排序分页&多表查询

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文章目录一、排序ORDER BY排序规则单列排序多列排序二、分页LIMIT背景实现格式举例公式优点三、多表查询笛卡尔积（或交叉连接）的理解解决笛卡尔积问题多表查询分类等值连接非等值连接自连接内连接 vs 外连接 SQL99实现多表查询基本语法内连接（INNER JOIN）外连接（OUTER JOIN）UNION的使用7种SQL JOINS的实现SQL99语法新特性小结

一、排序ORDER BY 排序规则

ASC：升序 DESC：降序

单列排序

如果不指明排序规则，则默认为ASC 升序在这里插入图片描述这两个语句的意思是：先将表employee中按hire_date进行升序/降序排列后，按排序后的顺序显示last_name, job_id, department_id, hire_date

多列排序

若有多个排序规则，则从左到右依次书写从左到右，优先级别依次降低在这里插入图片描述

二、分页LIMIT 背景

返回的记录太多了减少网络传输压力

实现格式 LIMIT 位置偏移量, 行数举例 #前10条记录： SELECT * FROM 表名 LIMIT 0,10; #或者 SELECT * FROM 表名 LIMIT 10; #第11至20条记录： SELECT * FROM 表名 LIMIT 10,10; #第21至30条记录： SELECT * FROM 表名 LIMIT 20,10;

【补充】MySQL 8.0中可以使用“LIMIT 3 OFFSET 4”，意思是获取从第5条记录开始后面的3条记录，和“LIMIT 4,3;”返回的结果相同。

公式

（当前页数-1）*每页条数，每页条数

SELECT * FROM table LIMIT (PageNo-1)*PageSize*PageSize;

LIMIT必须放在整个SELECT语句最后

优点

约束返回结果的数量可以减少数据表的网络传输量，也可以提升查询效率。如果我们知道返回结果只有1 条，就可以使用 LIMIT 1 ，告诉 SELECT 语句只需要返回一条记录即可。这样的好处就是 SELECT 不需要扫描完整的表，只需要检索到一条符合条件的记录即可返回。

三、多表查询

多表查询，也称为关联查询，指两个或更多个表一起完成查询操作。

前提条件：这些一起查询的表之间是有关系的（一对一、一对多），它们之间一定是有关联字段，这个关联字段可能建立了外键，也可能没有建立外键。如：在这里插入图片描述这两个表通过department_id 关联建立关联后，就可以在关联的多个表之间查询信息，如：在通过department_id 关联的employees, departments之间查找员工的名字和部门，本来这两个字段是分别属于两张表的，但由于两张表现在建立了关联，就可以一起查询。

SELECT lastname,department FROM employees,departments;

但这里出现问题，因为employees表中一共有107条记录，departments中一共有27条记录，结果返回了2889条记录（2889=27*107），其实是出现了笛卡尔积错误。

笛卡尔积（或交叉连接）的理解

笛卡尔乘积是一个数学运算。假设我有两个集合 X 和 Y，那么 X 和 Y 的笛卡尔积就是 X 和 Y 的所有可能组合，也就是第一个对象来自于 X，第二个对象来自于 Y 的所有可能。

组合的个数即为两个集合中元素个数的乘积数。

在这里插入图片描述 SQL92中，笛卡尔积也称为交叉连接，英文是 CROSS JOIN 。在 SQL99 中也是使用 CROSS JOIN表示交叉连接。

它的作用就是可以把任意表进行连接，即使这两张表不相关。

#查询员工姓名和所在部门名称 SELECT last_name,department_name FROM employees,departments; SELECT last_name,department_name FROM employees CROSS JOIN departments; SELECT last_name,department_name FROM employees INNER JOIN departments; SELECT last_name,department_name FROM employees JOIN departments; 解决笛卡尔积问题

1、笛卡尔积的错误会在下面条件下产生：省略多个表的连接条件（或关联条件）连接条件（或关联条件）无效所有表中的所有行互相连接

为了避免笛卡尔积，可以在 WHERE 加入有效的连接条件。

SELECT table1.column,table2.column FROM table1,table2 WHERE table1.column1=table2.column2;

所以前面的语句改为：

#案例：查询员工的姓名及其部门名称 SELECT last_name, department_name FROM employees, departments WHERE employees.department_id = departments.department_id; 多表查询分类等值连接

