MySQL数据库：数据库设计与查询语句
1.1 目录
文章目录
1.1 目录1.2 数据库基本概念1.3 实体和实体之间的关系1.3.1 一对多 1：N1.3.2 一对一（1:1）1.3.3 多对多（N：M）1.4 数据库设计的步骤1.4.1 数据库设计具体步骤1.4.2 绘制E-R图1.4.3 将E-R图转成表1.4.4 例题1.5 数据规范化1.5.1 第一范式：确保每列原子性1.5.2 第二范式：非键字段必须依赖于键字段1.5.3 第三范式：消除传递依赖1.5.4 数据库设计的例题1.6 查询语句1.6.1 字段表达式1.6.2 from子句1.6.3 dual表1.6.4 where子句1.6.5 in | not in1.6.6 between…and|not between…and1.6.7 is null | is not null1.6.8 聚合函数1.6.9 通配符16.10 模糊查询（like）1.6.11 order by排序1.6.12 group by 【分组查询】1.6.13 having条件1.6.14 limit1.6.15 查询语句中的选项1.7 union（联合）1.7.1 union的使用1.7.2 union的选项1.7.3 union的注意事项1.2 数据库基本概念
1、关系：两个表的公共字段
2、行：也称记录，也称实体
3、列：也称字段，也称属性
就表结构而言，表分为行和列；就表数据而言，分为记录和字段；就面向对象而言，一个记录就是一个实体，一个字段就是一个属性。
4、数据冗余：相同的数据存储在不同的地方
脚下留心：1、冗余只能减少，不能杜绝。2、减少冗余的方法是分表3、为减少数据查找的麻烦，允许数据有一定的冗余
5、数据完整性：正确性+准确性=数据完整性
正确性：数据类型正确准确性：数据范围要准确
思考：学生的年龄是整型，输入1000岁，正确性和准确性如何？
答：正确的，但不准确
思考：年龄是整形的，收入了字符串，正确性和准确性如何？
答：不正确
1.3 实体和实体之间的关系
1、一对一
2、一对多 （多对一）
3、多对多
1.3.1 一对多 1：N
1、主表中的一条记录对应从表中的多条记录。
2、一对多和多对一是一样的
如何实现一对多？
答：主键和非主键建关系
问题：说出几个一对多的关系？
答：班级表和学生表、 班主表和学生表
1.3.2 一对一（1:1）
1、主表中的一条记录对应从表中的一条记录
如何实现一对一？
主键和主键建关系就能实现一对一。
思考：一对一两个表完全可以用一个表实现，为什么还要分成两个表？答：在字段数量很多情况下，数据量也就很大，每次查询都需要检索大量数据，这样效率低下。我们可以将所有字段分成两个部分，“常用字段”和“不常用字段”，这样对大部分查询者来说效率提高了。【表的垂直分割】
1.3.3 多对多（N：M）
主表中的一条记录对应从表中的多条记录，从表中的一条记录对应主表中的多条记录
例如：班级和讲师的关系
如何实现多对多？
答：建立第三张表来保存关系。
问题：说出几个多对多的关系？
1、科目表和学生表的关系 2、商品表和订单表 3、游戏目录表和玩家表
1.4 数据库设计的步骤
1.4.1 数据库设计具体步骤
1、 收集信息：与该系统有关人员进行交流、坐谈，充分理解数据库需要完成的任务
2、 标识对象（实体－Entity）标识数据库要管理的关键对象或实体
3、 标识每个实体的属性（Attribute）
4、 标识对象之间的关系（Relationship）
5、 将模型转换成数据库
6、 规范化
1.4.2 绘制E-R图
E-R（Entity－Relationship）实体关系图
E-R图的语法
绘制E-R图
1.4.3 将E-R图转成表
1、 实体转成表，属性转成字段
2、 如果没有合适的字段做主键，给表添加一个自动增长列做主键。
1.4.4 例题
1、项目需求
BBS论坛的基本功能：用户注册和登录，后台数据库需要存放用户的注册信息和在线状态信息；用户发贴，后台数据库需要存放贴子相关信息，如贴子内容、标题等；用户可以对发帖进行回复；论坛版块管理：后台数据库需要存放各个版块信息，如版主、版块名称、贴子数等；
2、标识对象
参与的对象有：用户、发的帖子、跟帖、板块
3、标识对象的属性
4、建立关系，绘制E-R图
5、将E-R图转出表结构
1.5 数据规范化
Codd博士定义了6个范式来规范化数据库，范式由小到大来约束，范式越高冗余越小，但表的个数也越多。实验证明，三范式是性价比最高的。
1.5.1 第一范式：确保每列原子性
第一范式确保每个字段不可再分
思考：地址包含省、市、县、地区是否需要拆分？
答：如果仅仅起地址的作用，不需要统计，可以不拆分；如果有按地区统计的功能需要拆分。
在实际项目中，建议拆分。
1.5.2 第二范式：非键字段必须依赖于键字段
一个表只能描述一件事
1.5.3 第三范式：消除传递依赖
在所有的非键字段中，不能有传递依赖
多学一招：上面的设计不满足第三范式，但是高考分数表就是这样设计的，为什么？答：高考分数峰值访问量非常大，这时候就是性能更重要。当性能和规范化冲突的时候，我们首选性能。这就是“反三范式”。
1.5.4 数据库设计的例题
1、需求
公司承担多个工程项目，每一项工程有：工程号、工程名称、施工人员等公司有多名职工，每一名职工有：职工号、姓名、性别、职务（工程师、技术员）等公司按照工时和小时工资率支付工资，小时工资率由职工的职务决定（例如，技术员的小时工资率与工程师不同）
2、工资表
3、将工资表转成数据库表
4、这个表存在的问题
A：新人入职需要虚拟一个项目B：职务更改，小时工资率可能会忘记更改，造成数据不完整C：有人离职，删除记录后，工程也没有了
5、规范化表
第一步：这个表满足第一范式第二步：这个表不是描述了一件事情
第三步：是否满足第三范式
更改如下：
1.6 查询语句
语法：select [选项] 列名 [from 表名] [where 条件] [group by 分组] [order by 排序][having 条件] [limit 限制]
1.6.1 字段表达式
