之前學習的查詢都只涉及到單表,但在實際應用中還有很大一部分需求,只靠單表查詢是實現(xiàn)不了的,比如:查詢一個班上的所有人;統(tǒng)計每個班的人數(shù)等。那這些需求或問題應該怎么分析和實現(xiàn),這就是今天要講解的多表查詢。
知識要點:
多表查詢有兩種形式:一種是子查詢,一種表連接。那什么時候使用子查詢?什么時候使用表連接呢?這里說一下我個人的分析和使用步驟
1. 如果所有需要獲得信息列在一張表里可以找到,就用子查詢;
2. 其他情況肯定需要表連接;
3. 如果數(shù)據(jù)量很大,先子查詢再使用表連接
4. 使用性能工具分析 SQL 進行優(yōu)化(執(zhí)行計劃和執(zhí)行 profile)
子查詢 子查詢可以使用在 select 語句的 2 個地方,一個是在 from 子句中,一個是在 where 子句中,在使用的時候需要放在哪里就看是要從這個子句結(jié)果中返回信息,還是這個子句結(jié)果只是作為過濾條件 。我們通過 2 個 sql 具體分析
查詢參與班級 id 為 1或2 的所有學生信息 分析:查詢參與班級 id 為 1和2 的所有學生信息
操作類型:select (查詢)
到哪里取數(shù)據(jù):學生
得到哪些信息:所有學生信息
過濾條件:班級 id 為 1 或 2
排序字段:無
取多少數(shù)據(jù):所有數(shù)據(jù)(無 limit)
我們將這些信息套入到 SELECT 語句結(jié)構(gòu)會得到如下:
select * from 學生
where 班級 id 為 1 或 2 ;
這里學生表里面是沒有班級信息的,并且返回的信息只有學生信息,班級 id 只是作為過濾條件,所以這里能確定 where 條件為一個子查詢
。那這個子查詢應該如何分析呢?我們回到最開始的 ER 圖 可以發(fā)現(xiàn)和學生信息有直接聯(lián)系的是 參加 這個關系,同時它還和班級信息 最近 (這里是直接聯(lián)系),就從 參加 這個關系入手。由于在轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫物理存儲的時候,參加 這個關系我們也是在一種獨立的數(shù)據(jù)表中存儲的,所以我們首先看這個表的實際物理存儲
CREATE TABLE student_join_class (
c_id int (11 ) NOT NULL COMMENT '班級 id' ,
s_id int (11 ) NOT NULL COMMENT '學生 id' ,
cs_created timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '加入時間' ,
PRIMARY KEY (c_id,s_id)
) COMMENT ='學生班級關聯(lián)表' ;
發(fā)現(xiàn)這個表里面已經(jīng)了班級 id c_id
,同時還包含學生 id s_id
,這樣就可以可以做到從 c_id
-> s_id
的轉(zhuǎn)換,在我們知道了 s_id
的情況下,上面分析的 sql 結(jié)構(gòu)可以表示成,這里用 in 是由于通過 student_join_class
得到的 s_id
有可能是多個
select * from 學生
where s_id in (參加班級 1 或 2 的學生 id);
通過上面的分析知道:可以通過 student_join_class
表數(shù)據(jù),用已知的班級 id c_id
數(shù)據(jù)查詢出參與班級的學生 id s_id
,這個 sql 通過之前的單表分析方式,不能得到查詢語句:
select s_id from student_join_class
where c_id in (1 ,2 )
將此語句放入分析得到的 sql 語句結(jié)構(gòu),就得到最終的查詢 sql 語句。
通過上面的分析,得到如下 sql 語句
select * from student
where s_id in (
select s_id from student_join_class
where c_id in (1 ,2 )
);
執(zhí)行得到如下結(jié)果
查詢參與人數(shù)大于 3 的班級個數(shù) 分析:查詢參與人數(shù)大于 3 的班級個數(shù)
操作類型:select (查詢)
到哪里取數(shù)據(jù):未知 (由于沒有任何一張物理表有班級參與人數(shù)信息)
得到哪些信息:班級個數(shù)
過濾條件:班級參與人數(shù)大于 3
排序字段:無
取多少數(shù)據(jù):所有數(shù)據(jù)(無 limit)
通過上面分析得到如下查詢結(jié)構(gòu)
select count(*) from 未知
where 班級參與人數(shù)大于 3;
每個班級有哪些人參與的信息,全部都在關聯(lián)表 student_join_class
里面,所以通過統(tǒng)計不難得出每個班級的參與人數(shù) sql
select c_id, count (*) from student_join_class
group by c_id
這里所有我們需要的條件都完成了,組合得到的查詢結(jié)構(gòu)和 sql 就行。
通過上面的分析得到如下是 SQL。注意:這里在組合的時候?qū)?nbsp;count(*)
使用了別名 (as
關鍵字),這是由于需要在外部查詢中使用結(jié)果值時,是不能直接用count(*)
作為其列名稱。其實所有的函數(shù)操作都不行。
使用建議:對查詢返回中使用的所有函數(shù)列操作都定義別名
select count (*) from (
select c_id, count (*) as number from student_join_class
group by c_id
) a
where number > 3 ;
執(zhí)行的結(jié)果為:3 。
