MySQL-2-函数和约束(结合案例学习)

函数

函数是指一段可以直接被另一段程序调用的程序或代码。 也就意味着，这一段程序或代码在MySQL中已经给我们提供了，我们要做的就是在合适的业务场景调用对应的函数完成对应的业务需求即可。
MySQL中的函数主要分为以下四类： 字符串函数、数值函数、日期函数、流程函数。
其用法就是 select 函数

字符串函数

常用函数

函数	功能
CONCAT(s1, s2, …, sn)	字符串拼接，将s1, s2, …, sn拼接成一个字符串
CONCAT_WS(s,s1, s2, …, sn)	以s作为连接符进行字符串拼接，将s1, s2, …, sn拼接成一个字符串，中间的连接符是s
LOWER(str)	将字符串全部转为小写
UPPER(str)	将字符串全部转为大写
LPAD(str, n, pad)	左填充，用字符串pad对str的左边进行填充，达到n个字符串长度
RPAD(str, n, pad)	右填充，用字符串pad对str的右边进行填充，达到n个字符串长度
TRIM(str)	去掉字符串头部和尾部的空格(字符串中间的不处理)，相似的有LTRIM和RTRIM
SUBSTRING(str, start, len)	返回从字符串str从start位置起的len个长度的字符串，索引从1开始

用法

• 拼接
  SELECT CONCAT('Hello', 'World');
• 用逗号拼接
  SELECT CONCAT_WS(',','Hello', 'World');
• 小写
  SELECT LOWER('Hello');
• 大写
  SELECT UPPER('Hello');
• 左填充
  SELECT LPAD('01', 5, '-');
• 右填充
  SELECT RPAD('01', 5, '-');
• 去除空格
  SELECT TRIM(' Hello World ');
• 切片（起始索引为1）
  SELECT SUBSTRING('Hello World', 1, 5); 注意这里的索引是从1开始的，而不是0。

注意

• 字符串函数的字符串如果是纯数字(数值型数据)的话，MySQL会在内部自动转化为字符串进行操作。
  

• 填充时的长度5是填充到长度5，不是填充5个。

• 填充时如果pad太长，会依次从左开始选择n-len(str)个字符作为要填充的部分。
  

• 填充时如果n>len(str)，则会依次对str从左开始选择n个字符作为最终结果。
  

• rpad与lap对于上面特殊情况处理规则相同。

• 这些都是字符串函数，所以生成的一定是字符串型数据，比如如果对 id 这一列使用此代码update emp set id = lpad(id,5,0)，就不会生效，因为生成的是字符串，但是id这一列储存是是数值型数据，所以不会将生成的结果赋值给id，但是select lpad(id,5,0) from emp;就会生效，因为生成的字符串可以打印出来。

案例

由于业务需求变更，企业员工的工号，统一为5位数，目前不足8位数的全部在前面补0。比如： 1号员工的工号应该为00000001。
update emp set workno = lpad(workno,8,0);

数值函数

常见函数

函数	功能
CEIL(x)	向上取整
FLOOR(x)	向下取整
MOD(x, y)	返回x/y的模
RAND()	返回0~1内的随机数
ROUND(x, y)	求参数x的四舍五入值，保留y位小数
pow(x, y)	求$x^y$
exp(x)	求$e^x$
sqrt(x)	求$\sqrt{x}$

用法

• ceil：向上取整
  select ceil(1.1);
• floor：向下取整
  select floor(1.9);
• mod：取模
  select mod(7,4);
• rand：获取随机数
  select rand();
• round：四舍五入
  select round(2.344,2);

案例

通过数据库的函数，生成一个六位数的随机验证码。
思路： 获取随机数可以通过rand()函数，但是获取出来的随机数是在0-1之间的，所以可以在其基础
上乘以1000000，然后舍弃小数部分，如果长度不足6位，补0。
select lpad(floor(rand()*1000000),6,0); or
select lpad(round(rand()*1000000,0),6,0);

日期函数

常用函数

函数	功能
CURDATE()	返回当前日期
CURTIME()	返回当前时间
NOW()	返回当前日期和时间
DATE(date)	获取指定date的日期 ‘year-month-day’
TIME(date)	获取指定date的时间 ‘hour:minute:second’
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的天数
HOUR(date)	获取指定date的小时
MINUTE(date)	获取指定date的分钟
SECOND(date)	获取指定date的秒数
DATE_ADD(date, INTERVAL expr type)	返回一个日期/时间值加上一个时间间隔expr后的时间值
ADDTIME(date, time)	返回一个日期/时间加一个时间的结果，加的时间形式为’day hour:minute:second’
DATE_SUB(date, INTERVAL expr type)	返回一个日期/时间值减去一个时间间隔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，返回整数
TIMEDIFF(time1, time2)	返回起始时间time1和结束时间time2之间的时间差，返回 hour:minute:second
TIME_TO_SEC(time)	将时间转化为秒数，输入的时间格式为 hour:minute:second ，返回整数second

