推荐学Java——数据表高级操作

前言

上一节内容学习了关于数据表的基本操作，也就是针对单表的增删改查以及创建和删除，而在实际开发中，往往是多表联合操作，尤其是插入和查询用的最多，而这两步都要经过一个“筛选”的过程，这个过程要根据具体业务逻辑，综合不同的表，查询后决定是否满足插入或其他条件。

本节内容涉及的广泛一些，我们需要创建多个表，进行复杂一点的操作，数据库管理工具这里使用的是 Navicat 12 ，还有很多类似的软件，比如：sqlyog、SQL-Front等等。

Navicat 12 安装

官网：https://www.navicat.com.cn/download/navicat-premium

解决 Navicat12 链接MySQL的错误：2059 - authentication plugin 'caching_sha2_password’

解决方案：https://jingyan.baidu.com/article/0aa22375e7966ac8cc0d64b3.html

这里特别注意最后一句命令：ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'root'; BY后面的字符串就是你的 mysql 密码，如果你没有正确输入，那么测试链接数据库的时候会提示这个错误：1045 Access denied for user 'root'@'localhost' (using password: YES) 其实就相当于修改了 root 账户的密码。

本节涉及到表结构

部门表

字段分别是：部门编号、部门名称、部门所在地址位置。

员工表

字段分别是：员工编号、员工名称、职位、上级、入职日期、薪资、补贴、所属部门编号、所使用的语言。

薪资等级表

字段分别是：等级、最低工资、最高工资。

• 以上表中的数据大家可以自己修改和填充
• 工具和sql文件在公众号 推荐学java 回复navicat获取。

常见的 MySQL 内置函数

与之对应，还有多行处理函数，前者是说有一条输入，对应一条输出结果；后者则是多行输入，对应一条输出结果，比如：求和函数sum() 。

• LOWER()：转小写字母

  select lower(列名) from 表名;
  // 也可以带表名
  select lower(列名) as l_Name from 表名;
  

• UPPER()：转大写字母

• LENGTH(列名)：字符数量，就是字段的长度

• CONCAT(string1,string2)：字符串拼接，不能使用 + .

  // 将列 LANGUAGE 首字母转大写
  select concat(upper(substr(language,1,1)),substr(language,2,length(language)-1)) as '语言' from emp;
  

• INSTR()：字符出现的位置

• INSERT()：插入/替换字符

• REPLACE()：替换字符

• SUBSTR(字符串,开始截取的位置,结束的位置)：截取字符串。下标是从1开始的

  select substr(ename,1,1) from emp;
  select ename from emp where substr(ename,1,1) like '老%';
  

• SUBSTRING(字符串,开始截取的位置,偏移量)：截取字符串

• LPAD(字符串,填充后字符串总长度,要填充的字符串)：在字符串的左侧填充给定字符串。

• RPAD(字符串，填充后字符串总长度,要填充的字符串)：在字符串的右侧填充给定字符串。

• TRIM()：去掉字符串的首位空格

• ROUND(列名,保留位数) ：四舍五入，根据指定位数来保留小数位。

  // 十位四舍五入，没有小数位
  select round(sal,-1) as '薪资' from emp;
  // 去尾，只保留整数部分
  select round(sal,0) as '薪资' from emp;
  // 四舍五入，保留一位小数（如果本来只有一位小数，则会直接保留）
  select round(sal,1) as '薪资' from emp;
  // 四舍五入，保留两位小数
  select round(sal,2) as '薪资' from emp;
  

• ifnull(值1, 值2) ：空处理函数，可以将 null 转换成一个具体值。 如果值1为null，那么会取值2参与运算。

  select (sal + IFNULL(comm,0)) *12 as '年薪' from emp;
  

• format(列名,'格式') ：数字格式化，例如显式千分位：

  select e.ename,format(e.sal,'$999,999')  as sal from emp e;
  

连接查询

上一节内容涉及的都是但张表操作和基本的sql关键词的使用，下面的内容涉及多张表之间的查询操作，以及相关SQL专业知识。

SQL查询分类

根据SQL语法年代

• SQL92：1992年出现的语法
• SQL99：1999年出现的语法

根据表连接的方式

• 内连接
  • 等值连接
  • 非等值连接
  • 自连接
• 外连接
  • 左外连接（左连接）
  • 右外连接（右链接）
  • 全连接（基本不用，可不了解）

笛卡尔积现象

当多张表关联查询时，如果不加任何约束条件，那么查询结果是多张表记录的乘机。

内连接之等值连接案例

需求：

查询每个员工所在的部门名称，要求显示员工姓名、部门名称。

分析：

员工表中只有部门编号，部门名称是在部门表中，所以就需要两张表关联查询。

SQL语句：

select e.ename, d.dname from emp e join dept d on e.deptno = d.deptno; // on 后的条件是等值的，叫做等值连接

