十六、python学习之MySQL数据库(三):数据查询操作

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一、数据表的查询操作

1.数据查询操作的介绍:

在数据库操作中，使用频率最多的是查询操作。

查询数据时，根据不同的需求，条件对数据库中的数据进行查询 ，并返回结果。

二、单表查询数据：

查询数据库使用select命令。这个命令相对比较复杂，可变化样式较多。

1.查询数据表中的所有数据：

语法：select * from 表明

/* 查看t_student表中的所有数据 */
select * from t_student;

2. 查询指定字段的显示：

语法：select 字段1, 字段2, ,,, from 表名；

/* 查询t_student表中c_id，c_name， c_address字段的数据 */
select c_id, c_name, c_address from t_student;

3.as 别名：在查询时，查询结果显示的字段和表中的字段名相同，可通过别名来修改显示的样式

语法：select 字段1 as 别名, 字段2 as 别名2, ... from 表明;

select c_id as 学号, c_name 姓名, c_address as 地址 from t_student;

在给字段起别名时,可以使用as,也可以直接在字段后跟别名,省略as

4.去重查找:在查询数据是,查询结果可能会有很多冲付的数据,如果不想显示重复数据,可以使用distinct来实现去重

语法:select distinct 字段名 from 表名;

/* 实现查询c_address并去重 */
select distinct c_address from t_student;

注意:distinct在去重时,会比较所有的的制定字段,只有完全相同的才会被认为是重复的。

5.带条件的查询，where子句：查询数据时，需要根据不同的需求设置条件。通过where子句来设置查询条件。

语法：select * from 表名 where 条件';

/* 查询t_student表中c_gender为'男'的数据 */
select * from t_student where c_gender = '男';

where条件可以使用的运算符操作。

5.1 比较运算符

• 等于: =
• 大于: >
• 大于等于: >=
• 小于: <
• 小于等于: <=

• 不等于: != 或 <>

5.2 逻辑运算符

• and
• or
• not

5.3 模糊查询

• like
• % 表示任意多个任意字符

• _ 表示一个任意字符

5.4 范围查询

• in 表示在一个非连续的范围内 , 可以使用 or 实现

select * from t_student where id in (1,2,5,6);

5.5 空判断 在数据库中，允许在数据添加是没有数据，使用空值来表示。 空值不等于0，也不等于‘’，需要使用特殊的判断方式

• 判断空值

语法：is null

/* 查询t_student表中c_age为空的数据 */
select * from t_student where c_age is null;

• 判断非空值   

语法：is not null

/* 查询t_student表中c_age不为空的数据 */
select * from t_student where c_age is not null;

6. 查询结果排序: 排序是一个在查询数据时非常重要的操作

排序使用 order by 子句 asc(默认) 升序 / desc 降序

语法：select * from 表名 order by 列1 asc|desc [,列2 asc|desc,...]

6.1单字段排序

/* 查询t_student表的数据并使用默认排序(asc升序) */
select * from t_student order by c_age;

/* 查询t_student表的数据并使用asc升序 */
select * from t_student order by c_age asc;

默认使用就是升序排序，可以不指定 asc ，效果相同。

6.2 多字段排序 可以对多个字段进行排序，只需将字段的排序方式依次写在 order by 后面即可，字段间使用逗号分隔

/* 查询t_student表的数据并按照c_age降序,c_id升序 */
select * from t_student order by c_age desc,c_id asc;

7.分页查询：查询数据库时，由于数据较多，在显示过程中不可能将数据全部显示。 可以使用分页查询，只显示指定的一部分数据

语法：select from 表名 limit start=0,count *说明

• 从start开始，获取count条数据
• start默认值为0

• 需要获取数据的前n条的时候可以直接写 limit n

/* 查询t_student表的前3个数据 */
select * from t_student limit 3;

/* 查询t_student表的从第2个数据后的3个数据 */
select * from t_student limit 2,3;

查询第 N 页 M 条数据，可以通过公式算出：(N - 1) * M

8.聚合函数：在 MySQL 中提供了一些定义好的函数，利用这些函数提供对数据的统计功能。

常用的聚合函数如图:

 8.1 sum 求和函数 对指定的字段求和:

/* 对t_student表中的c_age进行求和 */
select sum(c_age) from t_student;

8.2 avg 求平均值函数 对指定字段求平均值:

/* 对t_student表中c_age进行求平均值 */
select avg(c_age) from t_student;

 8.3 max 求最大值函数：

/* 查询t_student表中c_gender为"男"的c_age的最大值 */
select max(c_age) from t_student where c_gender = '男';

 

8.4 min求最小值函数:

