python数据库-MySQL数据库高级查询操作(51)
2019-07-24 09:20:20来源:博客园 阅读 ()
一、什么是关系?
1、分析:有这么一组数据关于学生的数据
学号、姓名、年龄、住址、成绩、学科、学科(语文、数学、英语)
我们应该怎么去设计储存这些数据呢?
2、先考虑第一范式:列不可在拆分原则
这里面学科包含了三个学科,所以学科拆分为:语文学科、数学学科、英语学科,同样的成绩也要拆分为语文成绩、数学成绩、英语成绩。这样既满足了第一范式,各列可以设计为:
学号、姓名、年龄、住址、语文学科、数学学科、英语学科、语文成绩、数学成绩、英语成绩
3、在考虑第二范式:唯一标识
也就是说在1NF的基础上,非Key属性必须完全依赖于主键,第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。选取一个能区分每个实体的属性或属性组,作为实体的唯一标识。即确定主键,我们可以选取学号为主键
4、接着在考虑第三范式:
确保表中各列与主键列直接相关,而不是间接相关。即各列与主键列都是一种直接依赖关系,则满足第三范式。
不难发现在这么多列中,年龄、住址和成绩、学科没有直接关系,也就是说我考多少分,和年龄及住址都无关,他们都是学生的信息,但都是不相关的信息,所以根据第三范式,我们需要将这些数据根据其相关性拆分为多个表。
5、表与表之间的关系
如果我们要想找到张三的语文成绩,那么我们就必须去成绩表中查找,因为成绩表中保存的所有人的所有学科成绩。但是在成绩表中查找的时候,需要从省标中查到张三的学号(stu_id)和从学科表中查到语文学科(sub_id)的编号,这个时候这三张表就发生了关系,这也就是关系型数据库的精髓,而根据这种表与表之间的关系也会衍生出很多的查询的高级操作
二、外键(foreign key)
外键约束:用于限制主表与从表数据完整性。
alter table scores add constraint 'stu_score_fk' foreign key(stu_id) references students(stu_id);
- 将scores表的stu_id外键关联到students表的stu_id字段(说明:这里scores表里面字段stu_id和students表里的stu_id重名了,最好避免重名)
- 每个外键都有一个名字,可以通过constraint指定
- 存在外键的表,称之为从表(子表),外键指向的表,称之为主表(父表)。
- 作用:保持数据一致性,完整性,主要目的是控制存储在外键表(从表)中的数据。例如,此时在从表插入或者修改数据时,如果stu_id的值在students表中不存在则会报错
- 外键也可以在创建表时可以直接创建约束
语法:
foreign key (外键字段) references 主表名 (关联字段)
例如:
create table scores( id int primary key auto_increment, stu_id int, sub_id int, score decimal(5,2), foreign key(stuid) references students(id), foreign key(subid) references subjects(id) );
[主表记录删除时的动作] [主表记录更新时的动作],此时需要检测一个从表的外键需要约束为主表的已存在的值。外键在没有关联的情况下,可以设置为null.前提是该外键列,没有not null。
三、外键的级联操作
- 在删除或者修改students表的数据时,如果这个stu_id值在scores中已经存在,则会抛异常
- 推荐使用逻辑删除,还可以解决这个问题
- 可以创建表时指定级联操作,也可以在创建表后再修改外键的级联操作
alter table scores add constraint stu_sco foreign key(stu_id) references students(stu_id) on delete cascade;
除了on delete还有on update都要注意级联操作
级联操作的类型包括:
- restrict(限制):默认值,抛异常,拒绝父表删除或者更新
- cascade(级联):如果主表的记录删掉,则从表中相关联的记录都将被删除,如果主表修改记录,则从表记录也将被修改
- set null:将外键设置为空
- no action:什么都不做
四、链接查询
在讲解第一个问题关系的时候,我们提到了,如果要查找张三的语文成绩,需要用到三个表,当我们查询结果来源于多张表的时候就需要使用连接查询
链接查询关键:找到表间的关系,当前的关系是
- students表的stu_id---scores表的stu_id
- subjects表的sub_id---scores表的sub_id
select students.stu_name,subjects.sub_name,scores.score from scores inner join students on scores.stu_id=students.stu_id inner join subjects on scores.sub_id=subjects.sub_id where students.stu_name='张三' and subjects.sub_name='语文';
+----------+----------+-------+
| stu_name | sub_name | score |
+----------+----------+-------+
| 张三 | 语文 | 80 |
+----------+----------+-------+
- 结论:当需要对有关系的多张表进行查询时,需要使用连接join 连接查询分类如下:
- 表A inner join 表B:表A与表B匹配的行会出现在结果中
- 表A left join 表B:表A与表B匹配的行会出现在结果中,外加表A中独有的数据,未对应的数据使用null填充
- 表A right join 表B:表A与表B匹配的行会出现在结果中,外加表B中独有的数据,未对应的数据使用null填充
