SQL-数据库的设计，多表

本文主要是介绍SQL-数据库的设计，多表，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

数据库的设计

1. 多表之间的关系
	1. 分类：
		1. 一对一(了解)：
			* 如：人和身份证
			* 分析：一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人
		2. 一对多(多对一)：
			* 如：部门和员工
			* 分析：一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门
		3. 多对多：
			* 如：学生和课程
			* 分析：一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择
	2. 实现关系：
		1. 一对多(多对一)：
			* 如：部门和员工
			* 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
		2. 多对多：
			* 如：学生和课程
			* 实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键
		3. 一对一(了解)：
			* 如：人和身份证
			* 实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键。

	3. 案例
		-- 创建旅游线路分类表 tab_category
		-- cid 旅游线路分类主键，自动增长
		-- cname 旅游线路分类名称非空，唯一，字符串 100
		CREATE TABLE tab_category (
			cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
		);
		
		-- 创建旅游线路表 tab_route
		/*
		rid 旅游线路主键，自动增长
		rname 旅游线路名称非空，唯一，字符串 100
		price 价格
		rdate 上架时间，日期类型
		cid 外键，所属分类
		*/
		CREATE TABLE tab_route(
			rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
			price DOUBLE,
			rdate DATE,
			cid INT,
			FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
		);
		
		/*创建用户表 tab_user
		uid 用户主键，自增长
		username 用户名长度 100，唯一，非空
		password 密码长度 30，非空
		name 真实姓名长度 100
		birthday 生日
		sex 性别，定长字符串 1
		telephone 手机号，字符串 11
		email 邮箱，字符串长度 100
		*/
		CREATE TABLE tab_user (
			uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
			PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
			NAME VARCHAR(100),
			birthday DATE,
			sex CHAR(1) DEFAULT '男',
			telephone VARCHAR(11),
			email VARCHAR(100)
		);
		
		/*
		创建收藏表 tab_favorite
		rid 旅游线路 id，外键
		date 收藏时间
		uid 用户 id，外键
		rid 和 uid 不能重复，设置复合主键，同一个用户不能收藏同一个线路两次
		*/
		CREATE TABLE tab_favorite (
			rid INT, -- 线路id
			DATE DATETIME,
			uid INT, -- 用户id
			-- 创建复合主键
			PRIMARY KEY(rid,uid), -- 联合主键
			FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
			FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
		);

​

2. 数据库设计的范式
	* 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

		设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
		目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

	* 分类：
		1. 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项
		2. 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
			* 几个概念：
				1. 函数依赖：A-->B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
					例如：学号-->姓名。  （学号，课程名称） --> 分数
				2. 完全函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
					例如：（学号，课程名称） --> 分数
				3. 部分函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
					例如：（学号，课程名称） -- > 姓名
				4. 传递函数依赖：A-->B, B -- >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
					例如：学号-->系名，系名-->系主任
				5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
					例如：该表中码为：（学号，课程名称）
					* 主属性：码属性组中的所有属性
					* 非主属性：除过码属性组的属性
					
		3. 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

多表查询：

* 查询语法：
	select
		列名列表
	from
		表名列表
	where....
* 准备sql
	# 创建部门表
	CREATE TABLE dept(
		id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
		NAME VARCHAR(20)
	);
	INSERT INTO dept (NAME) VALUES ('开发部'),('市场部'),('财务部');
	# 创建员工表
	CREATE TABLE emp (
		id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
		NAME VARCHAR(10),
		gender CHAR(1), -- 性别
		salary DOUBLE, -- 工资
		join_date DATE, -- 入职日期
		dept_id INT,
		FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept(id) -- 外键，关联部门表(部门表的主键)
	);
	INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('孙悟空','男',7200,'2013-02-24',1);
	INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('猪八戒','男',3600,'2010-12-02',2);
	INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('唐僧','男',9000,'2008-08-08',2);
	INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('白骨精','女',5000,'2015-10-07',3);
	INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('蜘蛛精','女',4500,'2011-03-14',1);
* 笛卡尔积：
	* 有两个集合A,B .取这两个集合的所有组成情况。
	* 要完成多表查询，需要消除无用的数据
* 多表查询的分类：
	1. 内连接查询：
		1. 隐式内连接：使用where条件消除无用数据
			* 例子：
			-- 查询所有员工信息和对应的部门信息

