2023.12.13 关于 MySQL 复杂查询

目录

聚合查询

聚合函数

group by 子句

执行流程图

联合查询 

笛卡尔积

内连接 外连接

左外连接

右外连接

自连接

子查询

单行子查询

多行子查询

EXISTS 关键字

合并查询

union on 和 union 的区别

聚合查询

聚合函数

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
AVG([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的平均值
MAX([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的最大值
MIN([DISTINCT] expr)	返回查询到的数据的最小值

注意：

• 求和、平均值、最大、最小 这几个函数都需要针对数字类型的列

实例理解

• 此处我们创建一个 exam_result 表，并插入几条数据

• 使用 count 查询返回结果的行数

select count(*) from exam_result;

执行结果：

• 使用 sum 查询 chines 字段数据的和（针对某一列计算）

select sum(chinese) from exam_result;

 执行结果：

• 使用 avg 查询 chines + math + eglish  这三个字段数据的平均值（针对表达式计算）

select avg(chinese + math + english) from exam_result;

执行结果：

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group by 子句

• 使用 group by 子句可以对指定列进行分组查询
• 不使用 group by 分组的时候，就相当于只要一组，把所有的行进行聚合
• 引入 group by 就可以针对不同的组，来分别进行聚合

实例理解

• 此处我们创建一个 emp 表，并插入几条数据

                                         

• 此处我们想根据 role 字段分别查询各个职位的平均薪水

select role,avg(salary) from emp group by role;

执行结果：

• ---

  分组查询 也是可以指定条件的

三种情况

• 分组之前 指定条件，即先筛选再分组（where）
• 分组之后 指定条件，即先分组再筛选（having）
• 分组之前和之后，都指定条件

实例理解

• 查询每个岗位的平均薪资，但是需筛选掉 employ 岗位中 name = haoran 的薪水
• 使用 where

select role,avg(salary) from emp where name != 'haoran' group by role;

执行结果：

• 查询每个岗位的平均薪水，但是最后筛选掉平均薪水大于 10000 的岗位
• 使用 having

执行结果：

• 查询每个岗位的平均薪资，但是在计算平均薪水之前 需筛选掉 employ 岗位中 name = haoran 的薪水，在计算平均薪水后 需筛选掉平均薪水大于 10000 的岗位
• where 和 having 结合使用

select role,avg(salary) from emp where name != 'haoran' group by role having avg(salary) < 10000;

执行结果：

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执行流程图

联合查询 

笛卡尔积

• 多表查询的基本执行过程：笛卡尔积

实例理解一

• 此处我们创建两个表，分别为 student 表 和 class 表，并插入几条数据

• 此时我们想得到 student 表 和 class 表的笛卡尔积

select * from student, class;

执行结果：

• 笛卡尔积得到一个更大的表，列数为两个表列数之和，行数为两个表行数之积
• 但是仔细观察，笛卡尔积里的结果，很多都是无效数据，只有一部分是有意义的
• 因此我们需要把 无意义的数据给筛选掉
• 此处无意义的数据行为 classId 既为 1 又为 2 的

select * from student, class where student.classId = class.classId;

执行结果：

• 加上条件后，我们所查询到的数据便都是合法的了
• 此处我们将用来筛选有效数据的条件 称为连接条件

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实例理解二

• 此处我们创建四个表，分别为 classes 表、student 表、course 表、score 表，并插入多条数据

分析：

• 学生 和 班级，一对多关系
• 学生 和 课程，多对多关系，要想表示这个多对多关系，就需要引入个关联表
• score 表正好描述了 学生 和 课程 之间的关联关系，顺便也把分数也给列出来了

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1）查询 许仙 同学的成绩

• 先计算笛卡尔积，加上连接条件

select * from student,score where student.id = score.student_id;

执行结果：

• 根据需求，我们仅需得到 name = '许仙' 的数据行

select * from student,score where student.id = score.student_id and name = '许仙';