- 在查询或条件中推荐使用“表名.列名”的语法
- 如果多个表中列名不重复可以省略“表名.”部分
- 如果表的名称太长,可以在表名后面使用' as 简写名'或' 简写名',为表起个临时的简写名称
五、视图
视图就像我们python里面的函数一样,对SQL语言代码块的封装
-
- 对于复杂的查询,在多次使用后,维护是一件非常麻烦的事情
- 解决:定义视图
- 视图本质就是对查询的一个封装
- 定义视图
create view stuscore as select students.stu_name,subjects.sub_name,scores.score from scores inner join students on scores.stu_id=students.stu_id inner join subjects on scores.sub_id=subjects.sub_id;
这句话的意思就是用stuscore就相当于后面红色很长的一段SQL语句:
mysql> select *from stuscore; +----------+----------+-------+ | stu_name | sub_name | score | +----------+----------+-------+ | 张三 | 语文 | 80 | | 张三 | 数学 | 85 | | 张三 | 英语 | 88 | | 李四 | 语文 | 83 | | 李四 | 数学 | 84 | | 李四 | 英语 | 87 | | 王五 | 语文 | 81 | | 王五 | 数学 | 85 | | 王五 | 英语 | 85 | | 赵六 | 语文 | 88 | | 赵六 | 数学 | 88 | | 赵六 | 英语 | 87 | | 侯七 | 语文 | 84 | | 侯七 | 数学 | 83 | | 侯七 | 英语 | 82 | +----------+----------+-------+
六、自连接查询
有时在信息查询时需要进行对自身连接(自连接)自连接是单边操作,所以我们需要为表定义别名。举例说明,下面是一个新的学生成绩表,在下表中我们要找到比张三成绩高的。
+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+ | 1 | 张三 | 90 | | 2 | 李四 | 85 | | 3 | 王五 | 80 | | 4 | 赵六 | 95 | | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+
一般情况我们看到这张表我们第一时间用语句进行操作:
select * from Score where stu_score>90;
可想而知,这是有多么简单,假设你并不知道数据库中张三的成绩是90或者数据量相当庞大呢?作为一个数据库管理员,我们就要用别的方式迅速找出所需要的数据。
方式一:分步查找:最简单的一种方式,也是最容易想到的操作“
select stu_score from Score where stu_name='张三';//得出张三的成绩 select *from Score where stu_score>90;
与采用自连接的方式相比,这种方法需要对中间结果进行人工干预,显然不利于程序中的自动处理操作。
方式二:自连接方式:
select * from Score as a,Score as b where a.stu_name='张三' and a.stu_score<b.stu_score;
+--------+----------+-----------+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+--------+----------+-----------+ | 1 | 张三 | 90 | 4 | 赵六 | 95 | | 1 | 张三 | 90 | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+--------+----------+-----------+
如果不想把张三的信息打印出来我们可以调整SQL语句为:
select b.* from Stu_score as a,Stu_score as b where a.stu_name='张三' and a.stu_score<b.stu_score;
+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+ | 4 | 赵六 | 95 | | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+
注意:别名 a,b虽然名称不同,但是同一个表,定义别名的目的是更方便在自身进行删选。
执行select通过(中间表)所得到的b.*,,就是最终结果。
七、子查询
子查询也是常用的一种方式,就是在select里嵌套select。还是上面的例子,我们用子查询实现如下:
select * from Stu_score where stu_score>(select stu_score from Stu_score where stu_name='张三');
+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+ | 4 | 赵六 | 95 | | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+
八、内置函数
1、字符串函数
1、查看字符的ascii码值ascii(str),str是空串时返回0
mysql> select ascii('a'); +------------+ | ascii('a') | +------------+ | 97 | +------------+
2、查看ascii码值对应的字符char(数字)
mysql> select char(97); +----------+ | char(97) | +----------+ | a | +----------+
3、拼接字符串concat(str1,str2...)