			SELECT * FROM emp,dept WHERE emp.`dept_id` = dept.`id`;
			
			-- 查询员工表的名称，性别。部门表的名称
			SELECT emp.name,emp.gender,dept.name FROM emp,dept WHERE emp.`dept_id` = dept.`id`;
			
			SELECT 
				t1.name, -- 员工表的姓名
				t1.gender,-- 员工表的性别
				t2.name -- 部门表的名称
			FROM
				emp t1,
				dept t2
			WHERE 
				t1.`dept_id` = t2.`id`;

​

		2. 显式内连接：
			* 语法： select 字段列表 from 表名1 [inner] join 表名2 on 条件
			* 例如：
				* SELECT * FROM emp INNER JOIN dept ON emp.`dept_id` = dept.`id`;	
				* SELECT * FROM emp JOIN dept ON emp.`dept_id` = dept.`id`;	

		3. 内连接查询：
			1. 从哪些表中查询数据
			2. 条件是什么
			3. 查询哪些字段
	2. 外链接查询：
		1. 左外连接：
			* 语法：select 字段列表 from 表1 left [outer] join 表2 on 条件；
			* 查询的是左表所有数据以及其交集部分。
			* 例子：
				-- 查询所有员工信息，如果员工有部门，则查询部门名称，没有部门，则不显示部门名称
				SELECT 	t1.*,t2.`name` FROM emp t1 LEFT JOIN dept t2 ON t1.`dept_id` = t2.`id`;
		2. 右外连接：
			* 语法：select 字段列表 from 表1 right [outer] join 表2 on 条件；
			* 查询的是右表所有数据以及其交集部分。
			* 例子：
				SELECT 	* FROM dept t2 RIGHT JOIN emp t1 ON t1.`dept_id` = t2.`id`;
	3. 子查询：
		* 概念：查询中嵌套查询，称嵌套查询为子查询。
			-- 查询工资最高的员工信息
			-- 1 查询最高的工资是多少 9000
			SELECT MAX(salary) FROM emp;
			
			-- 2 查询员工信息，并且工资等于9000的
			SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` = 9000;
			
			-- 一条sql就完成这个操作。子查询
			SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` = (SELECT MAX(salary) FROM emp);

		* 子查询不同情况
			1. 子查询的结果是单行单列的：
				* 子查询可以作为条件，使用运算符去判断。 运算符： > >= < <= =
				* 
				-- 查询员工工资小于平均工资的人
				SELECT * FROM emp WHERE emp.salary < (SELECT AVG(salary) FROM emp);
			2. 子查询的结果是多行单列的：
				* 子查询可以作为条件，使用运算符in来判断
				-- 查询'财务部'和'市场部'所有的员工信息
				SELECT id FROM dept WHERE NAME = '财务部' OR NAME = '市场部';
				SELECT * FROM emp WHERE dept_id = 3 OR dept_id = 2;
				-- 子查询
				SELECT * FROM emp WHERE dept_id IN (SELECT id FROM dept WHERE NAME = '财务部' OR NAME = '市场部');

			3. 子查询的结果是多行多列的：
				* 子查询可以作为一张虚拟表参与查询
				-- 查询员工入职日期是2011-11-11日之后的员工信息和部门信息
				-- 子查询
				SELECT * FROM dept t1 ,(SELECT * FROM emp WHERE emp.`join_date` > '2011-11-11') t2
				WHERE t1.id = t2.dept_id;
				
				-- 普通内连接
				SELECT * FROM emp t1,dept t2 WHERE t1.`dept_id` = t2.`id` AND t1.`join_date` >  '2011-11-11'