/* 查询t_student表中c_gender为"女"的数据中c_age的最小值 */
select min(c_age) from t_student where c_gender = '女';

 8.5 count 统计记录总数:

/* 统计t_student表中数据的总数 */
select count(*) from t_student;

/* 统计t_student表中c_gender为'女'的数据的总数 */
select count(*) from t_student where c_gender = '女';

9. 分组: 分组就是将相同数据放到一起进行处理。 单纯的分组是没有意义的，需要配合聚合函数一起使用。

语法： select 分组的字段名,聚合函数... from 表名 group by 分组字段名 having 分组后的条件

注意：在执行 group by 分组时，select 后只能有被分组的字段，不允许有其它字段，除非这些字段在聚合函数中

- 单字段分组
```sql
select c_gender from t_student group by c_gender;
```

- 多字段分组（了解）
可以对多个字段进行分组，作用同上，需要注意的是多字段时，只有对应字段完全相同，才能分为同一组
```sql
 select c_gender,c_address from t_student group by c_gender,c_address;
```

- group_concat()
作用：根据分组结果，使用group_concat()来获取分组中指定字段的集合
语法：group_concat(字段名)
```sql
select c_gender,group_concat(c_name) from t_student group by c_gender;s
```

- 分组和聚和函数使用
单纯的使用分组并没有实际意义，需要使用聚合函数对数据进行处理。
```sql
select c_gender,max(c_age),min(c_age),sum(c_age),avg(c_age),count(*) from t_student group by c_gender;
select c_gender,max(c_age),min(c_age),sum(c_age),avg(c_age),count(c_age) from t_student group by c_gender;
```

- having条件子句
having 作用和 where 类似，用来去分组数据进行筛选
where 是对 form 表 中取数据时进行筛选
having 是对 group by 分组后的数据进行筛选
因为在执行顺序上，在执行 where 时，分组还没有执行
得先根据 where 的条件取出数据，才能去取出的数据进行分组。

```sql
select c_gender,group_concat(c_name) from t_student group by c_gender having c_gender = '女';
select c_gender,group_concat(c_name) from t_student where c_age > 50 group by c_gender having c_gender = '女';
```

- 分组汇总（无大用，了解即可）
作用：会在分组下方，加一行，显示汇总
语法：with rollup

```sql
select c_gender from t_student group by c_gender with rollup;
select c_gender,count(*) from t_student group by c_gender with rollup;

```

三、多表查询:

 在数据库操作中，数据往往不是存在一张表中的，同一个项目中，根据设计范式，数据可能分散在不同的多张表中，这时查询数据时，就需要多表查询。

1.普通多表查询（无意义）

作用：直接将表放在from后面，进行读取。

语法：select 表名.字段 ... from 表名1，表名2...

/*查询t_student表和t_class表的联合数据(做笛卡尔积)*/
select * from t_student,t_class;

这种查询方式没有任何意义。 在查询时，数据库会将表1中的数据逐条和表2中的所有数据连接，组成一条新记录。 查询的结果为 M * N 条，实际就是笛卡尔积结果。

2.多表查询：连接条件 在多表个表进行查询时，表与表之间应该是有有关系的，一般会以外键的形式来建立表间的关系。 查询时按照条件建立记录的匹配规则。

/* 查询t_student.c_name和t_class.c_name的对应 */
select t_student.c_name,t_class.c_name  from t_student,t_class where t_student.c_class_id = t_class.c_id;

3.表别名：在多表操作时，由于表的名字比较长，在写SQL语句时非常不方便。可以在查询 时，给表起个别名，代替表名来操作

语法： select 别名.字段名... from 表1 as 表1别名，表2 表2别名... [条件]

select ts.c_name as '姓名' , tc.c_name '班级名' from t_student as ts,t_class tc where ts.c_class_id = tc.c_id;

 4. 内连接查询 作用：查询的结果为两个表匹配到的数据

语法： select * from 表1 inner join 表2 on 表1.列 运算符 表2.列

内链接

数据库默认的连接方式就是内连接查询， inner join 可以不显示的写出来。 这种连接方式会以笛卡尔积的形式进行连接。 所以在连接时，必须要给定连接条件。 连接条件使用 on 进行指定。尽量不要使用 where,where在其它连接方式时，指定的连接条件无效。

/* t_student和t_class两表做内连接 */
select ts.c_name, tc.c_name from t_student as ts inner join t_class tc on ts.c_class_id = tc.c_id;