mysql> select '锄禾日当午';+------------+| 锄禾日当午|+------------+| 锄禾日当午|+------------+mysql> select 10*10;+-------+| 10*10 |+-------+| 100 |+-------+
通过as给字段取别名
mysql> select '锄禾日当午' as content;+------------+| content |+------------+| 锄禾日当午|+------------+1 row in set (0.00 sec)mysql> select 10*10 as result;+--------+| result |+--------+| 100 |+--------+1 row in set (0.00 sec)
多学一招：as可以省略
mysql> select 10*10 result;+--------+| result |+--------+| 100 |+--------+1 row in set (0.00 sec)
1.6.2 from子句
from：来自，from后面跟的是数据源。数据源可以有多个。返回笛卡尔积。
插入测试表
mysql> create table t1(-> id int,-> name varchar(10)-> );Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)mysql> create table t2(-> field1 varchar(10),-> field2 varchar(10)-> );Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> insert into t1 values (1,'tom'),(2,'berry');Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0mysql> insert into t2 values ('333','333'),('444','444');Query OK, 2 rows affected (0.02 sec)Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
测试多个数据源
mysql> select * from t1,t2; # 返回笛卡尔积+------+-------+--------+--------+| id | name | field1 | field2 |+------+-------+--------+--------+| 1 | tom | 333 | 333 || 2 | berry | 333 | 333 || 1 | tom | 444 | 444 || 2 | berry | 444 | 444 |+------+-------+--------+--------+4 rows in set (0.00 sec)
1.6.3 dual表
dual表是一个伪表。在有些特定情况下，没有具体的表的参与，但是为了保证select语句的完整又必须要一个表名，这时候就使用伪表。
mysql> select 10*10 as result from dual; #dual表是用来保证select语句的完整性。+--------+| result |+--------+| 100 |+--------+
1.6.4 where子句
where后面跟的是条件，在数据源中进行筛选。返回条件为真记录
MySQL支持的运算符
>大于<小于>=<==!=and 与or 或not 非
mysql> select * from stu where stusex='男';# 查找性别是男的记录mysql> select * from stu where stuage>=20;# 查找年龄不低于20的记录
思考：如下代码输出什么
select * from stu where 1# 返回所有数据库select * from stu where 0#返回空记录
思考：如何查找北京和上海的学生
mysql> select * from stu where stuaddress='上海' or stuaddress='北京';+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL || s25302 | 李文才 | 男 |31 | 3 | 上海| 77 | 76 || s25303 | 李斯文 | 女|22 | 2 | 北京 | 55 | 82 || s25320 | Tom| 男 |24 | 8 | 北京 | 65 | 67 |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+
1.6.5 in | not in
上面的查询上海和北京的学生的SQL可以通过in语句来实现
mysql> select * from stu where stuaddress in ('北京','上海');
练习：
1、查找学号是s25301,s25302,s25303的学生
mysql> select * from stu where stuno in ('s25301','s25302','s25303');
2、查找年龄是18,19,20的学生
mysql> select * from stu where stuage in(18,19,20);
3、查找不是北京和上海的学生
mysql> select * from stu where stuaddress not in ('北京','上海');
1.6.6 between…and|not between…and
查找某个范围的记录
1、查找年龄在18~20之间的学生
mysql> select * from stu where stuage>=18 and stuage<=20; # 方法一mysql> select * from stu where stuage between 18 and 20; # 方法二
2、查找年龄不在18~20之间的学生
