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关系型数据库（如MySQL,PostgreSQL）：高级查询技巧与数据分析.docx

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关系型数据库（如MySQL,PostgreSQL）：高级查询技巧与数据分析.docx

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关系型数据库（如 MySQL,PostgreSQL）：高级查询技巧与

数据分析

1 关系型数据库基础回顾

1.1 数据库与表结构设计

在设计关系型数据库时，首要任务是定义数据库的结构，这包括确定数据

库中需要哪些表，以及这些表之间的关系。表结构设计遵循以下原则：

� 实体识别：识别出系统中需要存储的实体，如用户、订单、产品

等。

� 属性定义：为每个实体定义属性，如用户实体可能有姓名、邮箱、

密码等属性。

� 关系建立：确定实体之间的关系，如用户与订单之间是一对多的

关系。

� 规范化：通过规范化过程减少数据冗余，提高数据完整性。

1.1.1 示例：设计一个简单的图书管理系统

假设我们需要设计一个图书管理系统，包含书籍、作者和出版社三个实体。

每个书籍有标题、作者、出版社和出版日期等属性。作者和出版社分别有自己

的属性，如作者的姓名和出版社的名称。

1.1.1.1 表结构设计

1. books 表

o id (INT, 主键)

o title (VARCHAR)

o author_id (INT, 外键)

o publisher_id (INT, 外键)

o publication_date (DATE)

2. authors 表

o id (INT, 主键)

o name (VARCHAR)

3. publishers 表

o id (INT, 主键)

o name (VARCHAR)

1.1.2 创建表的 SQL 语句

创建

authors

表

CREATE TABLE authors (

id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

name VARCHAR(255) NOT NULL

);

创建

publishers

表

CREATE TABLE publishers (

id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

name VARCHAR(255) NOT NULL

);

创建

books

表

CREATE TABLE books (

id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

title VARCHAR(255) NOT NULL,

author_id INT,

publisher_id INT,

publication_date DATE,

FOREIGN KEY (author_id) REFERENCES authors(id),

FOREIGN KEY (publisher_id) REFERENCES publishers(id)

);

1.2 SQL 语言基础与数据操作

SQL（Structured Query Language）是用于管理关系型数据库的标准语言。

它包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据查询语言（DQL）和

数据控制语言（DCL）。

1.2.1 数据定义语言（DDL）

DDL 用于定义数据库的结构，包括创建、修改和删除表、索引、视图等。

1.2.1.1 示例：创建表

CREATE TABLE users (

id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

username VARCHAR(255) NOT NULL,

password VARCHAR(255) NOT NULL,

email VARCHAR(255) UNIQUE

);

1.2.1.2 示例：修改表

ALTER TABLE users

ADD COLUMN phone VARCHAR(20);

1.2.2 数据操纵语言（DML）

DML 用于插入、更新和删除数据。

1.2.2.1 示例：插入数据

INSERT INTO users (username, password, email)

VALUES ('john_doe', 'password123', 'john@example.com');

1.2.2.2 示例：更新数据

UPDATE users

SET password = 'new_password'

WHERE username = 'john_doe';

1.2.2.3 示例：删除数据

DELETE FROM users

WHERE username = 'john_doe';

1.2.3 数据查询语言（DQL）

DQL 主要用于查询数据，其中最常用的是 SELECT 语句。

1.2.3.1 示例：基本查询

SELECT * FROM users;

1.2.3.2 示例：条件查询

SELECT * FROM users

WHERE email LIKE '%example.com';

1.2.3.3 示例：连接查询

SELECT books.title, authors.name, publishers.name

FROM books

JOIN authors ON books.author_id = authors.id

JOIN publishers ON books.publisher_id = publishers.id;

1.2.4 数据控制语言（DCL）

DCL 用于管理数据库的权限，包括授予和撤销权限。

1.2.4.1 示例：授予权限

GRANT SELECT, INSERT ON users TO 'new_user'@'localhost';

1.2.4.2 示例：撤销权限

REVOKE SELECT ON users FROM 'new_user'@'localhost';

通过以上基础回顾，我们了解了关系型数据库设计的基本原则以及 SQL 语

言的常用操作。在后续的高级查询技巧与数据分析模块中，我们将深入探讨如

何利用 SQL 进行复杂查询和数据分析。

2 高级查询技巧

2.1 子查询与嵌套查询

子查询，也称为嵌套查询，是在一个查询语句中包含另一个查询语句。这

种查询方式允许你使用内部查询的结果作为外部查询的一部分，从而实现更复

杂的数据筛选和处理。子查询可以出现在 SELECT、FROM、WHERE、INSERT、

UPDATE、DELETE 等语句中。

2.1.1 原理

子查询的执行顺序是先执行内部查询，然后将结果作为外部查询的一部分。

内部查询的结果可以是一个值、一个列表、或者一个表。子查询可以是单行子

查询或多行子查询，这取决于内部查询返回的结果集的大小。

2.1.2 示例

假设我们有一个 employees 表和一个 departments 表，employees 表中包含

员工信息和部门 ID，departments 表中包含部门 ID 和部门名称。我们想要找出

所有在“销售”部门工作的员工的姓名和工资。

创建示例数据

CREATE TABLE departments (

department_id INT PRIMARY KEY,

department_name VARCHAR(50)

);

CREATE TABLE employees (

employee_id INT PRIMARY KEY,

first_name VARCHAR(50),

last_name VARCHAR(50),

salary DECIMAL(10, 2),

department_id INT,

FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id)

);

INSERT INTO departments (department_id, department_name)

VALUES (1, '销售'), (2, '市场'), (3, '研发');

INSERT INTO employees (employee_id, first_name, last_name, salary, department_id)

VALUES (1, '张', '三', 5000.00, 1),

(2, '李', '四', 6000.00, 1),

(3, '王', '五', 7000.00, 2),

(4, '赵', '六', 8000.00, 3);

2.1.2.1 单行子查询

找出销售部门的

SELECT department_id

FROM departments

WHERE department_name = '销售';

2.1.2.2 多行子查询

使用

关键字找出所有在销售部门工作的员工

SELECT first_name, last_name, salary

FROM employees

WHERE department_id IN (

SELECT department_id

FROM departments

WHERE department_name = '销售'

);

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