MySQL 多表查询、事务

多表查询

  • 多表关系
  • 多表查询概述
  • 内连接
  • 外连接
  • 自连接
  • 子查询
  • 多表查询案例

多表关系

  • 概述
    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:
    • 一对多(多对一)
    • 多对多
    • 一对一

一对多(多对一)

  • 案例:部门 与 员工的关系
  • 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

多对多

  • 案例:学生 与 课程的关系
  • 关系:一个学生可以选修多门课程,一门课程也可以供多个学生选择
  • 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
create table student (
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
name varchar(10) comment '姓名',
no varchar(10) comment '学号'
) comment '学生表';
insert into student values (null, '黛绮丝', '2000100101'), (null, '谢逊', '2000100102'), (null, '殷天正', '2000100103'), (null, '韦一笑', '2000100104');
create table course (
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
name varchar(10) comment '课程名称'
) comment '课程表';
insert into course values (null, 'Java'), (null, 'PHP'), (null, 'MySQL'), (null, 'Hadoop');
create table student_course (
id int auto_increment comment '主键' primary key ,
studentid int not null comment '学生ID',
courseid int not null comment '课程ID',
constraint fk_courseid foreign key (courseid) references course(id),
constraint fk_studentid foreign key (studentid) references student(id)
) comment '学生课程中间表';
insert into student_course values (null, 1, 1), (null, 1, 2), (null, 1, 3), (null, 2, 2), (null, 2, 3), (null, 3, 4);

一对一

  • 案例:用户 与 用户详情的关系
  • 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)
create table tb_user
(
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
name varchar(10) comment '姓名',
age int comment '年龄',
gender char(1) comment '1: 男, 2: 女',
phone char(11) comment '手机号'
)comment '用户基本信息表';
create table tb_user_edu (
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
degree varchar(20) comment '学历',
major varchar(50) comment '专业',
primaryschool varchar(50) comment '小学',
middleschool varchar(50) comment '中学',
university varchar(50) comment '大学',
userid int unique comment '用户ID',
constraint fk_userid foreign key (userid) references tb_user(id)
) comment '用户教育信息表';
insert into tb_user (id, name, age, gender, phone) values
(null, '黄渤', 45, '1', '18800001111'),
(null, '冰冰', 35, '2', '18800002222'),
(null, '码云', 55, '1', '18800008888'),
(null, '李彦宏', 50, '1', '18800009999');
insert into tb_user_edu (id, degree, major, primaryschool, middleschool, university, userid) values
(null, '本科', '舞蹈', '静安区第一小学', '静安区第一中学', '北京舞蹈学院', 1),
(null, '硕士', '表演', '朝阳区第一小学', '朝阳区第一中学', '北京电影学院', 2),
(null, '本科', '英语', '杭州市第一小学', '杭州市第一中学', '杭州师范大学', 3),
(null, '本科', '应用数学', '阳泉第一小学', '阳泉区第一中学', '清华大学', 4);

多表查询概述

  • 概述:指从多张表中查询数据
  • 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)
    image
    表内数据
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);
-- 多表查询 -- 笛卡尔积
select * from emp, dept ;
select * from emp, dept where emp.dept_id = dept.id; -- 消除笛卡尔积

多表查询分类

连接查询

  • 内连接:相当于查询 A、B 交集部分数据
  • 外连接:
    • 左外连接:查询左表所有数据,以及两张表交集部分数据
    • 右外连接:查询右表所有数据,以及两张表交集部分数据
  • 自连接:当前表与自身的连接查询,自连接必须使用表别名

子查询

内连接

  • 内连接查询的是两张表交集的部分
    image

内连接查询语法

隐式内连接

SELECT 字段列表 FROM1, 表2 WHERE 条件...;

显式内连接

SELECT 字段列表 FROM1 [INNER] JOIN2 ON 连接条件...;

