```

案例：为 emp 表补上外键，dept_id 关联 dep 中的 id

```sql
alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key dept_id references dep(id);
```

## 删除 / 更新行为

表添加了外键之后，再删除父表数据时产生的约束行为，我们就称为删除 / 更新行为。有以下常见的几种：

| 行为        | 说明                                                         |
| :---------- | :----------------------------------------------------------- |
| NO ACTION   | 当在父表中删除 / 更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除 / 更新（与 RESTRICT 一致） |
| RESTRICT    | 当在父表中删除 / 更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除 / 更新（与 NO ACTION 一致） |
| CASCADE     | 当在父表中删除 / 更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则也删除 / 更新外键在子表中的记录 |
| SET NULL    | 当在父表中删除 / 更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则设置子表中该外键值为 null（要求该外键允许为 null） |
| SET DEFAULT | 父表有变更时，子表将外键设为一个默认值（Innodb 不支持）      |

```sql
ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段) REFERENCES 主表名(主表字段名) ON UPDATE 行为 ON DELETE 行为;
-- 其实就是在添加外键时的多一个定义
-- 例如：在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则也删除/更新外键在子表中的记录
alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key dept_id references dep(id) on update cascade on delete cascade;
```

项目开发中，在进行数据库表结构设计时，会根据业务需求及业务模块之间的关系，分析并设计表结构，由于业务之间相互关联，所以各个表结构之间也存在着各种联系，基本上分为三种：

## 多表关系

### 一对多

案例：部门与员工

关系：一个部门对应多个员工，一个员工对应一个部门

实现：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/0f32732cb6a00.png)

### 多对多

案例：学生与课程

关系：一个学生可以选多门课程，一门课程也可以供多个学生选修

实现：建立第三张中间表，中间表至少包含两个外键，分别关联两方主键

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/c029ca35af10d.png)

### 一对一

案例：用户与用户详情

关系：一对一关系，多用于单表拆分，将一张表的基础字段放在一张表中，其他详情字段放在另一张表中，以提升操作效率

实现：在任意一方加入外键，关联另外一方的主键，并且设置外键为唯一的（UNIQUE）

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/ae2c3633fde99.png)

## 多表查询

指的是从多表中查询出想要的数据。

**笛卡尔积**：笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合 A 集合和 B 集合的所有组合情况。(在多表查询时，需要消除无效的笛
卡尔积)

例如：使用 `select * from employee, dept;` 查询出来的结果是两个表的乘积。

**消除笛卡尔积**：`select * from employee, dept where employee.dept = dept.id;`

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/eaa68daf10655.png)

在进行多表查询测试之前，我们先准备好数据表。

```sql
-- 准备数据
create table dept(
    id   int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '部门名称'
)comment '部门表';

create table emp(
    id  int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '姓名',
    age  int comment '年龄',
    job varchar(20) comment '职位',
    salary int comment '薪资',
    entrydate date comment '入职时间',
    managerid int comment '直属领导ID',
    dept_id int comment '部门ID'
)comment '员工表';

-- 添加外键
alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id);

INSERT INTO dept (id, name) VALUES (1, '研发部'), (2, '市场部'),(3, '财务部'), (4, '销售部'), (5, '总经办'), (6, '人事部');
INSERT INTO emp (id, name, age, job, salary, entrydate, managerid, dept_id) VALUES
            (1, '金庸', 66, '总裁',20000, '2000-01-01', null,5),

            (2, '张无忌', 20, '项目经理',12500, '2005-12-05', 1,1),
            (3, '杨逍', 33, '开发', 8400,'2000-11-03', 2,1),
            (4, '韦一笑', 48, '开发',11000, '2002-02-05', 2,1),
            (5, '常遇春', 43, '开发',10500, '2004-09-07', 3,1),
            (6, '小昭', 19, '程序员鼓励师',6600, '2004-10-12', 2,1),

            (7, '灭绝', 60, '财务总监',8500, '2002-09-12', 1,3),
            (8, '周芷若', 19, '会计',48000, '2006-06-02', 7,3),
            (9, '丁敏君', 23, '出纳',5250, '2009-05-13', 7,3),

            (10, '赵敏', 20, '市场部总监',12500, '2004-10-12', 1,2),
            (11, '鹿杖客', 56, '职员',3750, '2006-10-03', 10,2),
            (12, '鹤笔翁', 19, '职员',3750, '2007-05-09', 10,2),
            (13, '方东白', 19, '职员',5500, '2009-02-12', 10,2),