表与表之间有字段相关联连接 n个表,至少需要n-1个连接条件

非等值连接

表与表之间没有明确的关联条件，是根据一个表中的字段的，在另一个表中一个范围的情况在这里插入图片描述

#输出在工资最低和最高范围内，员工的信息 SELECT e.last_name, e.salary, j.grade_level FROM employees AS e, job_grades AS j WHERE e.salary BETWEEN j.lowest_sal AND j.highest_sal; 自连接

同一张表，自己连接自己在这里插入图片描述当table1和table2本质上是同一张表，只是用取别名的方式虚拟成两张表以代表不同的意义。然后两个表再进行内连接，外连接等查询。

#查询employees表，返回“Xxx works for Xxx” SELECT CONCAT(worker.last_name ,' works for ', manager.last_name) FROM employees AS worker, employees AS manager WHERE worker.manager_id = manager.employee_id ; 内连接 vs 外连接

内连接: 合并具有同一列的两个以上的表的行, 结果集中不包含一个表与另一个表不匹配的行

外连接: 两个表在连接过程中除了返回满足连接条件的行以外还返回左（或右）表中不满足条件的行，这种连接称为左（或右）外连接。没有匹配的行时, 结果表中相应的列为空(NULL)。

如果是左外连接，则连接条件中左边的表也称为主表，右边的表称为从表。

如果是右外连接，则连接条件中右边的表也称为主表，左边的表称为从表。在这里插入图片描述

SQL99实现多表查询基本语法

使用 J O I N . . . O N JOIN...ON JOIN...ON子句创建连接的语法结构：

SELECT table1.column, table2.column,table3.column FROM table1 JOIN table2 ON table1 和 table2 的连接条件 JOIN table3 ON table2 和 table3 的连接条件

语法说明：

可以使用 ON 子句指定额外的连接条件。这个连接条件是与其它条件分开的。ON 子句使语句具有更高的易读性。关键字 JOIN、INNER JOIN、CROSS JOIN 的含义是一样的，都表示内连接内连接（INNER JOIN） SELECT 字段列表 FROM A表 INNER JOIN B表 ON 关联条件 WHERE 等其他子句;

举例1

SELECT e.employee_id, e.last_name, e.department_id,d.department_id, d.location_id FROM employees AS e JOIN departments AS d ON e.department_id = d.department_id;

举例2

SELECT employee_id, city, department_name FROM employees AS e JOIN departments AS　d　ON d.department_id = e.department_id JOIN locations AS　l　ON d.location_id = l.location_id; 外连接（OUTER JOIN）

以一张表为标准，其他表做辅助，如果没有，则辅助表用null填充

左外连接（LEFT OUTER JOIN）

#实现查询结果是A SELECT 字段列表 FROM A表 LEFT JOIN B表 ON 关联条件 WHERE 等其他子句;

** 举例1**

SELECT e.last_name, e.department_id, d.department_name FROM employees AS e LEFT OUTER JOIN departments AS d ON e.department_id = d.department_id;

因为Grant没有department_id 在这里插入图片描述右外连接（RIGHT OUTER JOIN）

#实现查询结果是B SELECT 字段列表 FROM A表 RIGHT JOIN B表 ON 关联条件 WHERE 等其他子句;

举例

SELECT e.last_name, e.department_id, d.department_name FROM employees AS e RIGHT OUTER JOIN departments AS d ON (e.department_id = d.department_id) ;

在这里插入图片描述

需要注意的是，LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN 只存在于 SQL99 及以后的标准中，在 SQL92 中不存在，只能用 (+) 表示。

满外连接(FULL OUTER JOIN)

满外连接的结果 = 左右表匹配的数据 + 左表没有匹配到的数据 + 右表没有匹配到的数据。

SQL99是支持满外连接的。使用FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN来实现。需要注意的是，MySQL不支持FULL JOIN，但是可以用 LEFT JOIN UNIONRIGHT JOIN代替。

UNION的使用

合并查询结果利用UNION关键字，可以给出多条SELECT语句，并将它们的结果组合成单个结果集。

合并时，两个表对应的列数和数据类型必须相同，并且相互对应。各个SELECT语句之间使用UNION或UNION ALL关键字分隔。格式

SELECT column,... FROM table1 UNION [ALL] SELECT column,... FROM table2

UNION 操作符返回两个查询的结果集的并集，去除重复记录。在这里插入图片描述 UNION ALL 返回两个查询的结果集的并集。对于两个结果集的重复部分，不去重

注意：执行UNION ALL语句时所需要的资源比UNION语句少。如果明确知道合并数据后的结果数据不存在重复数据，或者不需要去除重复的数据，则尽量使用UNION ALL语句，以提高数据查询的效率。