在分析的時候?qū)?nbsp;未知表 理解成一張表,這里數(shù)據(jù)庫實際執(zhí)行的時候確實會生成一張表,稱作 臨時表 。數(shù)據(jù)庫在執(zhí)行 sql 的時候,會為每一個子查詢生成一個臨時表(沒有執(zhí)行優(yōu)化的情況),看數(shù)據(jù)庫是否為一個 sql 查詢生成臨時表可以通過查詢 SQL 執(zhí)行計劃 來判斷。
查詢 SQL 執(zhí)行計劃使用 explain
關鍵字,執(zhí)行以下 sql 查看結(jié)果輸出
explain
select count (*) from (
select c_id, count (*) as number from student_join_class
group by c_id
) a
where number > 3 ;
表連接 為了讓大家更好的理解表連接,這里先講解一下表連接的基本知識。這里假設我們有 A、B 兩張表,表中的數(shù)據(jù)數(shù)量分別是 m 和 n。我們現(xiàn)在分別創(chuàng)建 A、B 兩張表,并且錄入一些數(shù)據(jù)
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-- ----------------------------
-- Table structure for A
-- ----------------------------
CREATE TABLE `A` (
`a_id` int (11 ) NOT NULL
);
-- ----------------------------
-- Records of A
-- ----------------------------
BEGIN ;
INSERT INTO `A` VALUES (1 ),(2 ),(3 ),(4 ),(4 ),(5 ),(5 );
COMMIT ;
-- ----------------------------
-- Table structure for B
-- ----------------------------
CREATE TABLE `B` (
`b_id` int (11 ) NOT NULL
);
-- ----------------------------
-- Records of B
-- ----------------------------
BEGIN ;
INSERT INTO `B` VALUES (2 ),(3 ),(5 ),(7 ),(4 ),(4 ),(4 );
COMMIT ;
笛卡爾積 這個難以理解的定義在 SQL 里面怎么理解呢?我們鏈接 A、B 兩個表的時候,不加入任何條件,讓 A 表中的每一條數(shù)據(jù)都和 B 表中的每一條數(shù)據(jù)做關聯(lián),就是 A 和 B 的笛卡爾積,也叫全連接。具體 SQL 實現(xiàn)如下:
select * from A,B;
select * from A join B;
select * from A cross join B;
會發(fā)現(xiàn)上面的 3 個 sql 語句執(zhí)行的結(jié)果是一樣的。我們再看這 3 中鏈接形式過后的數(shù)據(jù)量
select count (*) from A,B;
select count (*) from A join B;
select count (*) from A cross join B;
我們會發(fā)現(xiàn) 2 點
全連接后的數(shù)據(jù)量是 m × n
全連接后的絕大部分數(shù)據(jù)是沒有意義的
我們可以試想一下如果每個表的數(shù)據(jù)量都在 100w 這個數(shù)量級(在真實生產(chǎn)環(huán)境這個數(shù)據(jù)量是小的),那全連接過后的數(shù)據(jù)量將是 1億 數(shù)量級,里面的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)是沒有意義的,并且這里才考慮了 2 個表,這個很可怕的。所以在使用表連接時盡量避免產(chǎn)生全連接 。
普通鏈接 既然上面說到使用 全連接后的絕大部分數(shù)據(jù)是沒有意義的 ,那我們怎么產(chǎn)生有意義的鏈接呢?其實也很簡單,我們只需要在鏈接的時候加上有意義的鏈接條件 就行。以下 3 個語句其實是一樣的,只是表現(xiàn)形式不同
select * from A,B where a_id=b_id;
select * from A join B on a_id=b_id;
select * from A join B where a_id=b_id;
大家可以發(fā)現(xiàn)這里出現(xiàn)的結(jié)果其實都在上面的 笛卡爾積 中,只是從 笛卡爾積 中按照 a_id=b_id
的過濾條件選出了少部分數(shù)據(jù),這里的 a_id=b_id
就是 有意義的條件 。在解決實際的問題的時候,什么是有 意義的條件 要根據(jù)你的問題和設計仔細分析。
明白了上面的 笛卡爾積 和 有意義的條件 ,我們來看一下最常用的 3 中連接方式:內(nèi)連接、左連接、右連接。再具體說明之前,先看一下示意圖。
這個示意圖和大家在網(wǎng)上使用集合表示的示意圖有些不同,主要是我感覺使用集合的示意圖不能完全詮釋 左連接 和 右連接 的概念和數(shù)據(jù)量,所以這里根據(jù)我自己的理解畫了這個示意圖。
A表數(shù)據(jù)量 m,B 表數(shù)據(jù)量 n
A、B 的數(shù)據(jù)量 m x n,這個笛卡爾積后的結(jié)果集和原來的 A、B 沒有任何關系
在笛卡爾積中滿足過濾條件的數(shù)據(jù)(a, b),其中 a 是 A表滿足過濾條件的數(shù)量,b 是 B 表滿足過濾條件的數(shù)量。但是注意滿足條件的數(shù)據(jù)量并不是 a x b
A表中還有 m-a 條數(shù)據(jù)不滿足過濾條件,B 表中還有 n-b 條數(shù)據(jù)不滿足過濾條件