函数/约束/多表查询/事务

函数

函数：是指一段可以直接被另一段程序调用程序或代码，例如 聚合函数。

字符串函数

字符串函数	功能
concat(str1, str2, ...)	字符串拼接，将 str1, str2, ..... 拼接为一个字符串
lower(str)	将字符串 str 全部转为小写
upper(str)	将字符串 str 全部转为大写
lpad(str, n, padstring)	左填充，用字符串 padstring 对 str 左边进行填充，达到 n 个字符串长度
rpad(str, n, padstring)	右填充，用字符串 padstring 对 str 右边进行填充，达到 n 个字符串长度
trim(str)	去除字符串首尾的空格
substring(str, start, length)	截取字符串，从 start 开始截取 length 个字符

示例：

select concat('Hello', ' MySQL'); -- Hello MySQL

select upper('hello'); -- HELLO

select lower('HELLO'); -- hello

select lpad('1', 5, '0'); -- 00001

select rpad('1', 5, '0'); -- 10000

select trim('  Hello MySQL  '); -- Hello MySQL

select substring('Hello MySQL', 1, 5); -- Hello

-- 练习：员工工号统一修为5位数，不足5位数的全部在前面补0。比如: 1号员工的工号应该为00001.
update emp set workno = lpad(workno, 5, '0');

数值函数

数值函数	功能
ceil()	向上取整
floor()	向下取整
mod(x, y)	x 对 y 取模
rand()	返回 0 ~ 1 之间的随机数
round(num, n)	对参数 num 四舍五入，保留 n 位小数

示例：

select ceil(1.3); -- 2

select floor(1.9); -- 1

select mod(4, 3); -- 1

select rand();

select round(1.345, 2); -- 1.35

-- 练习：生成 6 位的随机验证码
select lpad(round(rand() * 1000000, 0), 6, '0');

日期函数

日期函数	功能
curdate()	当前日期
curtime()	当前时间
now()	当前日期和时间
year(date)	获取指定 date 的年份
month(date)	获取指定 date 的月份
day(date)	获取指定 date 的日期
date_add(date, interval expr type)	返回一个日期加上一个时间间隔 expr 后的时间值
datediff(date1, date2)	返回起始时间 date1 和结束时间 date2 之间的天数

示例：

select curdate(); -- 2023-09-23

select curtime(); -- 19:03:36

select now(); -- 2023-09-23 19:03:36

select year(now()); -- 2023

select  month(now()); -- 9

select day(now()); -- 23

select date_add(now(), interval 70 year); -- 2093-01-23 19:05:21
select date_add(now(), interval 70 day); -- 2023-12-02 19:05:21

select datediff('2023-12-1', '2023-11-1'); -- 30

-- 练习：查询所有员工的入职天数，按照倒序排序
select name, datediff(curdate(), entrydate) as 'days' from emp order by days desc;

流程函数

流程函数	功能
if(flag, x, y)	如果 flag 为 true，返回 x，否则返回 y
ifnull(x, y)	如果 x 不为空，返回 x，否则返回 y
case when [val1] then [res1] ... else [default] end	如果 val1 为 true，返回 res1，...，否则返回 default 默认值
case [expr] when [val1] then [res1] ... else [default] end	如果 expr 的值等于 val1，返回 res1，...，否则返回 default 默认值

示例：

select if(true, 'ok', 'error'); -- ok

select if(false, 'ok', 'error'); -- error

select ifnull('ok', 'error'); -- ok

select ifnull(null, 'error'); -- error

-- 查询员工姓名和性别，如果性别是男，修改为 男生，否则修改为女生
select
    name,
    (case gender when '男' then '男生' else '女生' end) as '性别'
from emp;

约束

概述

概念：约束是作用于表中字段上的规则，用于限制存储在表中的数据。

目的：保证数据库中数据的正确性、有效性、完整性。

分类：

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	保证该字段的所有数据都是唯一、不重复的	unique
主键约束	主键是一行数据的唯一标识，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
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	foreing key
检查约束	保证字段值满足某个条件（数据库版本必须大于 8.0.16）	check

示例：

新建一张表：

字段名	字段含义	字段类型	约束条件	约束关键字
id	主键，Id 唯一标识	int8	主键，自增	primary key，auto_increment
name	姓名	varChar(10)	不为空，并且唯一	not null，unique
age	年龄	tinyint unsigned	0-255，无符号
status	状态	char(1)	默认值为 1	default
gender	性别	char(1)	无

代码：

create table user(
    id int8 primary key auto_increment comment '主键Id',
    name varchar(10) not null unique comment '姓名',
    age tinyint unsigned comment '年龄',
    status char(1) default '1' comment '状态',
    gender char(1) comment '性别'
) comment '用户表';

外键约束

概念：外键用来让两张表的数据之间建立连接，从而保证数据的一致性和完整性。

1. 添加外键

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

alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id);