mysql> select * from stu where stuage<18 or stuage>20;#方法一mysql> select * from stu where not (stuage>=18 and stuage<=20);mysql> select * from stu where stuage not between 18 and 20;
1.6.7 is null | is not null
脚下留心：查询一个为空的字段不能用等于，必须用is null
查找缺考的学生
mysql> select * from stu where ch is null or math is null; # 查找缺考的人+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL || s25304 | 欧阳俊雄 | 男 |28 | 4 | 天津 | NULL | 74 |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+
查找参加考试的学生
mysql> select * from stu where ch is not null and math is not null;
1.6.8 聚合函数
sum() 求和
avg() 求平均值
max() 求最大值
min() 求最小值
count() 求记录数
#求语文总分、语文平均分、语文最高分、语文最低分、总人数mysql> select sum(ch) '语文总分',avg(ch) '语文平均分', max(ch) '语文最高分',min(ch) '语文最低分',count(*) '总人数' from stu;+----------+------------+------------+------------+--------+| 语文总分 | 语文平均分| 语文最高分| 语文最低分| 总人数 |+----------+------------+------------+------------+--------+|597 | 74.6250 | 88 | 55 |9 |+----------+------------+------------+------------+--------+1 row in set (0.00 sec)
1.6.9 通配符
_ [下划线] 表示任意一个字符
% 表示任意字符
练习
1、满足“T_m”的有（A、C）
A：Tom B：Toom C：Tam D：Tm E：Tmo
2、满足“T_m_”的有（B、C ）
A:Tmom B:Tmmm C:T1m2 D:Tmm E:Tm
3、满足“张%”的是（A、B、C、D）
A:张三 B：张三丰 C：张牙舞爪 D：张 E：小张
4、满足“%诺基亚%”的是（A、B、C、D）
A：诺基亚2100 B：2100诺基亚 C：把我的诺基亚拿过来 D：诺基亚
16.10 模糊查询（like）
# 查找姓张的同学mysql> select * from stu where stuname like '张%';+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+1 row in set (0.00 sec)#例题mysql> select * from stu where stuname like 'T_m';+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25320 | Tom| 男 |24 | 8 | 北京 | 65 | 67 |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+1 row in set (0.00 sec)
1.6.11 order by排序
asc：升序【默认】
desc：降序
mysql> select * from stu order by ch desc;# 语文成绩降序排列mysql> select * from stu order by math asc;# 数学成绩升序排列mysql> select * from stu order by math; # 默认升序排列
多列排序
#年龄升序,成绩降序mysql> select *,(ch+math) as '总分' from stu order by stuage asc,(ch+math) desc;
思考如下代码表示什么含义
select * from stu order by stuage desc,ch desc;#年龄降序，语文降序select * from stu order by stuage desc,ch asc;#年龄降序，语文升序select * from stu order by stuage,ch desc;#年龄升序、语文降序select * from stu order by stuage,ch; #年龄升序、语文升序
1.6.12 group by 【分组查询】
将查询的结果分组，分组查询目的在于统计数据。
# 按性别分组，显示每组的平均年龄mysql> select avg(stuage) as '年龄',stusex from stu group by stusex;+---------+--------+| 年龄 | stusex |+---------+--------+| 22.7500 | 女|| 25.4000 | 男 |+---------+--------+2 rows in set (0.00 sec)# 按地区分组，每个地区的平均年龄mysql> select avg(stuage) as '年龄',stuaddress from stu group by stuaddress;+---------+------------+| 年龄 | stuaddress |+---------+------------+| 31.0000 | 上海|| 21.3333 | 北京 || 27.0000 | 天津 || 23.0000 | 河北|| 23.0000 | 河南 |+---------+------------+5 rows in set (0.00 sec)
脚下留心：1、如果是分组查询，查询字段必须是分组字段和聚合函数。2、查询字段是普通字段，只取第一个值
