【MySQL学习之基础篇】多表查询-编程知识

文章目录

1. 多表关系
- 1.1. 一对多
- 1.2. 多对多
- 1.3. 一对一
2. 多表查询概述
- 2.1. 数据准备
- 2.2. 概述
3. 查询的分类
- 3.1. 内连接查询
- 3.2. 外连接查询
- 3.3. 自连接
- - 3.3.1. 自连接查询
  - 3.3.2. 联合查询
- 3.4. 子查询
- - 3.4.1. 概述
  - 3.4.2. 标量子查询
  - 3.4.3. 列子查询
  - 3.4.4. 行子查询
  - 3.4.5. 表子查询
  - 3.4.6. 多表查询案例

摘要：之前在讲解SQL语句的时候，讲解了DQL语句，也就是数据查询语句，但是之前讲解的查询都是单表查询，而本章节我们要学习的则是多表查询操作，主要从以下几个方面进行讲解。

1. 多表关系

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

1.1. 一对多

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

在这里插入图片描述

1.2. 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

在这里插入图片描述

对应的SQL脚本：

--创建学生表
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');--创建课程表
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');--创建学生课程关系表
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), --添加外键constraint fk_studentid foreign key (studentid) references student (id) --添加外键
)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);

1.3. 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)
在这里插入图片描述
对应的SQL脚本:

-- 创建用户基本信息表
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';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');-- 创建用户教育信息表
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', -- 设置为 uniqueconstraint fk_userid foreign key (userid) references tb_user(id)
) comment '用户教育信息表';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);

2. 多表查询概述

2.1. 数据准备

删除之前 emp, dept表的测试数据
执行如下脚本，创建emp表与dept表并插入测试数据

-- 创建dept表，并插入数据
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';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');-- 创建emp表，并插入数据
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 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);

dept表共6条记录，emp表共17条记录。

2.2. 概述

多表查询就是指从多张表中查询数据。
原来查询单表数据，执行的SQL形式为：select * from emp;
那么我们要执行多表查询，就只需要使用逗号分隔多张表即可，如： select * from emp , dept;

select * from emp , dept;

具体的执行结果如下：

在这里插入图片描述
此时,我们看到查询结果中包含了大量的结果集，总共102条记录，而这其实就是员工表emp所有的记录(17条) 与 部门表dept所有记录(6条) 的所有组合情况，这种现象称之为笛卡尔积。

接下来，就来简单介绍下笛卡尔积。

笛卡尔积: 笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合的所有组合情况（比如，A集合和 B集合）。

在这里插入图片描述

而在多表查询中，我们是需要消除无效的笛卡尔积的，只保留两张表关联部分的数据。

在这里插入图片描述

在SQL语句中，如何来去除无效的笛卡尔积呢？我们可以给多表查询加上连接查询的条件即可。

select * from emp , dept where emp.dept_id = dept.id;

在这里插入图片描述
而由于id为17的员工，没有dept_id字段值，所以在多表查询时，根据连接查询的条件并没有查询到。

3. 查询的分类

连接查询
（1）内连接：相当于查询A、B交集部分数据
（2）外连接：
①左外连接：查询左表所有数据，以及两张表交集部分数据
②右外连接：查询右表所有数据，以及两张表交集部分数据
（3）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

3.1. 内连接查询

在这里插入图片描述

内连接查询的是两张表交集部分的数据。(也就是绿色部分的数据)
内连接的语法分为两种: 隐式内连接、显式内连接。

先来学习一下具体的语法结构。

隐式内连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 , 表2 WHERE 条件 ... ;

显式连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 [ INNER ] JOIN 表2 ON 连接条件 ... ;

案例：

A. 查询每一个员工的姓名 , 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 ;

在这里插入图片描述

-- 为每一张表起别名,简化SQL编写
select e.name, d.name from emp e, dept d where e.dept_id = d.id;

在这里插入图片描述

B. 查询每一个员工的姓名 , 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 emp.name, dept.name from emp inner join dept on emp.dept_id = dept.id;

在这里插入图片描述

-- 为每一张表起别名,简化SQL编写
select e.name, d.name from emp e join dept d on e.dept_id = d.id;

在这里插入图片描述

表的别名:
① 表名1 as 别名1 , 表名2 as 别名2 ;
② 表名1 别名1 , 表名2 别名2 ;
注意事项:
一旦为表起了别名，就不能再使用表名来指定对应的字段了，此时只能够使用别名来指定字段

