多表
多表简述
实际开发中,一个项目通常需要很多张表才能完成。
例如一个商城项目的数据库,需要有很多张表:用户表、分类表、商品表、订单表….
单表的缺点
数据准备
创建一个数据库 db3
CREATE DATABASE db3 CHARACTER SET utf8;
数据库中 创建一个员工表 emp ,
- 包含如下列 eid, ename, age, dep_name, dep_location
- eid 为主键并 自动增长, 添加 5 条数据
-- 创建emp表 主键自增
CREATE TABLE emp(
eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, ename VARCHAR(20),
age INT ,
dep_name VARCHAR(20), dep_location VARCHAR(20)
);
-- 添加数据
INSERT INTO emp (ename, age, dep_name, dep_location) VALUES ('张百万', 20, '研发部', '广州');
INSERT INTO emp (ename, age, dep_name, dep_location) VALUES ('赵四', 21, '研发部', '广州');
INSERT INTO emp (ename, age, dep_name, dep_location) VALUES ('广坤', 20, '研发部', '广州');
INSERT INTO emp (ename, age, dep_name, dep_location) VALUES ('小斌', 20, '销售部', '深圳');
INSERT INTO emp (ename, age, dep_name, dep_location) VALUES ('艳秋', 22, '销售部', '深圳');
INSERT INTO emp (ename, age, dep_name, dep_location) VALUES ('大玲子', 18, '销售部', '深圳');
单表的问题
1) 冗余, 同一个字段中出现大量的重复数据
解决方案
设计为两张表
多表方式设计
department 部门表 : id, dep_name, dep_location employee
员工表: eid, ename, age, dep_id删除emp表, 重新创建两张表
-- 创建部门表
-- 一方,主表
CREATE TABLE department(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
dep_name VARCHAR(30), dep_location VARCHAR(30)
);
-- 创建员工表
-- 多方 ,从表
CREATE TABLE employee(
eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, ename VARCHAR(20),
age INT, dept_id INT
);
添加部门表 数据 ```plsql INSERT INTO department VALUES(NULL, ‘研发部’,’广州’),(NULL, ‘销售部’, ‘深圳’);
SELECT * FROM department;
4. 添加员工表 数据
```plsql
-- 添加员工,dep_id表示员工所在的部门
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('张百万', 20, 1);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('赵四', 21, 1);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('广坤', 20, 1);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('小斌', 20, 2);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('艳秋', 22, 2);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('大玲子', 18, 2);
SELECT * FROM employee;
表关系分析
- 部门表与员工表的关系
当我们在 员工表的 dept_id 里面输入不存在的部门id ,数据依然可以添加 显然这是不合理的.
-- 插入一条 不存在部门的数据
INSERT INTO employee (ename,age,dept_id) VALUES('无名',35,3);
实际上我们应该保证,员工表所添加的 dept_id , 必须在部门表中存在.
解决方案:
使用外键约束,约束 dept_id ,必须是 部门表中存在的id
外键约束
什么是外键
外键指的是在 从表 中 与主表 的主键对应的那个字段,比如员工表的 dept_id,就是外键
- 使用外键约束可以让两张表之间产生一个对应关系,从而保证主从表的引用的完整性
- 多表关系中的主表和从表
主表: 主键id所在的表, 约束别人的表
从表: 外键所在的表多, 被约束的表
创建外键约束
- 语法格式:
新建表时添加外键
[CONSTRAINT] [外键约束名称] FOREIGN KEY(外键字段名) REFERENCES 主表名(主键字段名)
已有表添加外键
ALTER TABLE 从表 ADD [CONSTRAINT] [外键约束名称] FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES
主表(主 键字段名);
重新创建employee表, 添加外键约束
-- 先删除 employee表
DROP TABLE employee;
-- 重新创建 employee表,添加外键约束
CREATE TABLE employee(
eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, ename VARCHAR(20),
age INT, dept_id INT,
-- 添加外键约束
CONSTRAINT emp_dept_fk FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES department(id)
);
- 插入数据 ```plsql — 正常添加数据 (从表外键 对应主表主键) INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘张百万’, 20, 1); INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘赵四’, 21, 1); INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘广坤’, 20, 1); INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘小斌’, 20, 2); INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘艳秋’, 22, 2); INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘大玲子’, 18, 2);
— 插入一条有问题的数据 (部门id不存在) — Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES (‘错误’, 18, 3);
- 添加外键约束,就会产生强制性的外键数据检查, 从而保证了数据的完整性和一致性,
![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/jpeg/258783/1615443250516-55293271-cf51-4fcd-9a2e-fe59ee0deeec.jpeg#align=left&display=inline&height=245&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=245&originWidth=529&status=done&style=none&width=529)
<a name="oGfE6"></a>
### 删除外键约束
语法格式
```plsql
alter table 从表 drop foreign key 外键约束名称
删除 外键约束
-- 删除employee 表中的外键约束,外键约束名 emp_dept_fk
ALTER TABLE employee DROP FOREIGN KEY emp_dept_fk;
再将外键 添加回来语法格式 ```plsql ALTER TABLE 从表 ADD [CONSTRAINT] [外键约束名称] FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表(主 键字段名);
— 可以省略外键名称, 系统会自动生成一个 ALTER TABLE employee ADD FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES department (id);
<a name="nXJJ9"></a>
### 外键约束的注意事项
1. 从表外键类型必须与主表主键类型一致 否则创建失败.