            (14, '张三丰', 88, '销售总监',14000, '2004-10-12', 1,4),
            (15, '俞莲舟', 38, '销售',4600, '2004-10-12', 14,4),
            (16, '宋远桥', 40, '销售',4600, '2004-10-12', 14,4),
            (17, '陈友谅', 42, null,2000, '2011-10-12', 1,null);
```

### 内连接查询

内连接查询的是两张表交集的部分。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/8d8fa0226c444.png)

隐式内连接：
`SELECT 字段列表 FROM 表1, 表2 WHERE 条件 ...;`

显式内连接：
`SELECT 字段列表 FROM 表1 [ INNER ] JOIN 表2 ON 连接条件 ...;`

SQL**显式性能比隐式高**

```sql
-- 查询每一个员工的姓名，及关联的部门的名称（隐式内连接查询）
select emp.name, dept.name from emp, dep where emp.dept_id = dept.id;
select e.name, d.name from emp e, dep d where e.dept_id = d.id;
-- 查询每一个员工的姓名，及关联的部门的名称（显式内连接）
select emp.name, dept.name from emp inner join dept on emp.dept_id = dept.id;
select e.name, d.name from emp e inner join dept d on e.dept_id = d.id;
```

### 外连接查询

```sql
-- 查询emp表中的所有数据和对应的部门信息（左外连接）
select e.*, d.* from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id;
-- 查询dept表中的所有数据和对应的员工信息（右外连接）
select d.name, e.* from emp e right join dept d on e.dept_id = d.id;
-- 以上可以看到，左连接可以查询到没有dept的employee，右连接可以查询到没有employee的dept
```

### 自连接查询

自连接查询指的是于自身的连接查询，把自身当作另一个表，所以要求**必须使用表别名**，**自连接查询可以是内连接查询或者外连接查询。**

```sql
-- 查询员工及其领导
select a.name '员工', b.name '领导' from emp a, emp b where a.managerid = b.id;
-- 查询所有员工emp及其领导的名字，如果员工没有领导，也需要查询出来
select a.*, b.name '领导' from emp a left join emp b on a.managerid = b.id;
```

### 联合查询 union

联合查询就是把多次查询的结果合并，形成一个新的查询集。**联合查询比使用 or 效率高，不会使索引失效。**对于联合查询，多张表的列数必须保持一致，字段类型也必须保持一段。union all 会将全部的数据直接合并在一起，union 会对合并之后的数据去重。

```sql
SELECT 字段列表 FROM 表A ...
UNION [ALL]
SELECT 字段列表 FROM 表B ...
-- 将薪资低于5000的员工，和年龄大于50岁的员工全部查询出来.
select * from emp where salary < 5000
union
select * from emp where age > 50
-- 使用 UNION ALL 会有重复结果，UNION 则不会。
```

## 子查询

SQL 语句中嵌套 SELECT 语句，称谓嵌套查询，又称子查询。

```sql
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**

根据子查询结果可以分为：

- 标量子查询（子查询结果为单个值）
- 列子查询（子查询结果为一列）
- 行子查询（子查询结果为一行）
- 表子查询（子查询结果为多行多列）

根据子查询位置可分为：

- WHERE 之后
- FROM 之后
- SELECT 之后

### 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）。

常用操作符：`- < > > >= < <=`

```sql
-- 查询销售部所有员工
select id from dept where name = '销售部';
-- 根据销售部部门ID，查询员工信息
select * from emp where dept = 4;
-- 合并成标量子查询
select * from emp where dept = (select id from dept where name = '销售部');
-- 查询李白入职以后的新入职员工信息
select * from emp where entrydate > (select entrydate from employee where name = '李白');
```

### 列子查询

返回的结果是一列（可以是多行）。

常用操作符：

| 操作符 | 描述                                        |
| :----- | :------------------------------------------ |
| IN     | 在指定的集合范围内，多选一                  |
| NOT IN | 不在指定的集合范围内                        |
| ANY    | 子查询返回列表中，有任意一个满足即可        |
| SOME   | 与 ANY 等同，使用 SOME 的地方都可以使用 ANY |
| ALL    | 子查询返回列表的所有值都必须满足            |

```sql
-- 查询销售部和市场部的所有员工信息
select * from emp where dept_id in(select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部');
-- 查询比财务部所有人工资都高的员工信息
select * from emp where salary > all(select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '财务部'));
-- 查询比研发部任意一人工资高的员工信息
select * from emp where salary > any(select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部'));
```

### 行子查询

返回的结果是一行（可以是多列）。

常用操作符：`=, <, >, IN, NOT IN`

```sql
-- 查询与李白的薪资及直属领导相同的员工信息
select * from emp where (salary, manager) = (12500, 1);
select * from emp where (salary, manager) = (select salary, manager from emp where name = '李白');
```