3.2. 外连接查询

在这里插入图片描述
外连接分为两种，分别是：左外连接 和 右外连接。

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

具体的语法结构为：

左连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [ OUTER ] JOIN 表2 ON 条件 ... ;

左外连接相当于查询表1(左表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

右连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [ OUTER ] JOIN 表2 ON 条件 ... ;

右外连接相当于查询表2(右表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

案例：
A. 查询emp表的所有数据, 和对应的部门信息
由于需求中提到，要查询emp的所有数据，所以是不能内连接查询的，需要考虑使用外连接查询。
表结构: emp, dept
连接条件: emp.dept_id = dept.id

select e.*, d.name from emp e left outer join dept d on e.dept_id = d.id;
select e.*, d.name from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id;

在这里插入图片描述

B. 查询dept表的所有数据, 和对应的员工信息(右外连接)

由于需求中提到，要查询dept表的所有数据，所以是不能内连接查询的，需要考虑使用外连接查询。
表结构: emp, dept
连接条件: emp.dept_id = dept.id

select d.*, e.* from emp e right outer join dept d on e.dept_id = d.id;
select d.*, e.* from dept d left outer join emp e on e.dept_id = d.id;

在这里插入图片描述

注意事项：
左外连接和右外连接是可以相互替换的，只需要调整在连接查询时SQL中，表结构的先后顺序就可以了。而我们在日常开发使用时，更偏向于左外连接。

3.3. 自连接

3.3.1. 自连接查询

自连接查询，顾名思义，就是自己连接自己，也就是把一张表连接查询多次。我们先来学习一下自连接的查询语法：

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

而对于自连接查询，可以是内连接查询，也可以是外连接查询

案例：
A. 查询员工及其所属领导的名字
表结构: emp

select a.name , b.name from emp a , emp b where a.managerid = b.id;

在这里插入图片描述

B. 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
表结构: emp a , emp b

select a.name '员工', b.name '领导' from emp a left join emp b on a.managerid = b.id;

在这里插入图片描述

注意事项:
在自连接查询中，必须要为表起别名，要不然我们不清楚所指定的条件、返回的字段，到底是哪一张表的字段

3.3.2. 联合查询

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。

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:
A. 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。
当前对于这个需求，我们可以直接使用多条件查询，使用逻辑运算符 or 连接即可。那这里呢，我们也可以通过union/union all来联合查询。

select * from emp where salary < 5000
union all
select * from emp where age > 50;

在这里插入图片描述

union all查询出来的结果，仅仅进行简单的合并，并未去重。

select * from emp where salary < 5000
union
select * from emp where age > 50;

在这里插入图片描述

union 联合查询，会对查询出来的结果进行去重处理。

注意：
如果多条查询语句查询出来的结果，字段数量不一致，在进行union/union all联合查询时，将会报错。如

3.4. 子查询

3.4.1. 概述

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 / UPDATE / DELETE / SELECT 的任何一个。

分类
根据子查询结果不同，分为：
A. 标量子查询（子查询结果为单个值）
B. 列子查询(子查询结果为一列)
C. 行子查询(子查询结果为一行)
D. 表子查询(子查询结果为多行多列)

根据子查询位置，分为：
A. WHERE之后
B. FROM之后
C. SELECT之后

3.4.2. 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:
A. 查询 “销售部” 的所有员工信息
完成这个需求时，我们可以将需求分解为两步：
①. 查询 “销售部” 部门ID

select id from dept where name = '销售部';

在这里插入图片描述
也就是说：(select id from dept where name = ‘销售部’; )=4

②. 根据 “销售部” 部门ID, 查询员工信息

select * from emp where dept_id = (select id from dept where name = '销售部');
-- 等价于
select * from emp where dept_id = 4;

在这里插入图片描述

B. 查询在 “方东白” 入职之后的员工信息
完成这个需求时，我们可以将需求分解为两步：
①. 查询方东白的入职日期

select entrydate from emp where name = '方东白';

②. 查询指定入职日期之后入职的员工信息

select * from emp where entrydate > (select entrydate from emp where name = '方东白');

在这里插入图片描述

3.4.3. 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
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

案例:
A. 查询 “销售部” 和 “市场部” 的所有员工信息
分解为以下两步:
①. 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';