5.左连接查询 作用：查询的结果为根据左表中的数据进行连接，如果右表中没有满足条件的记录，则连接空值。

左连接

语法： select * from 表1 left join 表2 on 表1.列 运算符 表2.列 运算符  

/* 查询学生表中每个学生的所在班级 */
select ts.c_name, tc.c_name from t_student as ts left join t_class tc on ts.c_class_id = tc.c_id;

6. 右连接查询 作用：查询的结果为根据右表中的数据进行连接，如果左表中没有满足条件的记录，则连接空值。

右连接
 

语法： select * from 表1 right join 表2 on 表1.列 运算符

select ts.c_name, tc.c_name from t_student as ts right join t_class tc on ts.c_class_id = tc.c_id;

在实际工作中，右连接使用的非常少，因为左连接完全可以替代右连接，在连接过程中，只需要调整表的顺序即可。

7.子查询 作用：作用：在一个 select 语句中,嵌入了另外一个 select 语句, 那么被嵌入的 select 语句称之为子查询语句

语法： select * from 表1 where 条件 运算符 （select 查询）

• 外部那个select语句则称为主查询

• 主查询和子查询的关系

  • 子查询是嵌入到主查询中
  • 子查询是辅助主查询的,要么充当条件,要么充当数据源
  • 子查询是可以独立存在的语句,是一条完整的 select 语句

• 标量子查询 作用：子查询返回的结果是一个数据(一行一列)

语法：主查询 where 条件 比较运算符 (列子查询)

• 查询班级中年龄大于平均年龄的学生信息

  1. 查询班级学生平均年龄
  2. 查询大于平均年龄的学生

select * from t_student where c_age > (select avg(c_age) from t_student);

• 列级子查询 作用：子查询返回的结果是一列(一列多行)

语法：主查询 where 条件 in (列子查询)

• 查询所有学生所在班级的班级名称

  1. 找出学生表中所有的班级 id
  2. 找出班级表中对应的名字

select * from t_class where c_id in (select c_class_id from t_student);

• 行级子查询 作用：子查询返回的结果是一行(一行多列)

语法：主查询 where (字段1,2,...) = (行子查询)

• 查找班级年龄最大,所在班号最小的的学生

  1. 找出最大年龄和最小班号
  2. 找出年龄和班号满足条件的学生

select * from t_student where(c_age,c_class_id) = (select max(c_age),min(c_class_id) from t_student);

8. (小重点)自连接查询:

8.1 作用：在查询数据时，只有一张表，查询时使用自己连接自己。

语法： select * from 表1 inner join 表2 on 表1.列 运算符 表2.列 where 条件

8.2 为什么需要自连接:

以要设计表结构来存储 全国 所有的省份和 全国所有的市

• 设计省信息的表结构provinces
• id 省的编号

• ptitle 省名称

• 设计市信息的表结构citys

• id 市编号
• ctitle 市名称
• proid 市所属的省的编号

citys表的proid表示城市所属的省，对应着provinces表的id值

如果需要查询一个省 比如广东省对应的所有的时的信息 ,我们可以使用两个表连接查询。

> 问题: 能不能将两个表合成一张表呢？

观察两张表发现，citys表比provinces表多一个列proid，其它列的类型都是一样的。
这样做的**好处**在于: 存储的都是地区信息，而且每种信息的数据量有限，没必要增加一个新表，或者将来还要存储区、乡镇信息，都增加新表的开销太大。

• 定义表areas，结构如下

  • 在这个表中，结构不变，可以添加区县、乡镇街道、村社区等信息

    问题: 如果还是要查询广东省对应的所有的市的信息，咱们应该怎么做呢?

    areas表和自身进行连接这种形式的连接 就成为自连接。

  • 这就是自关联，表中的某一列，关联了这个表中的另外一列，但是它们的业务逻辑含义是不一样的，城市信息的pid引用的是省信息的id
  • 城市所属的省份pid，填写省所对应的编号id
  • 因为省没有所属的省份，所以可以填写为null

  • pid

    关于这个表的说明:

  • atitle
  • id

  • 准备数据

    • 创建areas表的语句如下： 注意，表所在的数据库字符集必须是utf8的，如果不是会导入数据出错

      create table areas(
        aid int primary key,
        atitle varchar(20),
        pid int
      );
      

    • 从sql文件中导入数据

      source /home/python/Desktop/areas.sql;
      

  • 自查询

    • 查询一共有多少个省

      select count(*) from areas where pid is null;
      

       

      

    • 查询省的名称为“山西省”的所有城市

      select city.* from areas as city inner join areas as province on city.pid=province.aid where province.atitle='山西省';
      

      

    • 查询市的名称为“广州市”的所有区县

      select dis.* from areas as dis inner join areas as city on city.aid=dis.pid where city.atitle='广州市';