案例

-- 1. 查询每一个员工的姓名,以及关联的部门的名称(隐式内连接实现)
-- 表结构:emp, dept
-- 连接条件:emp.dept_id = dept.id
select emp.name, dept.name from emp, dept where emp.dept_id = dept.id;
-- 为了方便可以起别名
select e.name, d.name from emp as e, dept as d where e.dept_id = d.id;
-- 2. 查询每一个员工的姓名,以及关联的部门的名称(显式内连接实现) --- INNER JOIN ... ON ...
-- 表结构:emp, dept
-- 连接条件:emp.dept_id = dept.id
select e.name, d.name from emp as e inner join dept as d on e.dept_id = d.id;

外连接

外连接查询语法

左外连接

SELECT 字段列表 FROM1 LEFT [OUTER] JOIN2 ON 条件 ...;
  • 相当于查询 表1(左表)的所有数据 包含 表1 和 表2 交集部分的数据

右外连接

SELECT 字段列表 FROM1 RIGHT [OUTER] JOIN2 ON 条件 ...;
  • 相当于查询 表2(右表)的所有数据 包含 表1 和 表2 交集部分的数据
    案例
-- 外连接演示
-- 1. 查询 emp 表的所有数据,和对应的部门信息(左外连接)
-- 表结构:emp, dept
select e.*, d.name from emp as e left outer join dept as d on e.dept_id = d.id;
select e.*, d.name from emp as e left join dept as d on e.dept_id = d.id;
-- 2. 查询 dept 表的所有数据,和对应的员工信息(右外连接)
-- 表结构:emp, dept
select d.*, e.* from emp as e right outer join dept as d on e.dept_id = d.id;
select d.*, e.* from dept as d left outer join emp as e on d.id = e.dept_id; -- 等效

自连接

自连接查询语法

SELECT 字段列表 FROM 表A 别名 A JOIN 表A 别名 B ON 条件;

自连接查询,可以是内连接查询,也可以是外连接查询。
案例

-- 自连接
-- 1. 查询员工 及其 所属领导的名字
-- 表结构:emp
select a.name, b.name from emp as a, emp as b where a.managerid = b.id;
select a.name, b.name from emp as a inner join emp as b on a.managerid = b.id;
-- 2. 查询所有员工 emp 及其领导的名字 emp, 如果员工没有领导,也需要查询出来
select a.name as '员工', b.name as '领导' from emp as a left outer join emp as b on a.managerid = b.id;

联合查询-union,union all

  • 对于 union 查询,就是把多次查询的结果合并起来,形成一个新的查询结果集

语法

SELECT 字段列表 FROM 表A ...
UNION[ALL]
SELECT 字段列表 FROM 表B ...;
  • 对于联合查询的多张表的列数必须保持一致,字段类型也需要保持一致
  • 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

案例

-- union all, union
-- 1. 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 all
select * from emp where age > 50;
select * from emp where salary < 5000
union
select * from emp where age > 50;

子查询

  • 概念:SQL 语句中嵌套 SELECT 语句,称为嵌套查询,又称子查询
SELECT * FROM t1 WHERE column1 = (SELECT column1 FROM t2);

子查询外部的语句可以是 INSERT/UODATE/DELETE/SELECT的任何一个

  • 根据子查询结果不同,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,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),最简单的形式,这种子查询称为标量子查询
  • 常用的操作符:= <> > >= < <=
    案例
-- 标量子查询
-- 1. 查询 “销售部” 的所有员工信息
-- a. 查询 “销售部” 部门 ID
select id from dept where name = '销售部';
-- b. 根部销售部部门ID,查询员工信息
select * from emp where dept_id = 4;
-- 合并
select * from emp where dept_id = (select id from dept where name = '销售部');
-- 2. 查询在 “方东白” 入职之后的员工信息
-- a. 查询 方东白 的入职日期
select entrydate from emp where name = '方东白';
-- b. 查询指定入职日期之后入职的员工信息
select * from emp where entrydate > '2009-02-12';
-- 合并
select * from emp where entrydate > (select entrydate from emp where name = '方东白');

列子查询

  • 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、ANY、SOME、ALL
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
ANY 子查询返回列表中,有任意一个满足即可
SOMEANY 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指都必须满足