![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/jpeg/258783/1615443252703-415cc060-a2da-42e0-95e8-140a17b54750.jpeg#align=left&display=inline&height=106&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=106&originWidth=480&status=done&style=none&width=480)
2. 添加数据时, 应该先添加主表中的数据.
```plsql
-- 添加一个新的部门
INSERT INTO department(dep_name,dep_location) VALUES('市场部','北京');
-- 添加一个属于市场部的员工
INSERT INTO employee(ename,age,dept_id) VALUES('老胡',24,3);
- 删除数据时,应该先删除从表中的数据. ```plsql — 删除数据时 应该先删除从表中的数据 — 报错 Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails — 报错原因 不能删除主表的这条数据,因为在从表中有对这条数据的引用 DELETE FROM department WHERE id = 3;
— 先删除从表的关联数据 DELETE FROM employee WHERE dept_id = 3;
— 再删除主表的数据 DELETE FROM department WHERE id = 3;
<a name="3dMe6"></a>
### 级联删除操作(了解)
<a name="Yabbi"></a>
#### * 如果想实现删除主表数据的同时,也删除掉从表数据,可以使用级联删除操作
```plsql
级联删除
ON DELETE CASCADE
1) 删除 employee表,重新创建,添加级联删除
-- 重新创建添加级联操作
CREATE TABLE employee(
eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, ename VARCHAR(20),
age INT, dept_id INT,
CONSTRAINT emp_dept_fk FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES department(id)
-- 添加级联删除
ON DELETE CASCADE
);
-- 添加数据
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('张百万', 20, 1);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('赵四', 21, 1);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('广坤', 20, 1);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('小斌', 20, 2);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('艳秋', 22, 2);
INSERT INTO employee (ename, age, dept_id) VALUES ('大玲子', 18, 2);
-- 删除部门编号为2 的记录
DELETE FROM department WHERE id = 2;
- 员工表中 外键值是2的记录,也被删除了
多表关系设计
实际开发中,一个项目通常需要很多张表才能完成。例如:一个商城项目就需要分类表(category)、商品表(products)、订单表(orders)等多张表。且这些表的数据之间存在一定的关系,接下来我们一起 学习一下多表关系设计方面的知识
表与表之间的三种关系 |
---|
一对多关系: 最常见的关系, 学生对班级,员工对部门 |
多对多关系: 学生与课程, 用户与角色 |
一对一关系: 使用较少,因为一对一关系可以合成为一张表 |
一对多关系(常见)
- 一对多关系(1:n)
例如:班级和学生,部门和员工,客户和订单,分类和商品
- 一对多建表原则
在从表(多方)创建一个字段,字段作为外键指向主表(一方)的主键
多对多关系(常见)
- 多对多(m:n)
例如:老师和学生,学生和课程,用户和角色
- n 多对多关系建表原则
需要创建第三张表,中间表中至少两个字段,这两个字段分别作为外键指向各自一方的 主键。
一对一关系(了解)
- 一对一(1:1)
在实际的开发中应用不多.因为一对一可以创建成一张表。
- 一对一建表原则
外键唯一 主表的主键和从表的外键(唯一),形成主外键关系,外键唯一 UNIQUE
设计 省&市表
- 分析: 省和市之间的关系是 一对多关系,一个省包含多个市
SQL是实现
#创建省表 (主表,注意: 一定要添加主键约束)
CREATE TABLE province(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(20),
description VARCHAR(20)
);
#创建市表 (从表,注意: 外键类型一定要与主表主键一致)
CREATE TABLE city(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(20),
description VARCHAR(20),
pid INT,
-- 添加外键约束
CONSTRAINT pro_city_fk FOREIGN KEY (pid) REFERENCES province(id)
);
查看表关系
设计 演员与角色表
- 分析: 演员与角色 是多对多关系, 一个演员可以饰演多个角色, 一个角色同样可以被不同的演员扮演
创建角色表
CREATE TABLE role( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, NAME VARCHAR(20) );