用法（只展示部分）

• curdate：当前日期
  select curdate();
• curtime：当前时间
  select curtime();
• now：当前日期和时间
  select now();
• YEAR , MONTH , DAY , HOUR , MINUTE , SECOND：年、月、日、时、分、秒。
  select YEAR(now()),MONTH(now()),DAY(now()),HOUR(now()),MINUTE(now()),SECOND(now());
• date_add：增加指定的时间间隔
  select date_add(now(), INTERVAL 2 HOUR);
  type有很多，如：YEAR , MONTH , DAY , HOUR , MINUTE , SECOND，YEAR_MONTH，MONTH_DAY等
  其中YEAR_MONTH的使用方法为select date_add(now(), INTERVAL 4.2 YEAR_MONTH );(表示增加4年2个月)
• addtime：增加指定的时间间隔
  select addtime(now(),'5 240:0:0'); 增加5天后增加240个小时(一共15天)
• datediff：获取两个日期相差的天数
  select datediff('2021-12-01','2021-10-01');
• timediff：获取两个日期相差的时间
  select timediff('2022-10-05 18:45:09','2022-09-04 18:45:09');

案例

查询所有员工的入职天数，并根据入职日期倒序排序。
思路： 入职天数，就是通过当前日期 - 入职日期，所以需要使用datediff函数来完成。对于在同一天入职的员工，我们可以使用相同的方法首先用timediff函数获得时间差，然后再通过time_to_sec来换成秒数进行比较入职的时间就可以了。

select name, datediff(now(),entrydate) as 'entrydays', entrydate from emp order by entrydays, time_to_sec(timediff(now(),TIME(entrydate)));
当然MySQL也可以自动排序
select name, datediff(now(),entrydate), entrydate from emp order by entrydate desc;

流程函数

常用函数

函数	功能
IF(value, t, f)	如果value为true，则返回t，否则返回f
IFNULL(value1, value2)	如果value1不为空，返回value1，否则返回value2
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

用法

• if
  select if(true ,'ok','error');
• ifnull
  select if(true ,'ok','error');
select ifnull(null,'default');
select ifnull('','default');
• case when then else end
  查询emp表的员工姓名和工作地址 (北京/上海 ----> 一线城市 , 其他 ----> 二线城市)
  select name, workaddress, case workaddress when '北京' then '一线城市' when '上海' then '一线城市' else '二线城市' end from emp;

案例

统计班级各个学员的成绩，展示的规则如下：

>=85 : 展示优秀
>=60：展示及格
否则 ：不及格

导入成绩：

create table score( id int comment 'ID',
name varchar(20)
    comment '姓名',
    math int comment '数学',
    english int comment '英语',
    chinese int comment '语文' 
    )comment '学员成绩表';
insert into score(id, name, math, english, chinese)
VALUES (1, 'Tom', 67, 88, 95 ),
       (2, 'Rose' , 23, 66, 90),
       (3, 'Jack', 56, 98, 76);

本案例的语句如下：

select name,
       case when math>=85 then '优秀' when math>60 then '及格' else '不及格' end as 'math',
       case when english>=85 then '优秀' when english>60 then '及格' else '不及格' end as 'englise',
       case when chinese>=85 then '优秀' when chinese>60 then '及格' else '不及格' end as 'chinese'
from score;

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，可以再创建表/修改表的时候添加约束。
目的：保证数据库中数据的正确、有效性和完整性。
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，要求非空且唯一	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
检查约束（8.0.1版本后）	保证字段值满足某一个条件	CHECK
外键约束	用来让两张图的数据之间建立连接，保证数据的一致性和完整性	FOREIGN KEY

语法：在字段类型之后加上约束的关键字即可 字段 类型 约束关键字1 约束关键字2 约束关键字3...

前五个约束演示

创建

create table user_ys(
    id int primary key auto_increment comment '主键',
    name varchar(10) not null unique comment '姓名',
    age int check ( age>0 && age<=120 ) comment '年龄',
    status char(1) default '1' comment '状态',
    gender char(1) comment '性别'
)comment '约束用户表';

修改

alter table user_ys modify status char(1) default '0';
alter table user_ys modify status char(1) default '1';

验证

insert into user_ys(name, age, status, gender)  #主键会自动增长，不需要手动添加
values('Tom1',19,1,'男'),
      ('Tom2',25,0,'男'),
      ('Tom3',19,1,'男');  
          
#测试 NOT NULL
insert into user_ys(name, age, status, gender) values (null,19,'1','男');
#测试 UNIQUE
insert into user_ys(name, age, status, gender) values ('Tom3',20,'0','男');

insert into user_ys(name, age, status, gender) values ('Tom4',80,'1','男');  
#id为5,因为在添加'Tom3'的时候已经向数据库发送了请求,所以主键已经加了1。

