4. 多表查询

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
• 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

1.2 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

• 创建三个表

constraint fk_courseid foreign key (courseid) references course (id);
constraint fk_studentid foreign key (studentid) references student (id);

1.3 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）

constraint fk_userid foreign key (userid) references tb_user(id);

2. 查询

2.1 多表查询

• 从多张表中国查询数据

• 合并查询（笛卡尔积，会展示所有组合结果）：

  select * from employee, dept;

笛卡尔积：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）

消除无效笛卡尔积，加上条件：

select * from employee, dept where employee.dept = dept.id;

2.2 分类

• 连接查询
  • 内连接：相当于查询A、B的交集
  • 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

3. 内连接查询

• 内连接查询的是两张表交集的部分
  • 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 ...;

• 显式性能比隐式高

例子：

-- 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);

-- 查询员工姓名，及关联的部门的名称
-- 隐式
select e.name, d.name from emp as e, dept as d where e.dept_id = d.id;
-- 显式
select e.name, d.name from emp as e inner join dept as d on e.dept_id = d.id;

4. 外连接查询

• 左外连接：
  • 查询左表所有数据，以及两张表交集部分数据
  • 相当于查询表1的所有数据，包含表1和表2交集部分数据

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

• 右外连接：
  • 查询右表所有数据，以及两张表交集部分数据

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

例子：

-- 查询emp表的所有数据，和对应的部门信息（左外连接）
-- 左
select e.*, d.name from emp as e left outer 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）
select d.name, e.* from dept d left outer join emp e on e.dept_id = d.id;  
-- 这条语句与下面的语句效果一样
-- 右
select d.name, e.* from emp as e right outer join dept as d on e.dept_id = d.id;

左连接可以查询到没有dept的emp，右连接可以查询到没有emp的dept

5. 自连接查询

• 当前表与自身的连接查询，自连接必须使用表别名

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

例子：

-- 查询员工及其所属领导的名字
select a.name, b.name from emp a, emp b where a.managerid = b.id;
-- 没有领导的也查询出来
select a.name, b.name from emp a left join emp b on a.managerid = b.id;

6. 联合查询 union, union all

• 把多次查询的结果合并，形成一个新的查询集

• 语法：

SELECT 字段列表 FROM 表A ...
UNION [ALL]
SELECT 字段列表 FROM 表B ...;

-- eg:
-- 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;

注意事项

• 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 会有重复结果，UNION 不会
• 联合查询比使用or效率高，不会使索引失效

7. 子查询

SQL语句中嵌套SELECT语句，称谓嵌套查询，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

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

7.1 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：= < > > >= < <=
• 例子：

-- 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_id = 4;
-- 合并（子查询）
select * from emp where dept_id = (select id from dept where name = '销售部');

-- 查询xxx入职之后的员工信息
select * from emp where entrydate > (select entrydate from emp where name = '方东白');

7.2 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

例子：

-- 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'));

7.3 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
• 例子：

-- 查询与xxx的薪资及直属领导相同的员工信息
select * from emp where (salary, managerid) = (12500, 1);
select * from emp where (salary, managerid) = (select salary, managerid from emp where name = '张无忌');

7.4 表子查询

• 返回的结果是多行多列
  • 常用操作符：IN
• 例子：

-- 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 = '鹿杖客' or name = '宋远桥');
-- 查询入职日期是2006-01-01之后的员工，及其部门信息
select e.*, d.* from (select * from emp where entrydate > '2006-01-01') as e left join dept as d on e.dept_id = d.id;

8. 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);
 
-- 查询员工的姓名、年龄、职位、部门信息。
select e.name, e.age, e.job, d.name from emp e, dept d where e.dept_id = d.id;
-- 查询年龄小于30岁的员工姓名、年龄、职位、部门信息。
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;
-- 查询拥有员工的部门ID、部门名称。
select distinct d.id, d.name from emp e, dept d where e.dept_id = d.id;
-- 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;
-- 查询所有员工的工资等级。
select e.*, s.grade from emp e, salgrade s where e.salary between s.losal and s.hisal; 
-- 查询"研发部”所有员工的信息及工资等级。
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';
-- 查询"研发部”员工的平均工资。
select avg(e.salary)
from emp e,
	 dept d
where e.dept_id = d.id
	and d.name = '研发部';
-- 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');
                
-- 查询比平均薪资高的员工信息。
select * 
from emp
where salary > (select avg(salary)
				from emp);
				
-- 查询低于本部门平均工资的员工信息。

select * 
from emp e2
where salary < (select avg(e1.salary)
                from emp e1
                where e1.dept_id = e2.dept_id);
-- 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;


-- 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
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;