内连接之非等值连接案例

需求：

找出每个员工的薪资等级，要求显示员工姓名、薪资、薪资等级。

分析：

薪资等级是一张单独的表，员工姓名和薪资在员工表中，同样需要两张表联合查询。

SQL语句：

// on 后的条件不是等值的，叫做非等值连接
select e.ename, e.sal, s.grade from emp e join salgrade s on e.sal between s.losal and s.hisal;

内连接之自连接案例

需求：

找出每个员工的领导的姓名，显示员工姓名、领导姓名。

分析：

员工表中有员工姓名和员工的上级领导编号，领导同样也是员工，也存在员工表中，所以需要将一张表（员工表）看做两张表来查询，故称作这种情况为自连接查询。

SQL语句：

select e.ename as '员工姓名',em.ename as '领导姓名' from emp e join emp em on e.mgr = em.empno;

外连接案例

需求：

找出每个员工所在的部门，显示员工姓名、部门名称。

分析：

员工在员工表中，存在部门编号，部门名称是在部门表中。

SQL语句：

select e.ename, d.dname from emp e right join dept d on e.deptno = d.deptno;

带有right的是右外连接，又称右链接，此时查询会以right右边的表作为主表来查询，任何一个右链接查询都可以写出对应的左连接查询，反之亦然。

对应左连接查询SQL：

select e.ename, d.dname from dept d left join emp e on e.deptno = d.deptno;

总结：

• 外连接的查询结果一定是 >= 内连接的查询结果。
• 一条SQL中可以同时出现内连接和外连接，混合使用没有问题。

多张表关联查询

语法格式：

select a.xxx,b.xxx,c.xxx from a表 a join b表 b on a和b的链接条件 join c表 c on a和c的链接条件

**案例1：**三张表关联查询

找出每个员工的部门名称以及工资等级，显示员工姓名、薪资、部门名称、薪资等级。

SQL语句：

select e.ename,e.sal,d.dname,s.grade from emp e join dept d on e.deptno = d.deptno join salgrade s on e.sal between s.losal and s.hisal;

案例2： 三张表链接+左连接查询

找出每个员工的部门名称以及工资等级，显示员工姓名、薪资、领导名、部门名称、薪资等级。

SQL语句：

select e.ename, em.ename as '上级领导', e.sal, d.dname, s.grade from emp e join dept d on e.deptno = d.deptno join salgrade s on e.sal between s.losal and hisal left join emp em on e.mgr = em.empno;

子查询

什么是子查询？

select语句中嵌套select语句，那么被嵌套的select语句称为子查询。

子查询出现位置

select 
    ...(select)
from
    ...(select)
where
    ...(select)

where 子句中的子查询

案例：

找出比最低工资（员工的工资，不是工资登记表中的最低工资）高的员工姓名和工资。

SQL语句：

select e.ename,e.sal from emp e where e.sal > (select min(sal) from emp);

from 子句中的子查询

from子句中的子查询结果可以当做一张临时表来使用，因为from后面本身就是表名

案例：

找出每个工作岗位的平均薪资的工资等级。

SQL语句：

select s.job,s.avg,sal.grade from (select job, avg(sal) avg from emp group by job) s join salgrade sal on s.avg between sal.losal and sal.hisal ;

select 子句中的子查询（了解即可）

案例：

找出每个员工的部门名称，显示员工姓名、部门名称。

SQL语句：

select e.ename, (select d.dname from dept d where d.deptno = e.deptno) d from emp e;

union用法

将查询结果集进行合并，比如：两条select语句的结果拼接在一起。

案例：

将 job 为 四绝之一 和 Java全栈工程师 的员工查出来，显示员工名、职位名。

SQL语法：

select e.ename, e.job from emp e where e.job = '四绝之一'
union
select e.ename,e.job from emp e where e.job ='Java全栈工程师';

就这个需求而言，SQL查询可以用之前学的 or 或者 in(值1,值2) 都可以实现结果，但在多表链接查询时 union 效率更高。

union注意事项：

• 在进行结果集合并的时候，要求结果集的列数相同

limit用法（必须掌握）

将查询结果集的一部分取出来，通常多用于分页查询中。

用法示例：

-- 将所有职位查询来降序排列，只显示前5条
select * from emp order by job desc limit 5;
-- 将查询结果 从第四条开始，向后取5条数据出来
select e.ename, e.sal from emp e order by sal desc limit 3,5;

limit注意事项：

• limit startIndex,length. startIndex如果不写，默认从第一条开始
• mySQL当中，limit 在 order by 之后执行。