select concat(12,34,'ab'); +--------------------+ | concat(12,34,'ab') | +--------------------+ | 1234ab | +--------------------+
4、包含字符个数length(str)
mysql> select length('abc'); +---------------+ | length('abc') | +---------------+ | 3 | +---------------+
5、截取字符串
- left(str,len)返回字符串str的左端len个字符
- right(str,len)返回字符串str的右端len个字符
- substring(str,pos,len)返回字符串str的位置pos起len个字符
mysql> select substring('abc123',2,3); +-------------------------+ | substring('abc123',2,3) | +-------------------------+ | bc1 | +-------------------------+
6、去除空格
- ltrim(str)返回删除了左空格的字符串str
- rtrim(str)返回删除了右空格的字符串str
- trim([方向 remstr from str)返回从某侧删除remstr后的字符串str,方向词包括both、leading、trailing,表示两侧、左、右
mysql> select trim(' bar '); +------------------+ | trim(' bar ') | +------------------+ | bar | +------------------+
mysql> select trim(leading 'x' FROM 'xxxbarxxx'); +------------------------------------+ | trim(leading 'x' FROM 'xxxbarxxx') | +------------------------------------+ | barxxx | +------------------------------------+
mysql> select trim(trailing 'x' FROM 'xxxbarxxx'); +-------------------------------------+ | trim(trailing 'x' FROM 'xxxbarxxx') | +-------------------------------------+ | xxxbar | +-------------------------------------+
mysql> select trim(both 'x' FROM 'xxxbarxxx'); +---------------------------------+ | trim(both 'x' FROM 'xxxbarxxx') | +---------------------------------+ | bar | +---------------------------------+
7、替换字符串replace(str,from_str,to_str)
mysql> select replace('abc123','123','def'); +-------------------------------+ | replace('abc123','123','def') | +-------------------------------+ | abcdef | +-------------------------------+
8、大小写转换,函数如下
- lower(str)
- upper(str)
mysql> select lower('aBcD'); +---------------+ | lower('aBcD') | +---------------+ | abcd | +---------------+
2、数学函数
1、求绝对值abs(n)
mysql> select abs(-32); +----------+ | abs(-32) | +----------+ | 32 | +----------+
2、求m除以n的余数mod(m,n),同运算符%
mysql> select mod(10,3); +-----------+ | mod(10,3) | +-----------+ | 1 | +-----------+ mysql> select 10%3; +------+ | 10%3 | +------+ | 1 | +------+
3、floor(n),表示不大于n的最大整数
mysql> select floor(2.3); +------------+ | floor(2.3) | +------------+ | 2 | +------------+
4、ceiling(n),表示不小于n的最大整数
mysql> select ceiling(2.3); +--------------+ | ceiling(2.3) | +--------------+ | 3 | +--------------+
5、求四舍五入值round(n,d),n表示原数,d表示小数位置,默认为0
mysql> select round(1.6); +------------+ | round(1.6) | +------------+ | 2 | +------------+
6、求x的y次幂pow(x,y)
mysql> select pow(2,3); +----------+ | pow(2,3) | +----------+ | 8 | +----------+
7、随机数rand(),值为0-1.0的浮点数
mysql> select rand(); +--------------------+ | rand() | +--------------------+ | 0.0713081630610937 | +--------------------+
3、日期时间函数
- 获取子值,语法如下
- year(date)返回date的年份(范围在1000到9999)
- month(date)返回date中的月份数值
- day(date)返回date中的日期数值
- hour(time)返回time的小时数(范围是0到23)
- minute(time)返回time的分钟数(范围是0到59)
- second(time)返回time的秒数(范围是0到59)
mysql> select year('2019-7-11'); +-------------------+ | year('2019-7-11') | +-------------------+ | 2019 | +-------------------+
- 日期计算,使用+-运算符,数字后面的关键字为year、month、day、hour、minute、second
mysql> select '2019-7-11'+interval 1 day; +----------------------------+ | '2019-7-11'+interval 1 day | +----------------------------+ | 2019-07-12 | +----------------------------+
日期格式化date_format(date,format),format参数可用的值如下
-
获取年%Y,返回4位的整数
* 获取年%y,返回2位的整数
* 获取月%m,值为1-12的整数
-
获取日%d,返回整数
* 获取时%H,值为0-23的整数
* 获取时%h,值为1-12的整数
* 获取分%i,值为0-59的整数
* 获取秒%s,值为0-59的整数
九、事物
- 当一个业务逻辑需要多个sql语句完成时,如果其中某条sql语句出错,则希望整个操作都退回
- 使用事务可以完成退回的功能,保证业务逻辑的正确性
- 事务四大特性(简称ACID)
- 原子性(Atomicity):事务中的全部操作在数据库中是不可分割的,要么全部完成,要么均不执行
- 一致性(Consistency):几个并行执行的事务,其执行结果必须与按某一顺序串行执行的结果相一致
- 隔离性(Isolation):事务的执行不受其他事务的干扰,事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的
- 持久性(Durability):对于任意已提交事务,系统必须保证该事务对数据库的改变不被丢失,即使数据库出现故障
- 要求:表的类型必须是innodb或bdb类型,才可以对此表使用事务
- 查看表的创建语句
show create table Stu_score;
- 修改表的类型:alter table '表名' engine=innodb;
alter table Stu_score engine=innodb;
- 事务语句
开启begin;
提交commit;
回滚rollback;
在begin;后面写我们要操作的SQL语句组合也就是我们所谓的要执行的事物,但是这个时候写好的SQL语句就算我们回车之后,也不会执行,知道commit;执行之后才会被执行到数据库中,rollback回滚是我们begin;之后发现我们写错了,或者不想执行了,都可以在commit;之前回滚到上一次commit;的状态,很像版本控制器SVN和GIT一样
原文链接:https://www.cnblogs.com/Se7eN-HOU/p/11167534.html
如有疑问请与原作者联系
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