	* 多表查询练习

			-- 部门表
			CREATE TABLE dept (
			  id INT PRIMARY KEY PRIMARY KEY, -- 部门id
			  dname VARCHAR(50), -- 部门名称
			  loc VARCHAR(50) -- 部门所在地
			);
			
			-- 添加4个部门
			INSERT INTO dept(id,dname,loc) VALUES 
			(10,'教研部','北京'),
			(20,'学工部','上海'),
			(30,'销售部','广州'),
			(40,'财务部','深圳');

​
​

			-- 职务表，职务名称，职务描述
			CREATE TABLE job (
			  id INT PRIMARY KEY,
			  jname VARCHAR(20),
			  description VARCHAR(50)
			);
			
			-- 添加4个职务
			INSERT INTO job (id, jname, description) VALUES
			(1, '董事长', '管理整个公司，接单'),
			(2, '经理', '管理部门员工'),
			(3, '销售员', '向客人推销产品'),
			(4, '文员', '使用办公软件');

​
​

			-- 员工表
			CREATE TABLE emp (
			  id INT PRIMARY KEY, -- 员工id
			  ename VARCHAR(50), -- 员工姓名
			  job_id INT, -- 职务id
			  mgr INT , -- 上级领导
			  joindate DATE, -- 入职日期
			  salary DECIMAL(7,2), -- 工资
			  bonus DECIMAL(7,2), -- 奖金
			  dept_id INT, -- 所在部门编号
			  CONSTRAINT emp_jobid_ref_job_id_fk FOREIGN KEY (job_id) REFERENCES job (id),
			  CONSTRAINT emp_deptid_ref_dept_id_fk FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (id)
			);
			
			-- 添加员工
			INSERT INTO emp(id,ename,job_id,mgr,joindate,salary,bonus,dept_id) VALUES 
			(1001,'孙悟空',4,1004,'2000-12-17','8000.00',NULL,20),
			(1002,'卢俊义',3,1006,'2001-02-20','16000.00','3000.00',30),
			(1003,'林冲',3,1006,'2001-02-22','12500.00','5000.00',30),
			(1004,'唐僧',2,1009,'2001-04-02','29750.00',NULL,20),
			(1005,'李逵',4,1006,'2001-09-28','12500.00','14000.00',30),
			(1006,'宋江',2,1009,'2001-05-01','28500.00',NULL,30),
			(1007,'刘备',2,1009,'2001-09-01','24500.00',NULL,10),
			(1008,'猪八戒',4,1004,'2007-04-19','30000.00',NULL,20),
			(1009,'罗贯中',1,NULL,'2001-11-17','50000.00',NULL,10),
			(1010,'吴用',3,1006,'2001-09-08','15000.00','0.00',30),
			(1011,'沙僧',4,1004,'2007-05-23','11000.00',NULL,20),
			(1012,'李逵',4,1006,'2001-12-03','9500.00',NULL,30),
			(1013,'小白龙',4,1004,'2001-12-03','30000.00',NULL,20),
			(1014,'关羽',4,1007,'2002-01-23','13000.00',NULL,10);

​
​

			-- 工资等级表
			CREATE TABLE salarygrade (
			  grade INT PRIMARY KEY,   -- 级别
			  losalary INT,  -- 最低工资
			  hisalary INT -- 最高工资
			);
			
			-- 添加5个工资等级
			INSERT INTO salarygrade(grade,losalary,hisalary) VALUES 
			(1,7000,12000),
			(2,12010,14000),
			(3,14010,20000),
			(4,20010,30000),
			(5,30010,99990);
			
			-- 需求：
			
			-- 1.查询所有员工信息。查询员工编号，员工姓名，工资，职务名称，职务描述
			/*
				分析：
					1.员工编号，员工姓名，工资，需要查询emp表  职务名称，职务描述 需要查询job表
					2.查询条件 emp.job_id = job.id
			