创建中间表
CREATE TABLE actor_role( — 中间表自己的主键 id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, — 指向actor 表的外键 aid INT, — 指向role 表的外键 rid INT );
3. 添加外键约束
```plsql
-- 为中间表的aid字段,添加外键约束 指向演员表的主键
ALTER TABLE actor_role ADD FOREIGN KEY(aid) REFERENCES actor(id);
-- 为中间表的rid字段, 添加外键约束 指向角色表的主键
ALTER TABLE actor_role ADD FOREIGN KEY(rid) REFERENCES role(id);
- 查看表关系
多表查询
什么是多表查询
DQL: 查询多张表,获取到需要的数据
比如 我们要查询家电分类下 都有哪些商品,那么我们就需要查询分类与商品这两张表
数据准备
创建db3_2 数据库
-- 创建 db3_2 数据库,指定编码
CREATE DATABASE db3_2 CHARACTER SET utf8;
创建分类表与商品表 ```plsql
分 类 表 ( 一 方 主 表 )
CREATE TABLE category ( cid VARCHAR(32) PRIMARY KEY , cname VARCHAR(50) );
商品表 (多方 从表)
CREATE TABLE products( pid VARCHAR(32) PRIMARY KEY , pname VARCHAR(50), price INT, flag VARCHAR(2), #是否上架标记为:1表示上架、0表示下架 category_id VARCHAR(32), — 添加外键约束 FOREIGN KEY (category_id) REFERENCES category (cid) );
![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/jpeg/258783/1615443265561-93d027c8-ae78-4a4f-9126-ce1cf1d1521f.jpeg#align=left&display=inline&height=224&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=224&originWidth=504&status=done&style=none&width=504)
3. 插入数据
```plsql
#分类数据
INSERT INTO category(cid,cname) VALUES('c001','家电');
INSERT INTO category(cid,cname) VALUES('c002','鞋服');
INSERT INTO category(cid,cname) VALUES('c003','化妆品');
INSERT INTO category(cid,cname) VALUES('c004','汽车');
#商品数据
INSERT INTO products(pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p001','小米电视机',5000,'1','c001');
INSERT INTO products(pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p002','格力空调',3000,'1','c001');
INSERT INTO products(pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p003','美的冰箱',4500,'1','c001');
INSERT INTO products (pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p004','篮球鞋',800,'1','c002');
INSERT INTO products (pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p005','运动裤',200,'1','c002');
INSERT INTO products (pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p006','T
恤',300,'1','c002');
INSERT INTO products (pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p007','冲锋衣',2000,'1','c002');
INSERT INTO products (pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p008','神仙水',800,'1','c003');
INSERT INTO products (pid, pname,price,flag,category_id) VALUES('p009','大宝',200,'1','c003');
笛卡尔积
交叉连接查询,因为会产生笛卡尔积,所以 基本不会使用
语法格式
SELECT 字段名 FROM 表1, 表2;
使用交叉连接查询 商品表与分类表
SELECT * FROM category , products;
观察查询结果,产生了笛卡尔积 (得到的结果是无法使用的)
- 笛卡尔积
假设集合A={a, b},集合B={0, 1, 2},则两个集合的笛卡尔积为{(a, 0), (a, 1), (a, 2), (b, 0), (b, 1), (b, 2)}。
多表查询的分类
内连接查询
- 内连接的特点:
通过指定的条件去匹配两张表中的数据, 匹配上就显示,匹配不上就不显示
比如通过: 从表的外键 = 主表的主键 方式去匹配
隐式内连接
from子句 后面直接写 多个表名 使用where指定连接条件的 这种连接方式是 隐式内连接.