#测试 CHECK
insert into user_ys(name, age, status, gender) values ('Tom5',-1,'0','男');
insert into user_ys(name, age, status, gender) values ('Tom5',121,'0','男');

#测试 DEFAULT
insert into user_ys(name, age, gender) values ('Tom5',120,'男');
             

注意：唯一键冲突和事务回滚都会导致自增主键id不连续的情况。

外键约束演示

外键解释

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
如图所示：
左侧的emp表是员工表，里面存储员工的基本信息，包含员工的ID、姓名、年龄、职位、薪资、入职日期、上级主管ID、部门ID，
在员工的信息中存储的是部门的ID dept_id ，
而这个部门的ID dept_id 关联着右侧的部门表dept的主键 id，
那emp表的dept_id就是外键，关联的是dept表的主键。
emp表被称为子表或者从表；
dept表被称为父表或者主表。

注意：目前上述两张表，只是在逻辑上存在这样一层关系；在数据库层面，并未建立外键关联，所以是无法保证数据的一致性和完整性的，看下面的例子。

1. 准备数据：

drop table if exists emp;

create table dept ( id int auto_increment comment 'ID' primary key,
                      name varchar (50) not null comment '部门名称'
) comment '部门表';

INSERT INTO dept ( id,name) VALUES (1,'研发部'), (2,'市场部'),(3,'财务部'),(4,'销售部'),(5,'总经办');

create table emp(
    id int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '姓名',
    age int comment '年龄', job varchar(20) comment '职位',
    salary int comment '薪资', entrydate date comment '入职时间',
    managerid int comment '直属领导ID',
    dept_id int comment '部门ID'
)comment '员工表';

INSERT INTO emp (id, name, age, job,salary, entrydate, managerid, dept_id)
VALUES (1, '金庸', 66, '总裁',20000, '2000-01-01', null,5),
       (2, '张无忌', 20, '项目经理',12500, '2005-12-05', 1,1),
       (3, '杨逍', 33, '开发', 8400,'2000-11-03', 2,1),
       (4, '韦一笑', 48, '开 发',11000, '2002-02-05', 2,1),
       (5, '常遇春', 43, '开发',10500, '2004-09-07', 3,1),
       (6, '小昭', 19, '程 序员鼓励师',6600, '2004-10-12', 2,1);

2. 测试，删除id为1的部门信息。

delete from dept where id=1;
此时emp表不再有主键id=1的部门，但是dept中还有外键dept_id=1，所以如果不降两张表关联，就会导致数据的不完整性。

外键约束语法

创建

CREATE TABLE 表名(
	字段名 字段类型,
	...
	[CONSTRAINT] [外键名称] FOREIGN KEY(外键字段名) REFERENCES 主表(主表列名)
);
# references 指定的主表只能是已创建的主表。

修改

ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表(主表列名);

删除

ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

举例

创建：

create table emp_test(
                    id int auto_increment comment 'ID' primary key,
                    name varchar(50) not null comment '姓名',
                    age int comment '年龄', job varchar(20) comment '职位',
                    salary int comment '薪资', entrydate date comment '入职时间',
                    managerid int comment '直属领导ID',
                    dept_id int comment '部门ID',
                    constraint dk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id)
)comment '员工表';
#上面的只是展示创建语句,删除即可

修改

insert into dept
values(1,'研发部');  #加回来

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

修改完可以在emp表中看到下面的变化：

此时如果执行上面的删除命令delete from dept where id=1;，会报错

即告诉我们不能删除一个父表的记录，因为子表中外键与其关联。

删除刚刚创建的外键

alter table emp drop foreign key fk_emp_dept_id;

外键增加数据行为

如果在子表中添加的数据外键不在父表中，则会报错，但是外键可以为NULL，表示待分配。

外键删除更新行为

分类

添加了外键之后，再删除父表数据时产生的约束行为，我们就称为删除/更新行为。具体的删除/更新行为有以下几种:

行为	说明
NO ACTION	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（与RESTRICT一致）
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（与NO ACTION一致）
CASCADE(串联)	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/更新外键在子表中的记录
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（要求该外键允许为null）
SET DEFAULT	父表有变更时，子表将外键设为一个默认值（Innodb不支持）

语法

ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段) REFERENCES 主表名 (主表字段名) ON UPDATE 行为 ON DELETE 行为;

演示

由于NO ACTION 是默认行为，我们前面语法演示的时候，已经测试过了，就不再演示了，这里我们演示其他的两种行为：CASCADE、SET NULL。

1. 删除和更新——cascade
   alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id) on update cascade on delete cascade;

• 执行：update dept set id = 6 where id = 1;
  
  
• 执行：delete from dept where id = 5;
  
  

2. SET NULL
   先手动删除、重新创建一下两表，然后创建外键。
   alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id) on update set null on delete set null;

• 执行：delete from dept where id = 1;