举例

# 查询部门编号>90或邮箱包含a的员工信息 #写法一 SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%' OR department_id>90; #写法二 SELECT * FROM employees WHERE email LIKE '%a%' UNION SELECT * FROM employees WHERE department_id>90; 7种SQL JOINS的实现

在这里插入图片描述

#中图：内连接 A∩B SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`; #左上图：左外连接 SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e LEFT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`; #右上图：右外连接 SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e RIGHT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`; #左中图：A - A∩B SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e LEFT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` WHERE d.`department_id` IS NULL #右中图：B-A∩B SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e RIGHT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` WHERE e.`department_id` IS NULL #左下图：满外连接 # 左中图 + 右上图 A∪B SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e LEFT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` WHERE d.`department_id` IS NULL UNION ALL #没有去重操作，效率高 SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e RIGHT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id`; #右下图 #左中图 + 右中图 A ∪B- A∩B 或者 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B） SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e LEFT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` WHERE d.`department_id` IS NULL UNION ALL SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e RIGHT JOIN departments d ON e.`department_id` = d.`department_id` WHERE e.`department_id` IS NULL

【注意】用的是UNION ALL 小结

左中图

#实现A - A∩B select 字段列表 from A表 left join B表 on 关联条件 where 从表关联字段 is null and 等其他子句;

右中图

#实现B - A∩B select 字段列表 from A表 right join B表 on 关联条件 where 从表关联字段 is null and 等其他子句;

左下图

#实现查询结果是A∪B #用左外的A，union 右外的B select 字段列表 from A表 left join B表 on 关联条件 where 等其他子句 union select 字段列表 from A表 right join B表 on 关联条件 where 等其他子句;

右下图

#实现A∪B - A∩B 或 (A - A∩B) ∪ （B - A∩B） #使用左外的 (A - A∩B) union 右外的（B - A∩B） select 字段列表 from A表 left join B表 on 关联条件 where 从表关联字段 is null and 等其他子句 union select 字段列表 from A表 right join B表 on 关联条件 where 从表关联字段 is null and 等其他子句

这里用UNION ALL作用也是一样的，因为去的是两个集合中各自互不相交的部分，没有重复

SQL99语法新特性

自然连接 SQL99 在 SQL92 的基础上提供了一些特殊语法，比如 NATURAL JOIN 用来表示自然连接。

我们可以把自然连接理解为 SQL92 中的等值连接。它会帮你自动查询两张连接表中所有相同的字段，然后进行等值连接。

在SQL92标准中：

SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees AS e JOIN departments AS d # 两张表，连接条件的字段名相同的情况 ON e.`department_id` = d.`department_id` AND e.`manager_id` = d.`manager_id`;

在 SQL99 中你可以写成：

SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e NATURAL JOIN departments d;

USING连接当我们进行连接的时候，SQL99还支持使用 USING 指定数据表里的同名字段进行等值连接。

但是只能配合JOIN一起使用。比如：

SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e JOIN departments d USING (department_id);# 手动指定，在如果多张表有多个连接字段相同名字的情况下

你能看出与自然连接 NATURAL JOIN 不同的是，USING 指定了具体的相同的字段名称，你需要在 USING 的括号 () 中填入要指定的同名字段。

同时使用 JOIN…USING 可以简化 JOIN ON 的等值连接。它与下面的 SQL 查询结果是相同的：

SELECT employee_id,last_name,department_name FROM employees e ,departments d WHERE e.department_id = d.department_id; 小结

表连接的约束条件可以有三种方式：WHERE, ON, USING

WHERE：适用于所有关联查询 ON：只能和JOIN一起使用，只能写关联条件。 USING：只能和JOIN一起使用，而且要求两个关联字段在关联表中名称一致，而且只能表示关联字段值相等。

注意我们要控制连接表的数量。多表连接就相当于嵌套 for 循环一样，非常消耗资源，会让 SQL 查询性能下降得很严重，因此不要连接不必要的表。在许多 DBMS 中，也都会有最大连接表的限制。【强制】超过三个表禁止 join。需要 join 的字段，数据类型保持绝对一致；多表关联查询时，保证被关联的字段需要有索引。说明：即使双表 join 也要注意表索引、SQL 性能。

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