执行结果：

• 再针对查询的列进行精简，此处只保留 name 字段 和 score 字段

select student.name,score.score from student,score where student.id = score.student_id and name = '许仙';

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2）使用 join 关键字查询 许仙 同学的成绩

• 写法一

select student.name,score.score from student join score on student.id = score.student_id and student.name = '许仙';

• 写法二

select student.name,score.score from student inner join score on student.id = score.student_id and student.name = '许仙';

执行结果：

• 这两种写法的执行结果相同

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注意：

• 上述 直接 from 多个表和使用 join on 关键字，虽然均能实现查询许仙同学成绩
• 但是 直接 from 多个表，只能实现 内连接
• 而 join on 既可以实现 内连接 也能实现 外连接

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3）查询所有同学的总成绩，及同学的个人信息

select student.name,sum(score.score) as '总分' from student,score where student.id = score.student_id group by student.name;

执行结果：

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4）查询所有学生的成绩信息，及同学的个人信息

• 期望查询结果中包含个人信息、课程名字、分数

写法一：

• 直接 from 多个表

select student.name,course.name as course_name,score.score from student,course,score where student.id = score.student_id and score.course_id = course.id;

写法二：

• 使用 join 关键字

select student.name,course.name as course_name,score.score from student join score on student.id = score.student_id join course on score.course_id = course.id;

执行结果：

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内连接 外连接

• 内连接 和 外连接在大多数情况下，是没区别的
• 比如 要连接的两个表，其里面的数据都是相互对应的，这时候二者没区别
• 如果不是 相互对应的，那么此时 内连接 和 外连接 就有区别了

实例理解一

• 此处我们创建两个表，分别为 student 表 和 score 表，并插入多条数据
• 此时我们两个表中的数据为 相互对应的

• 使用 直接 from 多个表的方式 查询学生成绩

select * from student,score where student.id = score.student_id;

执行结果：

• 使用 join 关键字的方式 查询学生成绩

select * from student join score on student.id = score.student_id;

执行结果：

• 我们可以对比观察两种方式的查询结果，发现查询结果相同，且此处的连接为 内连接

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实例理解二

• 此处我们将 score 表中的 score = 70 的 student_id 改为 4
• 此时 student 表中的 王五 同学是没有分数的
•  score 表中 student_id = 4 的分数不知道是哪位同学的

• 使用 直接 from 多个表的方式 查询学生成绩

select * from student,score where student.id = score.student_id;

执行结果：

• 此处的查询结果为 两个表中能相互对应上的数据

• 使用 join 关键字的方式 查询学生成绩

select * from student join score on student.id = score.student_id;

执行结果：

• 此处的查询结果为 两个表中都有的数据，即能对应上的数据

• 上述的两种写法均为 内连接

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• 此时我们通过 join 关键字来实现外连接
• 写法为在 join 前面加个 left  或 right ，分别对应着 左外连接 和 右外连接

左外连接

select * from student left join score on student.id = score.student_id;

执行结果：

• 左外连接 会把左表的结果尽量列出来，哪怕在右表中没有对应的记录，就使用 NULL 填充

右外连接

select * from student right join score on student.id = score.student_id;

执行结果：

• 右外连接 会把右表的结果尽量列出来，哪怕在左表中没有对应的记录，就使用 NULL 填充

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自连接

• 自己和自己进行笛卡尔积
• 自连接的效果就是把 行 转成 列
• sql 中无法针对 行和行 之间使用条件比较
• 但是有的需要中，又需要行和行比较，就可以使用 自连接 把行转成列

实例理解

• 此处我们还是使用下图所示的四张表 举例说明

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1）查询计算机原理成绩比 Java 高的同学 id

• 首先我们进行笛卡尔积，并简单筛选 无效数据

select * from score as s1,score as s2 where s1.student_id = s2.student_id;

