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一、约束

1.1定义

        约束是对表中的数据进行限制的一套规则，用于防止用户向数据库中输入无效数据。它可以保证表中的数据满足特定业务规则和逻辑，从而维护数据的准确性和可靠性。

1.2作用

• 数据完整性 ：约束可以确保数据在插入、更新或删除时符合预定义的规则，从而避免数据不一致和错误。

• 数据质量 ：通过约束，可以强制执行数据的格式、范围和相关性等要求，从而提高数据的质量。

• 优化查询 ：约束可以提供有关数据结构和关系的信息，有助于优化数据库查询的性能，使数据库管理系统能够更有效地执行查询操作。

1.3常见的约束及其作用

约束	描述	关键字
非空约束	限制该字段的数据不能为null	NOT NULL
唯一约束	保证该字段数据都是唯一的、不重复的	UNIQUE
主键约束	主键是一行数据的唯一标识，要求非空且唯一	PRIMARY KEY
默认约束	保存数据时，如果未指定该字段的值，则采用默认值	DEFAULT
检查约束	保证字段值满足一个条件	CHECK
外键约束	用来让两张表的数据之间建立连接，保证数据的一致性和完整性	FOREIGN KEY

非空约束 

CREATE TABLE products (product_id INT PRIMARY KEY,product_name VARCHAR(50) NOT NULL, -- 非空约束price DECIMAL(10, 2) NOT NULL, -- 非空约束description TEXT
);

 唯一约束

CREATE TABLE users (user_id INT PRIMARY KEY,username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, -- 唯一约束email VARCHAR(100) UNIQUE -- 唯一约束
);

 主键约束

CREATE TABLE employees (employee_id INT PRIMARY KEY, -- 主键约束name VARCHAR(50) NOT NULL,position VARCHAR(50),salary DECIMAL(10, 2)
);

 默认约束

CREATE TABLE blog_posts (post_id INT PRIMARY KEY,title VARCHAR(100) NOT NULL,content TEXT,created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP -- 默认值约束
);

        如果没有指定created_at，将自动使用当前时间戳。

 检查约束

CREATE TABLE orders (order_id INT PRIMARY KEY,customer_id INT NOT NULL,order_date DATE NOT NULL,status VARCHAR(20) CHECK (status IN ('Processing', 'Shipped', 'Delivered')) -- 检查约束
);

 外键约束

CREATE TABLE departments (department_id INT PRIMARY KEY, -- 主键department_name VARCHAR(50) NOT NULL
);CREATE TABLE employees (employee_id INT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50) NOT NULL,department_id INT,FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id) -- 外键约束
);

添加外键

create table 表明{字段名 数据类型,...[constraint] [外键名称] foreign key [外键字段名] references 主表(主表列名)}；

alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key [外键字段名] references 主表(主表列名);

删除外键

alter table 表名 drop foreign key 外键名称;

外键行为

行为	说明
NO ACTION	当在父表中删除或者更新对应记录时，若有外键则不允许删除或更新
RESTRICT	当在父表中删除或者更新对应记录时，若有外键则不允许删除或更新
CASCADE	当在父表中删除或者更新对应记录时，若有外键则删除或更新外键在子表中的记录
SET NULL	当在父表中删除对应记录时，若有外键则设置子表中该外键值为null（要求可以取null）
SET DEFAULT	父表变更时，子表将外键列设置为一个默认的值

二、多表查询 

2.1什么是多表查询

        多表查询是指在同一个SQL语句中，从两个或多个表中检索数据。在数据库设计中，数据通常被存储在不同的表中，以避免数据冗余并提高数据完整性。通过多表查询，可以将这些表中的相关数据组合起来，以获取有意义的结果。

2.2单表查询与多表查询的区别

• 单表查询：只涉及一个表的数据，通过WHERE子句过滤条件来查找数据。

• 多表查询：涉及两个或多个表的数据，需要使用联接（JOIN）操作来指定表之间的关系，并通过WHERE子句过滤条件来查找数据。

2.3连接类型

1. 内联接（INNER JOIN）

内联接是默认的联接类型，它返回两个表中满足连接条件的记录。

• 隐式内联接：

select 字段列表 from 表1，表2 where 条件...;