通用分页公式：

limit (pageNo-1)*pageSize, pageSize;

存储引擎（了解即可）

这个名词是MySQL特有的，Oracle中也有类似技术，但不叫这个名字。存储引擎就是一张表存储/组织数据的方式。

• MySQL默认的存储引擎是 InnoDB

• MySQL默认的字符编码是 utf8

• 创建引擎语法格式：

  create table t_studying (
  id int primary key auto_increment,
  name varchar(255) not null,
  grade int not null
  ) engine = InnoDB default charset=utf8;
  

• 查看MySQL支持的存储引擎，命令：show engines \G

这道理，查询相关高级知识已经完结了，下面内容是偏理论性的，但也很重要，属于高级操作，请结合知识导图查看。

事务（重点）

什么是事务？

一个事务就是一个完整的业务逻辑。

只有增、删、改才会有事务一说。

事务的执行逻辑

这和存储引擎有关系，MySQL使用 InnoDB ，而 InnoDB 对没次操作的DML语句都会有日志记录文件，事务的执行结果要么多条语句全部失败，要么全部成功，无论是什么结果都会清空日志文件，所以事务支持回滚。

事务的四个特性

• 原子性
• 一致性
• 隔离性
• 持久性

事务的四种隔离级别

• 读未提交（Read Uncommited）：事务A只能读取到事务B未提交的数据，这种隔离级别基本不用。
• 读已提交（Read Commited）：事务A只能读取到事务B已提交的数据，最常用的隔离级别，Oracle数据库默认隔离级别。
• 可重复读（Repeatable Read）：事务A开启事务后，每次读到的数据都是相同的，就是事务B已经提交事务了，也同样读取不到事务B提交后的数据。MySQL数据库默认隔离级别。
• 序列化（Serializable）：隔离级别最高，效率最低，每次读取到的都是最真实的数据，但事务不能并行，需要排队。

查看事务隔离级别命令

select @@tx_isolation

索引

什么是索引？

索引是在数据库表的字段上添加的，是为了提高查询效率提供的一种机制。一个字段可以添加一个索引，当然也可以多个字段联合起来添加索引。

索引实现原理

• 在任何数据库中，主键都会自动添加索引
• 在MySQL中，如果一个字段有 unique 约束的话，也会自动添加索引
• 在任何数据库中，任意一条记录在硬盘上都有对应的物理存储编号
• 不同的存储引擎索引以不同的形式存在。在 InnoDB 中，索引存储在一个逻辑名叫 tablespace 中，是一种二叉树（B-Tree）结构。

索引添加时机

• 数据量庞大
• 该字段经常出现在 where 后面，一条件的形式存在，也就是经常被扫描
• 该字段很少的MDL（insert delete update）操作（因为DML之后，索引需要重新排序）

创建索引

语法：

create index 索引名 on 表名(字段名);

删除索引

语法：

drop index 索引名 on 表名;

查看 SQL 语句是否使用了索引

语法：

explain sql查询语句;

说明： 通过查看结果中的 type 和 rows 值来做判断，前者如果是 ref 则说明是通过索引来扫描的。

索引失效的情况

• 模糊匹配当中以 % 开头了
• 使用 or 的时候，要能使用索引，那么要求 or 两边的字段都要有索引，如果只要一边有索引，那么索引会失效
• 使用复合索引（两个或多个字段联合起来添加一个索引）的时候，没有使用左侧的列查找，索引失效
• 在 where 当中，索引列参加了运算，索引失效
• 在 where 当中，索引列使用了函数，索引失效

视图

什么是视图

不同角度看待同一份数据。

只有 DQL 语句才能以 view 的形式创建。

创建视图对象

create view 视图名称 as select语句;

删除视图对象

drop view 视图名称;

视图作用

我们可以面向视图对象进行增删改查，这将会导致原表数据被操作。方便、简化开发、利于维护

数据库设计三范式

第一范式

要求所有表都必须有主键，每一个字段都是原子性不可再分。

第二范式

在第一范式的基础上，要求每个非主键字段完全依赖主键，不要产生部分依赖。

第三范式

在第二范式的基础上，要求所有非主键字段完全依赖主键，不要产生传递依赖。

总结

关于多表的操作，最常用的就是查询，且是最重要的内容，本章节内容会影响到我们后面的进阶内容，需要加强练习。这里建议大家在学习的过程中写 SQL 语句在相应的工具中进行，本文开始介绍了工具，还没下载的可以去公众号获取。

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