案例

-- 列子查询
-- 列子查询
-- 1. 查询 "销售部" 和 "市场部" 的所有员工信息
-- a. 查询 "销售部" 和 "市场部" 的部门ID
select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部';
-- b. 根据部门ID, 查询员工信息
select * from emp where dept_id in (2, 4);
-- 合并
select * from emp where dept_id in (select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部');
-- 2. 查询比 财务部 所有人工资都高的员工信息
-- a. 查询所有 财务部 人员工资
select salary from emp where dept_id in (select id from dept where name = '财务部');
-- b. 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 in (select id from dept where name = '财务部'));
-- 3. 查询比研发部其中任意一人工资高的员工信息
-- a. 查询研发部所有人工资
select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部');
-- b. 比研发部其中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'));
select * from emp where salary > some (select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部'));

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
    案例
-- 行子查询
-- 1. 查询与 "张无忌" 的薪资及直属领导相同的员工信息 ;
-- a. 查询 "张无忌" 的薪资及直属领导
select salary, managerid from emp where name = '张无忌';
-- b. 查询与 "张无忌" 的薪资及直属领导相同的员工信息 ;
select * from emp where (salary, managerid) = (select salary, managerid from emp where name = '张无忌');

表子查询

  • 子查询返回的结果是多行多列,这种子查询称为表子查询
  • 常用的操作符 IN
    案例
-- 表子查询
-- 1. 查询与 "鹿杖客" , "宋远桥" 的职位和薪资相同的员工信息
-- a. 查询 "鹿杖客" , "宋远桥" 的职位和薪资
select job, salary from emp where name = '鹿杖客' or name = '宋远桥';
-- b. 查询与 "鹿杖客" , "宋远桥" 的职位和薪资相同的员工信息
select * from emp where (job, salary) in (select job, salary from emp where name = '鹿杖客' or name = '宋远桥');
-- 2. 查询入职日期是 "2006-01-01" 之后的员工信息 , 及其部门信息
-- a. 入职日期是 "2006-01-01" 之后的员工信息
select * from emp where entrydate > '2006-01-01';
-- b. 查询这部分员工, 对应的部门信息;
select * from (select * from emp where entrydate > '2006-01-01') as e left outer join dept as d on e.dept_id = d.id;

多表查询案例

-- ---------------------------------------> 多表查询案例 <----------------------------------
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);
-- 1. 查询员工的姓名、年龄、职位、部门信息 (隐式内连接)
-- 表: emp , dept
-- 连接条件: emp.dept_id = dept.id
select emp.name, emp.age, emp.job, dept.name from emp, dept where emp.dept_id = dept.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)
-- 表: emp , dept
-- 连接条件: emp.dept_id = dept.id
select e.name, e.age, e.job, d.name from emp as e inner join dept as 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
-- 表: emp , dept
-- 连接条件: emp.dept_id = dept.id
select d.id, d.name from dept as d where d.id in (select e.dept_id from emp as e);
select distinct d.id, d.name from dept as d inner join emp as 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
-- 表: emp , dept
-- 连接条件: emp.dept_id = dept.id
-- 外连接
select e.*, d.name from emp as e left outer join dept as d on e.dept_id = d.id where e.age > 40;
-- 5. 查询所有员工的工资等级
-- 表: emp , salgrade
-- 连接条件 : emp.salary >= salgrade.losal and emp.salary <= salgrade.hisal
select e.*, s.grade, s.losal, s.hisal from emp as e inner join salgrade as s on e.salary >= s.losal and e.salary <= s.hisal;
select e.*, s.grade, s.losal, s.hisal from emp as e, salgrade as s where e.salary >= s.losal and e.salary <= s.hisal;
-- 6. 查询 "研发部" 所有员工的信息及 工资等级
-- 表: emp , salgrade , dept
-- 连接条件 : emp.salary between salgrade.losal and salgrade.hisal , emp.dept_id = dept.id
-- 查询条件 : dept.name = '研发部'
select e.*, s.grade
from emp as e
inner join dept as d on e.dept_id = d.id
inner join salgrade as s on e.salary between s.losal and s.hisal
where d.name = '研发部';
select e.*, s.grade from emp as e, dept as d, salgrade as s where e.dept_id = d.id and d.name = '研发部' and e.salary between s.losal and s.hisal;
-- 7. 查询 "研发部" 员工的平均工资
-- 表: emp , dept
-- 连接条件 : emp.dept_id = dept.id
select avg(t.salary)
from (select emp.salary
from emp
inner join dept on emp.dept_id = dept.id
where dept.name = '研发部') as t;
select avg(e.salary)
from emp e,
dept d
where e.dept_id = d.id
and d.name = '研发部';
-- 8. 查询工资比 "灭绝" 高的员工信息。
-- a. 查询 "灭绝" 的薪资
select e.salary from emp as e where e.name = '灭绝';
-- b. 查询比她工资高的员工数据
select *
from emp as e
where e.salary > (select e.salary
from emp as e
where e.name = '灭绝');
-- 9. 查询比平均薪资高的员工信息
-- a. 查询员工的平均薪资
select avg(e.salary)
from emp as e ;
-- b. 查询比平均薪资高的员工信息
select *
from emp as e
where e.salary > (select avg(e.salary)
from emp as e);
-- 10. 查询低于本部门平均工资的员工信息
-- a. 查询指定部门平均薪资 1
select avg(e.salary)
from emp as e
where e.dept_id = 1;
-- b. 查询低于本部门平均工资的员工信息
select *
from emp as e
where e.salary < (select avg(ee.salary)
from emp as ee
where ee.dept_id = e.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 as e
where e.dept_id = d.id) as '总人数'
from dept as d;
-- 12. 查询所有学生的选课情况, 展示出学生名称, 学号, 课程名称
-- 表: student , course , student_course
-- 连接条件: student.id = student_course.studentid , course.id = student_course.courseid
select s.name,
s.no,
c.name
from student as s,
course as c,
student_course as sc
where s.id = sc.studentid
and c.id = sc.courseid;
select s.name,
s.no,
c.name
from student as s
inner join student_course sc on s.id = sc.studentid
inner join course c on sc.courseid = c.id;