### 表子查询

返回的结果是多行多列
常用操作符：IN

```sql
-- 查询与xxx1，xxx2的职位和薪资相同的员工
select * from emp where (job, salary) in (select job, salary from emp where name = 'xxx1' or name = 'xxx2');
-- 查询入职日期是2022-01-01之后的员工，及其部门信息
select e.*, d.* from (select * from emp where entrydate > '2022-01-01') as e left join dept as d on e.dept_id = d.id;
```

## 多表练习

数据准备：

```sql
-- 准备数据
create table dept(
    id   int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '部门名称'
)comment '部门表';

create table emp(
    id  int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '姓名',
    age  int comment '年龄',
    job varchar(20) comment '职位',
    salary int comment '薪资',
    entrydate date comment '入职时间',
    managerid int comment '直属领导ID',
    dept_id int comment '部门ID'
)comment '员工表';

-- 添加外键
alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id);

INSERT INTO dept (id, name) VALUES (1, '研发部'), (2, '市场部'),(3, '财务部'), (4, '销售部'), (5, '总经办'), (6, '人事部');
INSERT INTO emp (id, name, age, job, salary, entrydate, managerid, dept_id) VALUES
            (1, '金庸', 66, '总裁',20000, '2000-01-01', null,5),

            (2, '张无忌', 20, '项目经理',12500, '2005-12-05', 1,1),
            (3, '杨逍', 33, '开发', 8400,'2000-11-03', 2,1),
            (4, '韦一笑', 48, '开发',11000, '2002-02-05', 2,1),
            (5, '常遇春', 43, '开发',10500, '2004-09-07', 3,1),
            (6, '小昭', 19, '程序员鼓励师',6600, '2004-10-12', 2,1),

            (7, '灭绝', 60, '财务总监',8500, '2002-09-12', 1,3),
            (8, '周芷若', 19, '会计',48000, '2006-06-02', 7,3),
            (9, '丁敏君', 23, '出纳',5250, '2009-05-13', 7,3),

            (10, '赵敏', 20, '市场部总监',12500, '2004-10-12', 1,2),
            (11, '鹿杖客', 56, '职员',3750, '2006-10-03', 10,2),
            (12, '鹤笔翁', 19, '职员',3750, '2007-05-09', 10,2),
            (13, '方东白', 19, '职员',5500, '2009-02-12', 10,2),

            (14, '张三丰', 88, '销售总监',14000, '2004-10-12', 1,4),
            (15, '俞莲舟', 38, '销售',4600, '2004-10-12', 14,4),
            (16, '宋远桥', 40, '销售',4600, '2004-10-12', 14,4),
            (17, '陈友谅', 42, null,2000, '2011-10-12', 1,null);
            
create table salgrade(
    grade int,
    losal int,
    hisal int
) comment '薪资等级表';

insert into salgrade values (1,0,3000);
insert into salgrade values (2,3001,5000);
insert into salgrade values (3,5001,8000);
insert into salgrade values (4,8001,10000);
insert into salgrade values (5,10001,15000);
insert into salgrade values (6,15001,20000);
insert into salgrade values (7,20001,25000);
insert into salgrade values (8,25001,30000);
```

sql 练习

以显式内连接为主

```sql
-- 1. 查询员工的姓名、年龄、职位、部门信息 （隐式内连接）
select e.name, e.age, e.job, d.name from emp e, dept d where e.dept_id = d.id;
-- 2. 查询年龄小于30岁的员工的姓名、年龄、职位、部门信息（显式内连接）
select e.name, e.age, e.job, d.name from emp e inner join dept d on e.dept_id = d.id where e.age < 30;
-- 3. 查询拥有员工的部门ID、部门名称
    -- 使用内连接可以让空的数据过滤
    -- 使用 distinct 可以过滤相同数据
select distinct d.id, d.name from dept d inner join emp e on d.id = e.dept_id;
-- 4. 查询所有年龄大于40岁的员工, 及其归属的部门名称; 如果员工没有分配部门, 也需要展示出来
select e.*, d.name from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id where e.age > 40;
-- 5. 查询所有员工的工资等级
select e.name, e.salary, s.grade from emp e inner join salgrade s on e.salary between s.losal and s.hisal;
-- 6. 查询 "研发部" 所有员工的信息及工资等级
select d.name '部门', e.*, s.grade from emp e inner join salgrade s on e.salary between s.losal and s.hisal inner join dept d on e.dept_id = d.id where d.name = '研发部';
-- 7. 查询 "研发部" 员工的平均工资
select d.name '部门', avg(e.salary) from emp e inner join dept d on e.dept_id = d.id where d.name = '研发部';
-- 8. 查询工资比 "灭绝" 高的员工信息。
select * from emp where salary > (select salary from emp where name = '灭绝');
-- 9. 查询比平均薪资高的员工信息
select * from emp where salary > (select avg(emp.salary) from emp);
-- 10. 查询低于本部门平均工资的员工信息
select * from emp e2 where e2.salary < (select avg(e1.salary) from emp e1 where e1.dept_id = e2.dept_id );
-- 11. 查询所有的部门信息, 并统计部门的员工人数
select d.*, (select count(*) from emp e where e.dept_id = d.id) '人数'  from dept d;
```

