Python学习笔记26-数据模型与关系SQL

在这里插入图片描述
本章的引入：这是一个开发数据库的schema，表面上看可能十分复杂，但实际上它是由许许多多的table以及若干column以及连接构成的。这就是数据模型。

知识点1：构建数据模型（data model）的基本准则

不要放相同的字符串数据两次，应该新建一个表格并用关系进行连接，这一点之后会详细解释。
在这里插入图片描述
以上就是“我们的小公司”在做音乐APP数据库之间数据建模的过程。

知识点2：在表中表示数据模型（Representing a Data model in Tables）

在这里插入图片描述
主要由Table（表格）、Primary key（主键）、Logical key（逻辑键）和Foreign key（外键）组成，外键可能有不止一个。根据图中的对应关系，一般来说，主键id就是别的表格指向的点，外键是某个表格指向别的表格的起始点。逻辑键可以理解为用于查找该行的指标依据，可以简化理解为查找搜索功能，因此在编写数据库的时候，我们可能会用上WHERE加上逻辑键的方法。

以下展示一个完整的数据模型，同样以音乐软件为例：
在这里插入图片描述
在SQLite当中构建数据库：

CREATE TABLE "Artist" (
	"id"	INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
	"name"	TEXT
);
CREATE TABLE Genre (
    id     INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT UNIQUE, #这是赋予数字并自动递增的含义
    name   TEXT
);
CREATE TABLE Album (
	id	INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT UNIQUE,
	artist_id  INTEGER,
	title	TEXT
);
CREATE TABLE Track (
	id	INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT UNIQUE,
	title TEXT, 
	album_id  INTEGER,
	genre_id  INTEGER,
	len INTEGER, rating INTEGER, count INTEGER
);

分别是创建数据库的几个指令，需要注意的是NN\PK\AL\U的意思分别是：

NN代表不是空值
PK代表这是一个主键
AL代表自动递增，程序员没有指定这个值，但是它会自动赋特定的值，1,2,3,4,5递增
U代表无符号

此外还需要注意的是创建Table的顺序，一般都是从外向里创建，从叶子往枝丫创建，所以这里的顺序是Artist>Genre>Album>Track。

知识点2：在建的表中插入数据

例如要在Artist的表格中插入数据，使用如下的执行语句：

insert into Artist (name) values ('Led Zepplin');
insert into Artist (name) values ('AC/DC')

执行后的结果如下图所示：
在这里插入图片描述
采用这两行sql的代码主要有两个用处，一方面是将数据插入到了Artist之中，另一方面是给每一个数据都赋予了一个id（自动递增的1、2、3…）

接下来添加Genre表的数据，具体sql代码如下所示：

insert into Genre (name) values ('Rock');
insert into Genre (name) values ('Metal')

接下来添加Album表的数据，这个表示首次牵涉到foreign key的表格，具体sql代码如下所示：

insert into Album (title, artist_id) values ('Who Made Who', 2);
insert into Album (title, artist_id) values ('IV', 1)

执行后的结果如下图所示：
在这里插入图片描述
由于Genre的foreign key是指向Artist的，所以这里会有artist_id的外键，表示与作者之间的对应关系。

扫描二维码关注公众号，回复： 11125905 查看本文章

接下来添加Track的数据，这里有两个外键，具体的sql执行语句如下所示：

insert into Track (title, rating, len, count, album_id, genre_id) 
     values ('Black Dog', 5, 297, 0, 2, 1);
insert into Track (title, rating, len, count, album_id, genre_id)
     values ('Stairway', 5, 482, 0, 2, 1);
insert into Track (title, rating, len, count, album_id, genre_id) 
     values ('About to Rock', 5, 313, 0, 1, 2);
insert into Track (title, rating, len, count, album_id, genre_id) 
     values ('Who Made Who', 5, 207, 0, 1, 2)

知识点3：用JOIN重建数据

JOIN是sql语言中的一个功能，简单形容其功能就是：

JOIN操作作为选择操作的一部分可跨多个表进行连接；
必须需要告诉JOIN如何通过使用ON子句在表之间建立连接

下面通过举例来进行说明：
在这里插入图片描述
在这个例子当中，我们想要选中两列，一列是Album表格中的title，一列是Artist表格中的name，所以可以用如下的代码进行选取：

select Album.title, Artist.name from Album join Artist on Album.artist_id = Artist.id

从代码中可以看出，这一段代码包含三块内容，分别是：

我们想要选取的部分；
想要选取的部分所在的表格；
相应表格之间的连接关系。
执行结果如下图所示：

接下来剖析其中的关系：

select Album.title, Album.artist_id, Artist.id,Artist.name 
from Album join Artist on Album.artist_id = Artist.id

如果执行以上这一条语句得到的结果是：
在这里插入图片描述
这个结果其实是对上一条代码的剖析，显示了两个表格块连接的过程，之所以能够那样显示，是因为外键与主键之间的对应关系。

再举一个例子：

select Track.title, Genre.name from Track join Genre on Track.genre_id = Genre.id

执行后的结果为：
在这里插入图片描述
做一个有趣的小实验，如果只执行一下这段代码：

select Track.title, Genre.name from Track join Genre

也就是说，如果不加on后面的外键与主键的连接关系，那么程序执行后的结果为：
在这里插入图片描述
缺少了对应关系，结果显示就是一个简单的组合叠加，就没有匹配关系了，同样剖析其原因，结果如下图所示：

所以总结一下：on的作用就是筛掉所有组合中不匹配的，抓取匹配的条目进行输出。

让工作更复杂一些，将所有的内容整合到一起：
在这里插入图片描述
执行以下代码：

select Track.title, Artist.name, Album.title, Genre.name from Track join Genre join Album join Artist on Track.genre_id = Genre.id and Track.album_id = Album.id and Album.artist_id = Artist.id

输出结果如上图所示，在on语句中，不同的连接关系之间用and来相连。

截止目前，我们成功重构了数据模型，重构后的结果也就是展现在用户面前的界面了。

在work example当中有需要注意的是：
在这里插入图片描述
在图中，INSERT OR REPLACE和INSERT OR IGNORE这种写法是插入要么更新，插入要么替代，这种写法在官方SQL当中是没有的，但是在SQLite当中是存在的。

Gary_Xiee

发布了34 篇原创文章 · 获赞 5 · 访问量 6913

私信关注