			*/
			SELECT 
				t1.`id`, -- 员工编号
				t1.`ename`, -- 员工姓名
				t1.`salary`,-- 工资
				t2.`jname`, -- 职务名称
				t2.`description` -- 职务描述
			FROM 
				emp t1, job t2
			WHERE 
				t1.`job_id` = t2.`id`;

​
​

			-- 2.查询员工编号，员工姓名，工资，职务名称，职务描述，部门名称，部门位置
			/*
				分析：
					1. 员工编号，员工姓名，工资 emp  职务名称，职务描述 job  部门名称，部门位置 dept
					2. 条件： emp.job_id = job.id and emp.dept_id = dept.id
			*/
			
			SELECT 
				t1.`id`, -- 员工编号
				t1.`ename`, -- 员工姓名
				t1.`salary`,-- 工资
				t2.`jname`, -- 职务名称
				t2.`description`, -- 职务描述
				t3.`dname`, -- 部门名称
				t3.`loc` -- 部门位置
			FROM 
				emp t1, job t2,dept t3
			WHERE 
				t1.`job_id` = t2.`id` AND t1.`dept_id` = t3.`id`;
			   
			-- 3.查询员工姓名，工资，工资等级
			/*
				分析：
					1.员工姓名，工资 emp  工资等级 salarygrade
					2.条件 emp.salary >= salarygrade.losalary and emp.salary <= salarygrade.hisalary
						emp.salary BETWEEN salarygrade.losalary and salarygrade.hisalary
			*/
			SELECT 
				t1.ename ,
				t1.`salary`,
				t2.*
			FROM emp t1, salarygrade t2
			WHERE t1.`salary` BETWEEN t2.`losalary` AND t2.`hisalary`;

​
​

			-- 4.查询员工姓名，工资，职务名称，职务描述，部门名称，部门位置，工资等级
			/*
				分析：
					1. 员工姓名，工资 emp ， 职务名称，职务描述 job 部门名称，部门位置，dept  工资等级 salarygrade
					2. 条件： emp.job_id = job.id and emp.dept_id = dept.id and emp.salary BETWEEN salarygrade.losalary and salarygrade.hisalary
						
			*/
			SELECT 
				t1.`ename`,
				t1.`salary`,
				t2.`jname`,
				t2.`description`,
				t3.`dname`,
				t3.`loc`,
				t4.`grade`
			FROM 
				emp t1,job t2,dept t3,salarygrade t4
			WHERE 
				t1.`job_id` = t2.`id` 
				AND t1.`dept_id` = t3.`id`
				AND t1.`salary` BETWEEN t4.`losalary` AND t4.`hisalary`;

​
​

			-- 5.查询出部门编号、部门名称、部门位置、部门人数
			
			/*
				分析：
					1.部门编号、部门名称、部门位置 dept 表。 部门人数 emp表
					2.使用分组查询。按照emp.dept_id完成分组，查询count(id)
					3.使用子查询将第2步的查询结果和dept表进行关联查询
					
			*/
			SELECT 
				t1.`id`,t1.`dname`,t1.`loc` , t2.total
			FROM 
				dept t1,
				(SELECT
					dept_id,COUNT(id) total
				FROM 
					emp
				GROUP BY dept_id) t2
			WHERE t1.`id` = t2.dept_id;

​

			-- 6.查询所有员工的姓名及其直接上级的姓名,没有领导的员工也需要查询
			
			/*
				分析：
					1.姓名 emp， 直接上级的姓名 emp
						* emp表的id 和 mgr 是自关联
					2.条件 emp.id = emp.mgr
					3.查询左表的所有数据，和 交集数据
						* 使用左外连接查询
				
			*/
			/*
			select
				t1.ename,
				t1.mgr,
				t2.`id`,
				t2.ename
			from emp t1, emp t2
			where t1.mgr = t2.`id`;
			
			*/
			
			SELECT 
				t1.ename,
				t1.mgr,
				t2.`id`,
				t2.`ename`
			FROM emp t1
			LEFT JOIN emp t2
			ON t1.`mgr` = t2.`id`;

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