使用where条件过滤无用的数据
语法格式
SELECT 字段名 FROM 左表, 右表 WHERE 连接条件;
查询所有商品信息和对应的分类信息
# 隐式内连接
SELECT * FROM products,category WHERE category_id = cid;
-
可以通过给表起别名的方式, 方便我们的查询(有提示)
SELECT
p.`pname`,
p.`price`,
c.`cname`
FROM products p , category c WHERE p.`category_id` = c.`cid`;
查询 格力空调是属于哪一分类下的商品
#查询 格力空调是属于哪一分类下的商品
SELECT p.`pname`,c.`cname` FROM products p , category c WHERE p.`category_id` = c.`cid` AND p.`pid` = 'p002';
显式内连接
使用 inner join …on 这种方式, 就是显式内连接语法格式
SELECT 字段名 FROM 左表 [INNER] JOIN 右表 ON 条件
-- inner 可以省略
查询所有商品信息和对应的分类信息
# 显式内连接查询
SELECT * FROM products p INNER JOIN category c ON p.category_id = c.cid;
查询鞋服分类下,价格大于500的商品名称和价格
# 查询鞋服分类下,价格大于500的商品名称和价格
-- 我们需要确定的几件事
-- 1.查询几张表 products & category
-- 2.表的连接条件 从表.外键 = 主表的主键
-- 3.查询的条件 cname = '鞋服' and price > 500
-- 4.要查询的字段 pname price
SELECT
p.pname,
p.price
FROM products p INNER JOIN category c ON p.category_id = c.cid WHERE p.price > 500 AND cname = '鞋服';
外连接查询
左外连接
左外连接 , 使用 LEFT OUTER JOIN , OUTER 可以省略
左外连接的特点
以左表为基准, 匹配右边表中的数据,如果匹配的上,就展示匹配到的数据如果匹配不到, 左表中的数据正常展示, 右边的展示为null.语法格式
SELECT 字段名 FROM 左表 LEFT [OUTER] JOIN 右表 ON 条件
-- 左外连接查询
SELECT * FROM category c LEFT JOIN products p ON c.`cid`= p.`category_id`;
左外连接, 查询每个分类下的商品个数 ```plsql
查询每个分类下的商品个数
/*
- 连接条件: 主表.主键 = 从表.外键
- 查询条件: 每个分类 需要分组
- 要查询的字段: 分类名称, 分类下商品个数
*/
SELECT
c.
cname
AS ‘分类名称’, COUNT(p.pid
) AS ‘商品个数’ FROM category c LEFT JOIN products p ON c.cid
= p.category_id
GROUP BY c.cname
; ```
右外连接
右外连接 , 使用 RIGHT OUTER JOIN , OUTER 可以省略
右外连接的特点
以右表为基准,匹配左边表中的数据,如果能匹配到,展示匹配到的数据如果匹配不到,右表中的数据正常展示, 左边展示为null
1) 语法格式
SELECT 字段名 FROM 左表 RIGHT [OUTER ]JOIN 右表 ON 条件
-- 右外连接查询
SELECT * FROM products p RIGHT JOIN category c ON p.`category_id` = c.`cid`;
各种连接方式的总结
- 内连接: inner join , 只获取两张表中 交集部分的数据.
- 左外连接: left join , 以左表为基准 ,查询左表的所有数据, 以及与右表有交集的部分
右外连接: right join , 以右表为基准,查询右表的所有的数据,以及与左表有交集的部分
子查询 (SubQuery)
什么是子查询
子查询概念
一条select 查询语句的结果, 作为另一条 select 语句的一部分
子查询的特点
- 子查询必须放在小括号中
- 子查询一般作为父查询的查询条件使用
子查询常见分类
- where型 子查询**: **将子查询的结果, 作为父查询的比较条件
- from型 子查询 **: **将子查询的结果, 作为 一张表,提供给父层查询使用
- exists型 子查询**: **子查询的结果是单列多行, 类似一个数组, 父层查询使用iN函数,包含子查询的结果
子查询的结果作为查询条件
语法格式SELECT 查询字段 FROM 表 WHERE 字段=(子查询);
— 2.将最高价格作为条件,获取商品信息 SELECT * FROM products WHERE price = (SELECT MAX(price) FROM products);
2. 查询化妆品分类下的 商品名称 商品价格
```plsql
#查询化妆品分类下的 商品名称 商品价格
-- 先查出化妆品分类的 id
SELECT cid FROM category WHERE cname = '化妆品';
-- 根据分类id ,去商品表中查询对应的商品信息
SELECT
p.`pname`,
p.`price`
FROM products p
WHERE p.`category_id` = (SELECT cid FROM category WHERE cname = '化妆品');