事务

事务简介

  • 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,即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,也就是说,当执行一条 DML 语句,MySQL 会立即隐式的提交事务

事务操作

-- 数据准备
create table account(
id int auto_increment primary key comment '主键ID',
name varchar(10) comment '姓名',
money int comment '余额'
) comment '账户表';
insert into account(id, name, money) VALUES (null,'张三',2000),(null,'李四',2000);
-- 恢复数据
update account set money = 2000 where name = '张三' or name = '李四';

抛出异常第三条语句不执行,结果 1000 2000

-- 转账操作(张三给李四转账 1000)
-- 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';
程序抛出异常...
-- 3. 将李四账户余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';

查看/设置事务提交方式

SELECT @@autocommit; -- 查看事务的提交方式 1 自动提交 0 手动提交
SET @@autocommit = 0; -- 设置事务的提交方式

提交事务

COMMIT;

回滚事务

ROLLBACK;

案例

select @@autocommit;
set @@autocommit = 0; -- 设置为手动提交
-- 转账操作(张三给李四转账 1000)
-- 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';
-- 提交事务
commit;
-- 回滚事务
rollback;

开启事务

START TRANSACTION 或 BEGIN;

提交事务

COMMIT;

回滚事务

ROLLBACK;

案例

-- 开启事务
start transaction ;
-- 转账操作(张三给李四转账 1000)
-- 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';
程序执行错误...
-- 3. 将李四账户余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';
-- 提交事务
commit;
-- 回滚事务
rollback;

事务四大特性(ACID)

  • 原子性(Atomicity):事务是不可分割的最小操作单元,要么全部成功,要么全部失败。
  • 一致性(Consistency):事务完成时,必须使所有的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 一个事务读到另外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,称之为不可重复读
幻读 一个事务按照条件查询数据时,没有对应的数据行,但是在插入数据时,又发现这行数据已经存在,好像出现了“幻影”

事务隔离级别

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
Read uncommitted
Read committed x
Repeatable Read(默认) x x
Serializable x x x

注意:事务隔离级别越高,数据越安全,但是性能越低

-- 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}
-- 查看事务隔离级别
select @@transaction_isolation;
-- 设置事务隔离级别
set session transaction isolation level read uncommitted ;
set session transaction isolation level repeatable read ;
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