执行结果：

• 插叙出来的数据行还是比较多的，此处我们仅截取 1号同学

分析：

• 我们可以看到这里的每一行就是在针对同一个同学的各种课程 id 进行了排列组合
• 同时也是针对分数进行 排列组合
• 上图红框部分数据行 其 course_id 分别为 3 和 1，即代表 计算机原理 和 Java
• 上图 红框部分 和 绿框部分 为重复行，所以我们还需进行去重

select * from score as s1,score as s2 where s1.student_id = s2.student_id and s1.course_id = 3 and s2.course_id = 1;

执行结果：

• 此处我们再进一步指定查询 s1 表 course_id = 3 且 s2 表 course_id = 1 的数据行
• 即 s1 表仅保留 计算机原理的成绩，s2 表仅保留 Java 的成绩
• 既满足了 仅需比较 计算机原理 和 Java 这两门课的成绩的要求，也达到了去重的目的

• 最后我们再进行最后的筛选，只留下计算机原理成绩 比 Java 高 的数据行

select * from score as s1,score as s2 where s1.student_id = s2.student_id and s1.course_id = 3 and s2.course_id = 1 and s1.score > s2.score;

执行结果：

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子查询

• 子查询本质上就是套娃，即把多个 sql 组合成了一个
• 在实际开发中，子查询要慎用
• 因为子查询可能会构造出非常复杂、不好理解的 sql，对于 代码的可读性 和 sql的执行效率 很可能是毁灭性的打击

单行子查询

• 返回一行记录的子查询

实例理解

•  此处我们还是使用下图所示的四张表 举例说明

1）查询 name = '不想毕业' 的同班同学的姓名

• 步骤一：先查询到 name = '不想毕业' 同学的班级 id

select classes_id from student where name = '不想毕业';

执行结果：

• 步骤二：根据查询到的班级 id 来查询该班级的所有学生姓名，排除掉 name = '不想毕业' 同学

select name from student where classes_id = 1 and name != '不想毕业';

执行结果：

• 我们子查询就是将上述的两个步骤合二为一

select name from student where classes_id = (select classes_id from student where name = '不想毕业') and name != '不想毕业';

执行结果：

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多行子查询

• 返回多行记录的子查询

实例理解

• 还是使用上文 的四张表来举例

1）查询 语文 或 英语 课程的成绩信息

• 步骤一：先根据名字 查询出课程 id

select id from course where name = '语文' or name = '英文';

执行结果：

• 步骤二： 根据课程 id 查询出课程分数

select * from score where course_id in(4,6);

执行结果：

• 使用子查询将上述两个步骤合并为一

select * from score where course_id in(select id from course where name = '语文' or name = '英文');

执行结果：

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EXISTS 关键字

• 该关键字的可读性比较差 且 执行效率也大大低于 in 关键字写法，但使用 exists 关键字可以解决一些特殊场景
• 如 当我们使用 in 关键字进行查询时，其查询结果在内存中，如果查询结果太大，以至于内存都放不下了
• 此时就不能使用 in 关键字，需转而使用 exists 关键字代替
• 实际上处理上述场景 更推荐的是多步完成查询，没必要强行合成一个
• exists 关键字的本质也就是让数据库执行多个 查询操作

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合并查询

• 本质上就是把两个查询的结果集 合并成一个
• 要求这两个结果集的列相同才能合并，即 列的类型 + 列的个数 + 列的名字 相同

实例理解：

•  此处我们还是使用下图所示的四张表 举例说明

1）查询 id < 3 或者名字为 英文 的课程

• 此处使用 union 关键字进行 合并查询

select * from course where id<3 union select * from course where name = '英文';

执行结果：

注意：

• 虽然在该场景下使用 or 关键字也能完成查询
• 但是用 or 关键字 时，你的查询只能来自于同一张表
• 如果使用 union 关键字查询结果，你的查询可以来自于不同的表，只要保证查询结果的列相同即可

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union on 和 union 的区别

• union on 和 union 这两个关键字，在大多数场景下都是差不多的
• 但 union 会进行去重操作，即重复的行只会保留一份
• 而 union on 可以保留多份重复的数据行，不会去重