查询小于平均价格的商品信息
-- 1.查询平均价格
SELECT AVG(price) FROM products; -- 1866
-- 2.查询小于平均价格的商品
SELECT * FROM products WHERE price < (SELECT AVG(price) FROM products);
子查询的结果作为一张表
语法格式
SELECT 查询字段 FROM (子查询)表别名 WHERE 条件;
查询商品中,价格大于500的商品信息,包括 商品名称 商品价格 商品所属分类名称
-- 1. 先查询分类表的数据
SELECT * FROM category;
-- 2.将上面的查询语句 作为一张表使用
SELECT
p.`pname`,
p.`price`,
c.cname
FROM products p
-- 子查询作为一张表使用时 要起别名 才能访问表中字段
INNER JOIN (SELECT * FROM category) c
ON p.`category_id` = c.cid WHERE p.`price` > 500;
注意: 当子查询作为一张表的时候,需要起别名,否则无法访问表中的字段。
子查询结果是单列多行
子查询的结果类似一个数组, 父层查询使用IN函数,包含子查询的结果
语法格式SELECT 查询字段 FROM 表 WHERE 字段 IN (子查询);
查询价格小于两千的商品,来自于哪些分类(名称)
# 查询价格小于两千的商品,来自于哪些分类(名称)
-- 先查询价格小于2000 的商品的,分类ID
SELECT DISTINCT category_id FROM products WHERE price < 2000;
-- 在根据分类的id信息,查询分类名称
-- 报错: Subquery returns more than 1 row
-- 子查询的结果 大于一行
SELECT * FROM category
WHERE cid = (SELECT DISTINCT category_id FROM products WHERE price < 2000);
- 使用in函数, in( c002, c003 )
-- 子查询获取的是单列多行数据
SELECT * FROM category
WHERE cid IN (SELECT DISTINCT category_id FROM products WHERE price < 2000);
- 查询家电类 与 鞋服类下面的全部商品信息
```plsql
查询家电类 与 鞋服类下面的全部商品信息
— 先查询出家电与鞋服类的 分类ID SELECT cid FROM category WHERE cname IN (‘家电’,’鞋服’);
— 根据cid 查询分类下的商品信息 SELECT * FROM products WHERE category_id IN (SELECT cid FROM category WHERE cname IN (‘家电’,’鞋服’)); ```
子查询总结
- 概念: 三范式就是设计数据库的规则.
为了建立冗余较小、结构合理的数据库,设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据 库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。要想设计一个结构合理的关 系型数据库,必须满足一定的范式
满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。在第一范式的基础上进一步满足更多规范要求的 称为第二范式(2NF) , 其余范式以此类推。一般说来,数据库只需满足第三范式(3NF)就行了
第一范式 1NF
- 概念:
原子性, 做到列不可拆分
第一范式是最基本的范式。数据库表里面字段都是单一属性的,不可再分, 如果数据表中每个字段都是不可再分的最小数据单元,则满足第一范式。
( 示例:
地址信息表中, contry这一列,还可以继续拆分,不符合第一范式
第二范式 2NF
- 概念:
在第一范式的基础上更进一步,目标是确保表中的每列都和主键相关。
一张表只能描述一件事.
- 示例:
学员信息表中其实在描述两个事物 , 一个是学员的信息,一个是课程信息
如果放在一张表中,会导致数据的冗余,如果删除学员信息, 成绩的信息也被删除了
第三范式 3NF
- 概念:
消除传递依赖
表的信息,如果能够被推导出来,就不应该单独的设计一个字段来存放
- 示例
通过number 与 price字段就可以计算出总金额,不要在表中再做记录(空间最省)
数据库反三范式
概念
反范式化指的是通过增加冗余或重复的数据来提高数据库的读性能
浪费存储空间,节省查询时间 (以空间换时间)
什么是冗余字段 ?
设计数据库时,某一个字段属于一张表,但它同时出现在另一个或多个表,且完全等同于它在其本 来所属表的意义表示,那么这个字段就是一个冗余字段
反三范式示例
- 两张表,用户表、订单表,用户表中有字段name,而订单表中也存在字段name。
- 使用场景
当需要查询“订单表”所有数据并且只需要“用户表”的name字段时, 没有冗余字段 就需要去join 连接用户表,假设表中数据量非常的大, 那么会这次连接查询就会非常大的消耗系统的性能.
这时候冗余的字段就可以派上用场了, 有冗余字段我们查一张表就可以了.
总结
创建一个关系型数据库设计,我们有两种选择
1,尽量遵循范式理论的规约,尽可能少的冗余字段,让数据库设计看起来精致、优雅、让人心 醉。
2,合理的加入冗余字段这个润滑剂,减少join,让数据库执行性能更高更快。