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：一列两行）

②. 根据部门ID, 查询员工信息

select * from emp where dept_id in (select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部');

在这里插入图片描述

B. 查询比财务部所有人工资都高的员工信息

分解为以下两步:
①. 查询所有财务部人员工资

select id from dept where name = '财务部';

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：一列一行）

select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '财务部');

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：一列三行）

②. 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') );

在这里插入图片描述

C. 查询比研发部其中任意一人工资高的员工信息
分解为以下两步:
①. 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');

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：一列五行）

②. 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') );

在这里插入图片描述

3.4.4. 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:
A. 查询与 “张无忌” 的薪资及直属领导相同的员工信息 ;
这个需求同样可以拆解为两步进行:
①. 查询 “张无忌” 的薪资及直属领导

select salary, managerid from emp where name = '张无忌';

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：一行两列）

②. 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');
-- 等价于
select * from emp where (salary,managerid) = (12500, 1);

在这里插入图片描述

3.4.5. 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:
A. 查询与 “鹿杖客” , “宋远桥” 的职位和薪资相同的员工信息
分解为两步执行:
①. 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';

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：两行两列）

②. 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' );

在这里插入图片描述

B. 查询入职日期是 “2006-01-01” 之后的员工信息 , 及其部门信息
分解为两步执行:
①. 入职日期是 “2006-01-01” 之后的员工信息

select * from emp where entrydate > '2006-01-01';

在这里插入图片描述
（子查询返回的是：8行6列）

②. 查询这部分员工, 对应的部门信息;

select e.*, d.* from (select * from emp where entrydate > '2006-01-01') e left join dept d on e.dept_id = d.id ;

在这里插入图片描述

3.4.6. 多表查询案例

数据环境准备：

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);

在这个案例中，我们主要运用上面所讲解的多表查询的语法，完成以下的12个需求即可，而这里主要涉及到的表就三张：emp员工表、dept部门表、salgrade薪资等级表。

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 e.name , e.age , e.job , d.name from emp e , dept d where e.dept_id = d.id;

在这里插入图片描述

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 e inner join dept d on e.dept_id = d.id where e.age < 30;

在这里插入图片描述

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 distinct d.id , d.name from emp e , dept d where e.dept_id = d.id;

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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(外连接)
表: emp , dept
连接条件: emp.dept_id = dept.id

select e.*, d.name from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id where e.age > 40 ;

在这里插入图片描述

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

-- 方式一
select e.* , s.grade , s.losal, s.hisal from emp e , salgrade s where e.salary >= s.losal and e.salary <= s.hisal;
-- 方式二
select e.* , s.grade , s.losal, s.hisal from emp e , salgrade s where e.salary between s.losal and s.hisal;

在这里插入图片描述

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 e , dept d , salgrade s where e.dept_id = d.id and (e.salary between s.losal and s.hisal ) and d.name = '研发部';

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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(e.salary) from emp e, dept d where e.dept_id = d.id and d.name = '研发部';

在这里插入图片描述

查询工资比 “灭绝” 高的员工信息。
①. 查询 “灭绝” 的薪资

select salary from emp where name = '灭绝';

在这里插入图片描述

②. 查询比她工资高的员工数据

select * from emp where salary > ( select salary from emp where name = '灭绝' );

在这里插入图片描述

查询比平均薪资高的员工信息
①. 查询员工的平均薪资

select avg(salary) from emp;

在这里插入图片描述

②. 查询比平均薪资高的员工信息

select * from emp where salary > ( select avg(salary) from emp );

在这里插入图片描述

查询低于本部门平均工资的员工信息
①. 查询指定部门平均薪资

select avg(e1.salary) from emp e1 where e1.dept_id = 1;

在这里插入图片描述

select avg(e1.salary) from emp e1 where e1.dept_id = 2;

在这里插入图片描述

②. 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 );

在这里插入图片描述

查询所有的部门信息, 并统计部门的员工人数

select d.id, d.name , ( select count(*) from emp e where e.dept_id = d.id ) '人数' from dept d;

在这里插入图片描述

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 s , student_course sc , course c where s.id = sc.studentid and sc.courseid = c.id ;

在这里插入图片描述

备注:
以上需求的实现方式可能会很多, SQL写法也有很多，只要能满足我们的需求，查询出符合条件的记录即可