2. 删除外键

# 语法
alter table 表名 drop foreign key 外键名称;

alter table emploee drop foreign key fk_emploee_dept_id;

3. 删除/更新行为

行为	说明
no action（默认）	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新（等价于 restrict）
restrict	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新（等价于 no action）
cascade	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有，则也删除/更新子表中的记录
set null	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有，则设置子表中该外键值为 null（前提是该外键允许 null）
set default	父表有变更时，子表将外键列设置为一个默认的值（Innodb 不支持）

示例：

alter table emploee
    add constraint fk_emploee_dept_id
    foreign key (dept_id) references dept(id)
    on update cascade
    on delete cascade;

alter table emploee
    add constraint fk_emploee_dept_id
    foreign key (dept_id) references dept(id)
    on update set null
    on delete set null;

多表查询

多表关系

多表关系根据业务可以划分为三种：

• 一对多（多对一），例如：员工与部门

• 多对多，例如：学生和课程

• 一对一 ，例如：学生信息拆分

一对多（多对一）

案例：部门 与 员工 的关系

关系：一个部门对应多个员工，一个员工对应一个部门

实现：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键

多对多

案例：学生 和 课程 的关系

关系：一个学生可以选修多门课程，一个课程也可以供多个学生选择

实现：建立第三张中间表，中间表至少包含两个外键，分别关联两方主键

一对一

案例：用户 和 用户详情的关系

关系：一对一关系，多用于单表拆分，将一张表的基础字段放在一张表中，其他字段放在另一张表中，以提升效率

实现：在任意一方加入主键，关联另外一方的主键，并且设置外键为唯一的（unique）

多表查询

多表查询分类：

• 连接查询

  • 内连接：相当于查询 A、B 交集部分数据

  • 外连接：

    • 左外连接：查询左表的所有数据，以及两张表交集部分数据

    • 右外连接：查询右表的所有数据，以及两张表交集部分数据

  • 自连接：当前表与自身的连接查询，自连接必须使用表别名

• 子查询

内连接

概念：查询两张表的交集部分。

隐式内连接：

# 语法
select 列 from 表1, 表2 where 条件

-- 查询每一个员工的姓名，及关联的部门的名称（隐式内连接实现）
-- 查询涉及表：emp、dept
-- 查询条件：emp.dept_id = dept.id
select emp.name, dept.name from emp,dept where emp.dept_id = dept.id;

显式内连接：

# 语法
select 列 from 表1 inner join 表2 on 条件

-- 查询每一个员工的姓名，及关联的部门的名称（显式内连接实现）
select emp.name, dept.name from emp inner join dept on emp.dept_id = dept.id;

外连接

左外连接：左表全部+交集；右外连接：右表全部+交集。

左外连接：

# 语法
select 列 from 表1 left join 表2 on 条件

-- 查询emp表中的所有数据，和对应的部门信息（左外连接）
-- 设计表：emp、dept
-- 条件：left join ... on emp.dept_id = dept.id
select e.*, d.name from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id;

右外连接：

# 语法
select 列 from 表1 right join 表2 on 条件

-- 查询dept表中的所有数据，和对应的员工信息（右外连接）
select e.*,d.* from emp e right join dept d on e.dept_id = d.id;

自连接

概念：当前表与自身的连接查询，自连接必须使用表别名。

自连接可以是 内连接，也可以是 外连接。

# 语法
select 列 from 表1 别名1 join 表1 别名2 on 条件

-- 查询员工 及其 所属 领导 的名字（内连接）
select a.name,b.name from emp a, emp b where a.managerid = b.id;

select a.name,b.name from emp a inner join emp b on a.managerid = b.id;

-- 查询员工 及其 所属 领导 的名字,若员工没有名字，也需要查询出来（外连接）
select a.name,b.name from emp a left join emp b on a.managerid = b.id;

联合查询

对于 union 查询，就是把多次查询的结果合并起来，形成一个新的查询结果集。

关键字	结果
union	会对查询结果去重
union all	不会对查询结果去重

# 语法
select 列 from 表1
union [all]
select 列 from 表2

-- 将员工薪资低于5000，和年龄大于50岁的全部查询出来
select * from emp where salary < 5000
union [all]
select * from emp where age > 50;

-- 用 or 的语法，相当于 union（已去重）
select * from emp where salary < 5000 or age > 50;

子查询

概念：SQL 语句中嵌套 select 语句，成为嵌套查询，也叫子查询。

# 语法
select * from 表 where column = (select * from 表);

注意：子查询外部的语句可以是 insert / update / delete / select 中的任何一个。

根据子查询结果不同，分为：

• 标量子查询（子查询结果为单个值）

• 列子查询（子查询结果为一列）

• 行子查询（子查询结果为一行）

• 表子查询（子查询结果为多行多列）

标量子查询

概念：子查询放回的结果是单个值（数字、字符串、日期等），这种子查询称为标量子查询。

常用的操作符： =、<>、>、≥、<、≤

-- 查询“销售部”的所有员工信息

-- 1.查询“销售部”部门的Id
select id from emp where name = '销售部';
-- 2.根据“销售部”部门Id查询员工信息
select * from emp where dept_id = 4;

select * from emp where dept_id = (select id from dept where name = '销售部');