通过group_concat()函数将同一组的值连接起来显示
mysql> select group_concat(stuname),stusex from stu group by stusex;+-------------------------------------+--------+| group_concat(stuname)| stusex |+-------------------------------------+--------+| 李斯文,诸葛丽丽,梅超风,Tabm | 女|| 张秋丽,李文才,欧阳俊雄,争青小子,Tom| 男 |+-------------------------------------+--------+2 rows in set (0.00 sec)
多学一招：【了解】1、分组后的结果默认会按升序排列显示2、也是可以使用desc实现分组后的降序
多列分组
mysql> select stuaddress,stusex,avg(stuage) from stu group by stuaddress,stusex;+------------+--------+-------------+| stuaddress | stusex | avg(stuage) |+------------+--------+-------------+| 上海| 男 |31.0000 || 北京 | 女|22.0000 || 北京 | 男 |21.0000 || 天津 | 男 |27.0000 || 河北| 女|23.0000 || 河南 | 女|23.0000 |+------------+--------+-------------+6 rows in set (0.00 sec)
1.6.13 having条件
思考：数据库中的表是一个二维表，返回的结果是一张二维表，既然能在数据库的二维表中进行查询，能否在结果集的二维表上继续进行查询？答：可以，having条件就是在结果集上继续进行筛选。
例题
mysql> select * from stu where stusex='男'; # 从数据库中查找+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL || s25302 | 李文才 | 男 |31 | 3 | 上海| 77 | 76 || s25304 | 欧阳俊雄 | 男 |28 | 4 | 天津 | NULL | 74 || s25318 | 争青小子 | 男 |26 | 6 | 天津 | 86 | 92 || s25320 | Tom| 男 |24 | 8 | 北京 | 65 | 67 |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+5 rows in set (0.00 sec)mysql> select * from stu having stusex='男'; # 从结果集中查找+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL || s25302 | 李文才 | 男 |31 | 3 | 上海| 77 | 76 || s25304 | 欧阳俊雄 | 男 |28 | 4 | 天津 | NULL | 74 || s25318 | 争青小子 | 男 |26 | 6 | 天津 | 86 | 92 || s25320 | Tom| 男 |24 | 8 | 北京 | 65 | 67 |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+5 rows in set (0.00 sec)
having和where的区别：
where是对原始数据进行筛选，having是对记录集进行筛选。
1.6.14 limit
语法：limit 起始位置，显示长度
mysql> select * from stu limit 0,2; # 从0的位置开始，取两条数据+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL || s25302 | 李文才 | 男 |31 | 3 | 上海| 77 | 76 |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+2 rows in set (0.00 sec)mysql> select * from stu limit 2,2; # 从2的位置开始，取两条数据+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25303 | 李斯文 | 女|22 | 2 | 北京 | 55 | 82 || s25304 | 欧阳俊雄 | 男 |28 | 4 | 天津 | NULL | 74 |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+
起始位置可以省略，默认是从0开始
mysql> select * from stu limit 2;+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+| s25301 | 张秋丽 | 男 |18 | 1 | 北京 | 80 | NULL || s25302 | 李文才 | 男 |31 | 3 | 上海| 77 | 76 |+--------+---------+--------+--------+---------+------------+------+------+2 rows in set (0.00 sec)
例题：找出班级总分前三名