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/7ee27cf278dd9.png)

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求

**这些操作要么同时成功，要么同时失败。**

默认 MysQL 的事务是自动提交的，当执行一条 DML 语句，MySQL 会立即隐式地提交事务。

## 事务操作

事务演示如下，如果 2-3 步骤之间报错终端，那么张三就丢了 1000；而李四没收到 1000；

```sql
-- 1. 查询张三账户余额
select * from account where name = '张三';
-- 2. 将张三账户余额 -1000
update account set money = money - 1000 where name = '张三';
-- 3. 将李四账户余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';
```

因此我们需要把上述代码整合成一个事务，完全执行后才提交。

```sql
-- 查看事务提交方式
SELECT @@AUTOCOMMIT;
-- 设置事务提交方式，1 为自动提交，0 为手动提交，该设置只对当前会话有效
SET @@AUTOCOMMIT = 0;
-- 提交事务
COMMIT;
-- 回滚事务
ROLLBACK;
```

第二种方式

```sql
-- 开启事务：
START TRANSACTION 或 BEGIN TRANSACTION;
-- 提交事务：
COMMIT;
-- 回滚事务：
ROLLBACK;
```

调整事务之后，重新运行 sql

```sql
-- 1. 查询张三账户余额
select * from account where name = '张三';
-- 2. 将张三账户余额 -1000
update account set money = money - 1000 where name = '张三';
-- 3. 将李四账户余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';
commit;
```

## 事务四大特性

四大特性 ACID：

- 原子性 (Atomicity)：事务是不可分割的最小操作但愿，要么全部成功，要么全部失败。
- 一致性 (Consistency)：事务完成时，必须使所有数据都保持一致状态。
- 隔离性 (Isolation)：数据库系统提供的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行。
- 持久性 (Durability)：事务一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的改变就是永久的。

## 并发事务问题

| 问题       | 描述                                                         |
| :--------- | :----------------------------------------------------------- |
| 脏读       | 一个事务读到另一个事务还没提交的数据                         |
| 不可重复读 | 一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同             |
| 幻读       | 一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是再插入数据时，又发现这行数据已经存在 |

### 脏读

如下图，事务 A 更新 1，但还未提交，此时被事务 B 查去了，这就导致可能事务 A 最终决定不提交，但是事务 B 拿出来后当真了，所以这种现象叫做脏读。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/85c311e17a51d.png)

### 不可重复读

如下图，事务 A 查询第一次后，事务 B 更新了这条数据，事务 A 查询第二次时发现跟第一次查询的结果不一样，这种现象叫做不可重复读。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/0d298382a22d4.png)

### 幻读

幻读是在解决 [不可重复读] 的基础上产生的新问题，如下图，事务 A 读取 id 为 1 的数据为空，事务 B 插入 id 为 1 的数据，之后事务 A 想要插入这条数据发现插入不了（比如被主键约束了），然后事务 A 重新查询还是找不到 id 为 1 的数据（因为我们解决了[不可重复读]，所以查询出来的结果跟第一次查是一致的）。

![img](https://static.7wate.com/img/2022/05/11/b5bdbc0d6b4e0.png)

## 事务隔离级别

MySQL 默认的事务隔离级别是 Repeatable Read

Oracle 默认的事务隔离级别是 Read committed

| 隔离级别              | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
| :-------------------- | :--- | :--------- | :--- |
| Read uncommitted      | √    | √          | √    |
| Read committed        | ×    | √          | √    |
| Repeatable Read(默认) | ×    | ×          | √    |
| Serializable          | ×    | ×          | ×    |

√ 表示在当前隔离级别下该问题会出现，

Serializable 性能最低；Read uncommitted 性能最高，数据安全性最差。

```sql
-- 查看事务隔离级别：
SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;
-- 设置事务隔离级别：
SET [ SESSION | GLOBAL ] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE };
-- SESSION 是会话级别，表示只针对当前会话有效
-- GLOBAL 表示对所有会话有效
```

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