列子查询

概念：子查询返回的结果是一列（可以是多行），这种子查询称为列子查询。

常用的操作符：

操作符	功能
in	在指定的集合范围之内，多选一
not in	不在指定的集合范围之内
any	子查询返回列表中，有任意一个满足即可
some	与 any 等同
all	子查询返回列表的而所有值都必须满足

-- ----------------------------- in演示 -----------------------------
-- 查询“销售部”和“市场部”所有员工的信息
-- 1、查询“销售部”和“市场部”的部门Id
select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部';

-- 2、根据部门Id，查询员工信息
select * from emp where dept_id in
  (select id from dept where name = '销售部' or name = '市场部');

-- ----------------------------- all演示 -----------------------------
-- 查询比“财务部”所有人工资都高的员工信息
-- 1、查询“财务部”部门Id
select id from dept where name = '财务部';

-- 2、根据部门Id，查询所有员工的工资
select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '财务部');

-- 3、使用all关键字，表示比任何一个都高
select * from emp where salary > all (select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '财务部'));

-- ----------------------------- any演示 -----------------------------
-- 查询比“研发部”任何一个人工资都高的员工信息
select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部');

select * from emp where salary > any (select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部'));

行子查询

概念：子查询返回的结果是一行（可以是多列），这种子查询成为行子查询。

常用操作符：=、<>、in、not in

-- 查询与“张无忌”的薪资及直属领导相同的员工信息
select salary,managerid from emp where name = '张无忌';

select * from emp where (salary,managerid) = (select salary,managerid from emp where name = '张无忌');

表子查询

概念：子查询返回的结果是多行多列，这种子查询称为表子查询。

常用的操作符：in

# 查询与“鹿杖客”，“宋远桥”的职位和薪资相同的员工信息

-- 1、查询与“鹿杖客”，“宋远桥”的职位和薪资
select job,salary from emp where name = '鹿杖客' or name = '宋远桥';
-- 2、查询与“鹿杖客”，“宋远桥”的职位和薪资相同的员工信息
select * from emp where (job,salary) in (select job,salary from emp where name = '鹿杖客' or name = '宋远桥');

# 查询入职日期是“2006-01-01”之后的员工信息，及其部门信息

-- 1、查询入职日期是“2006-01-01”之后的员工信息
select * from emp where entrydate > '2006-01-01';
-- 2、查询入职日期是“2006-01-01”之后的员工信息，及其部门信息
select * from (select * from emp where entrydate > '2006-01-01') e left join dept d on e.dept_id = d.id;

事务

概念：事务是一组操作的集合，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，这些请求要么同时成功，要么同时失败。

事务操作

一旦 SQL 语句执行失败，立即回滚事务，切忌提交事务！！

手动事务

-- 1、查看当前事务模式（1: 自动事务; 0: 手动事务）
select @@autocommit;
-- 2、将事务设置为 手动事务
set autocommit = 0;

......

-- 3、提交事务
commit;

-- 4、回滚事务
rollback;

自动事务

-- 1、查看当前事务模式（1: 自动事务; 0: 手动事务）
select @@autocommit;
-- 2、将事务设置为 自动事务
set autocommit = 1;

......

-- 3、提交事务
commit;

-- 4、回滚事务
rollback;

事务四大特性

• 原子性（Atomicity）：事务时不可分割的最小操作单元，要么全部失败，要么全部成功；

• 一致性（Consistency）：事务完成时，必须使所有的数据都保持一致状态；

• 隔离性（Isolation）：数据库系统提供的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行；

• 持久性（Durability）：事务一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的改变就是永久的。

并发事务问题

问题	描述
脏读	一个事务读到另一个事务还没有提交的数据
不可重复读	一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同，称之为不可重复读
幻读	一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是在插入数据时，又发现这行数据已经存在，好像出现了“幻读”

事务隔离级别

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
Read uncommited	√	√	√
Read commited	×	√	√
Repeatable Read（默认）	×	×	√
Serializable	×	×	×

注意：√：表示此隔离级别下，会发生事务问题；×：表示此隔离级别下，不会发生事务问题。

隔离级别等级：Serializable > Repeatable Read > Read commited > Read uncommited

Serializable 隔离级别最高，数据最安全，但是性能最差； Read uncommited 隔离级别最低，数据最不安全，但是性能最高。

-- 查看事务隔离级别
select @@transaction_isolation;

-- 设置事务隔离级别
set [session|global] transaction isolation level {Read uncommited|Read commited|Repeatable Read|Serializable};

set session transaction isolation level serializable;