1. 数据库约束

1.1 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 -- not 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。

1.2 NULL约束

创建表时，可以指定某列不为空:

-- 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),qq_email varchar(20)
);

1.3 UNIQUE：唯一约束

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),qq_email varchar(20)
);

1.4 DEFAULT：默认值约束

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 'unkown',qq_email varchar(20)
);

1.5 PRIMARY KEY：主键约束

指定id列为主键：

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (id int not null primary key,sn int unique,name varchar(20) default 'unkown',qq_email varchar(20)
);

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。

-- 主键是 not null 和 unique 的结合，可以不用 not null
id int primary key auto_increment,

1.6 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)

示例：

创建班级表classes，id为主键：

-- 创建班级表，有使用MySQL关键字作为字段时，需要使用``来标识
drop table if exists classes;
create table classes (id int primary key auto_increment,name varchar(20),`desc` varchar(100)
);

创建学生表student，一个学生对应一个班级，一个班级对应多个学生。使用id为主键，
classes_id为外键，关联班级表id

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (id int primary key auto_increment,sn int unique,name varchar(20) default 'unkown',qq_email varchar(20),classes_id int,foreign key(classes_id) references classes(id)
);

1.7 CHECK约束（了解）

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')
);

2. 表的设计

三大范式：

2.1 一对一

2.2 一对多

2.3 多对多

创建课程表

-- 创建课程表
drop table if exists course;
create table course (id int primary key auto_increment,name varchar(20)
);

创建学生课程中间表，考试成绩表

-- 创建课程学生中间表：考试成绩表
drop table if exists score;
create table score (id int primary key auto_increment,score decimal(3,1),student_id int,course_id int,foreign key (student_id) references student(id),foreign key (course_id) references course(id)
);

3.新增

插入查询结果

insert into table_name [(column [, column ...])] select ...

示例：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、qq_mail

-- 创建用户表
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'
);-- 将学生表中的所有数据复制到用户表
insert into test_user(name, email) select name, qq_mail from student;

4. 查询

4.1 聚合查询

4.1.1 聚合函数

常见的统计总数、计算平局值等操作，可以使用聚合函数来实现，常见的聚合函数有：

函数	说明
count([distinct] expr)	返回查询到的数据的数量
sum([distinct] expr)	返回查询到的数据的总和，不是数字没有意义
avg([distinct] expr)	返回查询到的数据的平均值，不是数字没有意义
max([distinct] expr)	返回查询到的数据的最大值，不是数字没有意义
min([distinct] expr)	返回查询到的数据的最小值，不是数字没有意义

示例：

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;

4.1.2 GROUP BY子句

SELECT 中使用 GROUP BY 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。

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

示例：

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),('隔壁老王','董事长', 12000.66);

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;

4.1.3 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

显示平均工资低于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;

4.2 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。
初始化测试数据：

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);

4.2.1 内连接

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;

示例：

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';

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
selectstu.sn,stu.name,stu.qq_mail,sum(sco.score)
fromstudent stujoin score sco on stu.id = sco.student_id
group bysco.student_id;

查询所有同学的成绩，及同学的个人信息

-- 查询出来的都是有成绩的同学，“老外学中文”同学 没有显示
select * from student stu join score sco on stu.id=sco.student_id;-- 学生表、成绩表、课程表3张表关联查询
selectstu.id,stu.sn,stu.name,stu.qq_mail,sco.score,sco.course_id,cou.name
fromstudent stujoin score sco on stu.id = sco.student_idjoin course cou on sco.course_id = cou.id
order bystu.id;

4.2.2 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;

示例：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
selectstu.id,stu.sn,stu.name,stu.qq_mail,sco.score,sco.course_id,cou.name
fromstudent stujoin score sco on stu.id = sco.student_idjoin course cou on sco.course_id = cou.id
order bystu.id;

4.2.3 自连接

自连接是指在同一张表连接自身进行查询。

示例：显示所有“计算机原理”成绩比“Java”成绩高的成绩信息

-- 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';-- 再查询成绩表中，“计算机原理”成绩比“Java”成绩 好的信息
selects1.*
fromscore s1,score s2
wheres1.student_id = s2.student_idand s1.score < s2.scoreand s1.course_id = 1and s2.course_id = 3;-- 也可以使用join on 语句来进行自连接查询
selects1.*
fromscore s1join score s2 on s1.student_id = s2.student_idand s1.score < s2.scoreand s1.course_id = 1and s2.course_id = 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：

selectstu.*,s1.score Java,s2.score 计算机原理
fromscore s1join score s2 on s1.student_id = s2.student_idjoin student stu on s1.student_id = stu.idjoin course c1 on s1.course_id = c1.idjoin course c2 on s2.course_id = c2.idand s1.score < s2.scoreand c1.NAME = 'Java'and c2.NAME = '计算机原理';

4.2.4 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
案例：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');

可以使用多列包含：

-- 插入重复的分数：score, student_id, course_id列重复
insert into score(score, student_id, course_id) values-- 黑旋风李逵(70.5, 1, 1),(98.5, 1, 3),-- 菩提老祖(60, 2, 1);
-- 查询重复的分数
select * from score where (score, student_id, course_id) in (select score, student_id,course_id from score group by score, student_id, course_id having count( 0 ) > 1 );

2. [NOT] EXISTS关键字：

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

在from子句中使用子查询：子查询语句出现在from子句中。这里要用到数据查询的技巧，把一个子查询当做一个临时表使用。
查询所有比“中文系2019级3班”平均分高的成绩信息：

-- 获取“中文系2019级3班”的平均分，将其看作临时表
select avg(sco.score) score from score scojoin student stu on sco.student_id = stu.idjoin classes cls on stu.classes_id = cls.id
wherecls.name = '中文系2019级3班';

查询成绩表中，比以上临时表平均分高的成绩：

select * from score sco,(select avg(sco.score) score fromscore scojoin student stu on sco.student_id = stu.idjoin classes cls on stu.classes_id = cls.idwherecls.name = '中文系2019级3班') tmp
where sco.score > tmp.score;

4.2.5 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';

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