mysql> select *,(ch+math) total from stu order by total desc limit 0,3;+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+-------+| stuNo | stuName | stuSex | stuAge | stuSeat | stuAddress | ch | math | total |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+-------+| s25318 | 争青小子 | 男 |26 | 6 | 天津 | 86 | 92 | 178 || s25321 | Tabm| 女|23 | 9 | 河北| 88 | 77 | 165 || s25302 | 李文才 | 男 |31 | 3 | 上海| 77 | 76 | 153 |+--------+----------+--------+--------+---------+------------+------+------+-------+
多学一招：limit在update和delete语句中也是可以使用的。
1.6.15 查询语句中的选项
查询语句中的选项有两个：
1、 all：显示所有数据 【默认】
2、 distinct：去除结果集中重复的数据
mysql> select distinct stuaddress from stu;+------------+| stuaddress |+------------+| 上海|| 天津 || 河南 || 河北|| 北京 |+------------+5 rows in set (0.00 sec)
1.7 union（联合）
插入测试数据
mysql> create table GO1(-> id int primary key,-> name varchar(20));Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)mysql> insert into Go1 values (1,'李白'),(2,'张秋丽');Query OK, 2 rows affected (0.02 sec)Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
1.7.1 union的使用
作用：将多个select语句结果集纵向联合起来
语法：select 语句 union [选项] select 语句 union [选项] select 语句
mysql> select stuno,stuname from stu union select id,name from Go1;+--------+----------+| stuno | stuname |+--------+----------+| s25301 | 张秋丽 || s25302 | 李文才 || s25303 | 李斯文 || s25304 | 欧阳俊雄 || s25305 | 诸葛丽丽 || s25318 | 争青小子 || s25319 | 梅超风 || s25320 | Tom|| s25321 | Tabm|| 1| 李白 || 2| 张秋丽 |+--------+----------+
例题：查询上海的男生和北京的女生
mysql> select stuname,stuaddress,stusex from stu where (stuaddress='上海' and stusex='男') or (stuaddress='北京' and stusex='女');+---------+------------+--------+| stuname | stuaddress | stusex |+---------+------------+--------+| 张秋丽 | 上海| 男 || 梅超风 | 北京 | 女|+---------+------------+--------+2 rows in set (0.00 sec)mysql> select stuname,stuaddress,stusex from stu where stuaddress='上海' and stusex='男' union select stuname,stuaddress,stusex from stu where stuaddress='北京' and stusex='女';+---------+------------+--------+| stuname | stuaddress | stusex |+---------+------------+--------+| 张秋丽 | 上海| 男 || 梅超风 | 北京 | 女|+---------+------------+--------+2 rows in set (0.02 sec)
1.7.2 union的选项
union的选项有两个
1、 all：显示所有数据
2、 distinct：去除重复的数据【默认】
mysql> select name from go1 union select stuname from stu;+----------+| name|+----------+| 李白 || 张秋丽 || 李文才 || 李斯文 || 欧阳俊雄 || 诸葛丽丽 || 争青小子 || 梅超风 || Tom|| Tabm|+----------+
默认是去重复的
mysql> select name from go1 union all select stuname from stu; # all不去重复记录+----------+| name|+----------+| 李白 || 张秋丽 || 张秋丽 || 李文才 || 李斯文 || 欧阳俊雄 || 诸葛丽丽 || 争青小子 || 梅超风 || Tom|| Tabm|+----------+
1.7.3 union的注意事项
1、 union两边的select语句的字段个数必须一致
2、 union两边的select语句的字段名可以不一致，最终按第一个select语句的字段名。
3、 union两边的select语句中的数据类型可以不一致。