• 显示内联接 ：

select 字段列表 from 表1 [inner] join 表2 on 连接条件...;

2. 外联接（OUTER JOIN）

外联接可以分为以下三种类型：

• 左外联接（LEFT OUTER JOIN）：返回左表中的所有记录，以及右表中满足条件的记录。如果右表中没有匹配的记录，则返回NULL。

  select 字段列表 from 表1 left [outer] join 表二 on 条件...;

• 右外联接（RIGHT OUTER JOIN）：返回右表中的所有记录，以及左表中满足条件的记录。如果左表中没有匹配的记录，则返回NULL。

  select 字段列表 from 表1 right [outer] join 表二 on 条件...;

• 全外联接（FULL OUTER JOIN）：返回两个表中的所有记录，如果另一个表中没有匹配的记录，则返回NULL。

3. 交叉联接（CROSS JOIN）

交叉联接返回两个表的笛卡尔积，即所有可能的组合。

4. 自联接（SELF JOIN）

自联接是指将一个表与其自身进行联接。通常用于层次结构数据，例如员工表中的上下级关系，必须使用别名。

select 字段列表 from 表A 别名A join 表A 别名B on 条件...;

5.联接运算符

在SQL中，可以使用以下运算符来指定联接类型：

• =：用于等值联接。

• <、>、<=、>=、<>等用于不等值联接。

2.4实例

        这里假设有三张表，一张订单表Orders，一张产品表Products，一张客户表Customers。

等值内联接

查询所有订单及其对应的产品信息：

SELECT Orders.OrderID, Orders.CustomerName, Products.ProductName
FROM Orders
INNER JOIN Products ON Orders.ProductID = Products.ProductID;

左外联接 

查询所有客户及其订单信息，即使某些客户没有下过订单：

SELECT Customers.CustomerName, Orders.OrderID
FROM Customers
LEFT JOIN Orders ON Customers.CustomerID = Orders.CustomerID;

全外联接

查询所有客户和所有订单，无论是客户是否有订单，还是订单是否有客户： 

SELECT Customers.CustomerName, Orders.OrderID
FROM Customers
FULL OUTER JOIN Orders ON Customers.CustomerID = Orders.CustomerID;

 三、子查询

3.1什么是子查询

        子查询是指嵌套在另一个SQL语句中的查询。它通常出现在SELECT、FROM、WHERE等子句中，主要用于为外部查询提供数据或条件。

3.2子查询的功能

• 条件过滤：在外查询的WHERE子句中使用子查询，根据子查询返回的结果来过滤外部查询的数据。

• 数据集：在FROM子句中使用子查询，将子查询的结果作为一个临时表来使用。

• 赋值：在SET和WHERE子句中使用子查询，将子查询的结果赋给变量或用于更新条件。

3.3子查询语法

SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE column_name operator (SELECT column_name FROM table_name WHERE condition);

3.4子查询类型 

• 单行子查询：子查询返回单个值。

• 多行子查询：子查询返回多个值，通常与IN、ANY、ALL等一起使用。

3.5示例 

条件过滤

找到价格高于产品A的所有产品：

SELECT ProductName, Price 
FROM Products 
WHERE Price > (SELECT Price FROM Products WHERE ProductName = '产品A');

临时表 

展示某个月份的销售数据：

SELECT s1.ProductID, s1.TotalSales 
FROM (SELECT ProductID, SUM(SalesAmount) AS TotalSales FROM Sales WHERE MONTH(SaleDate) = 10 GROUP BY ProductID
) s1 
WHERE s1.TotalSales > 1000;

赋值

根据子查询结果更新员工的津贴：

UPDATE Employees 
SET Bonus = (SELECT AVG(PerformanceScore) FROM Department WHERE DepartmentID = Employees.DepartmentID
) 
WHERE EmployeeID = 1001;