数据库MySQL多表设计、查询

目录

1.概述

2.一对多

3.一对一

4.多对多

5.多表查询

5.1内连接

5.2外连接

5.3子查询

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1.概述

项目开发中,在进行数据库表结构设计时，会根据业务需求及业务模块之间的关系，分析并设计表结构，由于业务之间相互关联，所以各个表结构之间也存在着各种联系,基本上分为三种:一对多、多对多、一对一。

数据库的多表设计是关系型数据库设计中的一种常见方法，它通过将数据分散存储在多个表中来实现数据的组织和管理。多表设计的主要目的是实现数据的规范化，以减少数据冗余，提高数据的一致性和完整性。设计时需要仔细规划和考虑，以确保数据库既灵活又高效。设计过程中可能需要多次迭代，以适应不断变化的业务需求。

数据库中的多表查询是常见的操作，它允许从多个表中检索数据，并将这些数据以某种方式组合起来。在编写多表查询时，重要的是要理解每个表的结构，以及表之间的关系。通常通过外键来实现。使用合适的连接类型可以有效地检索和组合数据。

2.一对多

例如部门和员工，一个部门有多个员工，而每一个员工对应一个部门。在设计表时，多的一方(员工表)叫子表，一的一方(部门表)叫父表。实现方式为：在多的一方(员工表)添加一个字段(归属部门)，关联一的一方(部门表)的主键即可。

外键：

当把id为1的学工部删除后，员工表中依然有员工归属于学工部，此时数据就出现不完整和不一致的问题了。因此我们需要外键约束来解决多表之间的一致性和完整性问题。

通常使用图形化界面去添加外键，外键添加后，将无法删除和员工表有关的部门数据。

通过foreign key关键字定义的外键称为物理外键，在大型项目中禁止使用，它有以下缺点：

1. 性能问题：每次插入或更新涉及外键的表时，数据库都需要检查外键约束，这会增加额外的查询和锁操作，尤其是在高并发场景下会导致性能瓶颈

2. 并发问题：使用外键时，数据库需要在修改数据时获取额外的锁，导致在高并发大流量事务场景中增加死锁的风险

3. 扩展性问题：物理外键会限制数据库的扩展性。在进行表结构重构、迁移或分表分库操作时，物理外键会增加复杂性和困难，因此仅用于单节点数据库，不适用集群和分布式

为了避免以上问题，我们选择逻辑外键(在业务逻辑中，解决外键关联)，它指的是在应用程序层面上实现的外键关系，而不是在数据库层面上通过数据库的外键约束（物理外键）来实现。逻辑外键通过应用程序代码来维护数据的一致性和完整性，而不是依赖数据库的内置约束机制。

3.一对一

例如用户和身份证就是一对一的关系。这种关系通常用来做单表拆分，将一张大表拆分成两个小表，以提升操作效率。

一对一可以看成特殊的一对多，它也可以通过外键来实现，只需要在任意一方添加外键去关联另一方的主键，同时加上unique约束保证值唯一即可。

4.多对多

例如学生和课程，一个学生可以选修多个课程，每个课程也有多个学生选修。可以通过建立第三张中间表来实现，第三张表中有两个外键，分别关联两方主键。

5.多表查询

在进行多表查询时，会将每个表的每条记录都和另外的表进行组合。比如a表有5条数据，b表有6条数据，那么多表查询时会查询出30条数据。这种现象称为笛卡尔积。

笛卡尔积：a集合和b集合的所有组合情况。如果a集合有X个元素，b集合有Y个元素，那么它们的笛卡尔积将有X×Y个元素。在实际应用中，笛卡尔积通常不是我们想要的结果，因为它会产生大量的组合，其中许多是无效或不相关的，因此我们要消除多余的笛卡尔积。

多表查询中根据查询的形式分为连接查询和子查询，连接查询又分为内连接和外连接，外连接又分为左外连接和右外连接。

内连接查询AB交集。左外连接查询A，右外连接查询B。子查询就是嵌套查询。

5.1内连接

隐式显式没区别，仅是表达方式不同

5.2外连接

5.3子查询

子查询的分类：

• 标量子查询:子查询返回的结果为单个值。
• 列子查询:子查询返回的结果为一列。
• 行子查询:子查询返回的结果为一行。
• 表子查询:子查询返回的结果为多行多列

/*(select id from dept where name = '教学部')返回单个值，所以是标量子查询*/
/*查询教学部的员工*/
select * from emp where dept_id =(select id from dept where name = '教学部');/*括号内的子查询返回一列两行，所以是列子查询*/
/*查询教学部和咨询部的员工*/
select * from emp where dept_id in 
(select id from dept where name = '教学部' or name = '咨询部'); /*其余类别子查询类似*/