数据库中会有很多的表,分别存储不同的信息,比如学生表存学生的信息、老师表存老师的信息,班级表存班级的信息。
这些表之间不是孤立的,有着一定的关系。
比如班级和学生之间是一对多的关系,也就是一个班级可以有多个学生。
班级和老师之间是多对多的关系,也就是一个班级可以有多个老师,一个老师也可以教多个班级。
如果存储一对一、一对多、多对多这些关系呢?
这就涉及到外键了。
比如一对一的关系,一个用户只能有一个身份证。
这样两个表,分别存储用户信息,还有身份证信息:
它们之间是一对一的关系,这时就可以用外键来表示。
user 表的主键是 id、可以通过 id 来唯一标识一个 user。
那 id_card 想查找 user,自然也是通过 id 来查找,多一个列来存储 user id 就可以实现这种一对一的关联。
这个 user_id 的列就是外键。
user 表叫主表,使用外键引用它的 id_card 表是从表。
我们建个表来试试看:
选中 hello-mysql 数据库,点击建表按钮:
分别添加 id、name 列:
点击 apply,建表 sql 如下:
你也可以直接用这个 sql 来建表:
CREATE TABLE `hello-mysql`.`user` (
`id` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`name` VARCHAR(45) NOT NULL COMMENT '名字',
PRIMARY KEY (`id`)
);
然后再建个 id_card 表:
id 为 INT 类型,设置 primary key、not null 的约束,然后设置 auto increment。
card_name 为 VARCHAR(45) 类型,设置 not null 的约束
user_id 为 INT 类型。
然后添加外键:
指定外键 user_id 关联 user 表的 id。
这里还要选择主表数据 update 或者 delete 的时候,从表怎么办:
我们先用默认的。
点击 apply,生成的建表 sql 是这样的:
CREATE TABLE `id_card` (
`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`card_name` varchar(45) NOT NULL COMMENT '身份证号',
`user_id` int DEFAULT NULL COMMENT '用户 id',
PRIMARY KEY (`id`),
INDEX `card_id_idx` (`user_id`),
CONSTRAINT `user_id` FOREIGN KEY (`user_id`) REFERENCES `user` (`id`)
) CHARSET=utf8mb4
这些建表 sql 的语法了解即可,一般不会自己写。
前面的三行都比较好理解,就是指定每一列的类型、约束、注释。
PRIMARY KEY 是指定 id 为主键。
INDEX 是建立索引,索引名是 card_id_idex,这个是用于加速 user_id 的访问的。
CONSTRINT user_id FOREIGN KEY 是给 user_id 添加一个外键约束,然后 user_id REFERENCES user id 则是指定 user_id 引用这 user 表的 id 列。
然后就可以看到 user 和 id_card 表了:
我们插入几条数据:
INSERT INTO `user` (`name`)
VALUES
('张三'),
('李四'),
('王五'),
('赵六'),
('孙七'),
('周八'),
('吴九'),
('郑十'),
('钱十一'),
('陈十二');
查询一下:
SELECT * FROM user;
用户表数据成功插入了。
再插入 id_card 表的数据:
INSERT INTO id_card (card_name, user_id)
VALUES
('110101199001011234',1),
('310101199002022345',2),
('440101199003033456',3),
('440301199004044567',4),
('510101199005055678',5),
('330101199006066789',6),
('320101199007077890',7),
('500101199008088901',8),
('420101199009099012',9),
('610101199010101023',10);
查询一下:
SELECT * FROM id_card;
这样,一对一关系的数据就插入成功了。
那怎么关联查出来呢?
这样:
SELECT * FROM user JOIN id_card ON user.id = id_card.user_id;
这里用到了 JOIN ON,也就是连接 user 和 id_card 表,关联方式是 user.id = id_card.user_id,也就是 id_card 表中的外键关联 user 表的主键。
点击左上角按钮,新建一条 sql:
查询的结果是这样的:
这里的两个 id 分别是 user 和 card 的 id,而且后面的 user_id 也没必要展示。
我们改下 sql:
SELECT user.id, name, id_card.id as card_id, card_name
FROM user
JOIN id_card ON user.id = id_card.user_id;
指定显示的列,并给 id_card 表的 id 起个 card_id 的别名。
这就是多表关联查询,语法是 JOIN ON。
有同学可能问了,那如果 id_card 表里有的没有关联 user 呢?
比如这样:
选中单元格,点击 delete 就可以把它置为 null。
我们把 id_card 表的最后两条记录的 user_id 删掉,点击 apply。
这时候再执行上面那条 sql 来查询,就可以看到少了两条记录:
因为 JOIN ON 其实默认是 INNER JOIN ON,相当于这么写:
SELECT user.id, name, id_card.id as card_id, card_name
FROM user
INNER JOIN id_card ON user.id = id_card.user_id;
INNER JOIN 是只返回两个表中能关联上的数据。
你还可以指定其余 2 种 join 类型:
LEFT JOIN 是额外返回左表中没有关联上的数据。
RIGHT JOIN 是额外返回右表中没有关联上的数据。
在 FROM 后的是左表,JOIN 后的表是右表。
我们来试一下:
SELECT user.id, name, id_card.id as card_id, card_name
FROM user
RIGHT JOIN id_card ON user.id = id_card.user_id;
当使用 RIGHT JOIN 时,会额外返回右表中没有关联的数据:
可以看到返回了所有 id_card 的数据,没有关联 user 的记录 user 信息为 null。
当时用 LEFT JOIN 时,正好相反:
SELECT user.id, name, id_card.id as card_id, card_name
FROM user
LEFT JOIN id_card ON user.id = id_card.user_id;
一般情况,还是用默认的 JOIN ON 比较多,也就是 INNER JOIN。
前面还讲到了删除和更新时的级联操作。
也就是当 user 删除的时候,关联的 id_card 要不要删除?
当 user 的 id 修改的时候,关联的 id_card 要不要改 user_id?
我们之前设置的是默认的 RESTICT:
其实可选的值有 4 种:
CASCADE: 主表主键更新,从表关联记录的外键跟着更新,主表记录删除,从表关联记录删除
SET NULL:主表主键更新或者主表记录删除,从表关联记录的外键设置为 null
RESTRICT:只有没有从表的关联记录时,才允许删除主表记录或者更新主表记录的主键 id
NO ACTION: 同 RESTRICT,只是 sql 标准里分了 4 种,但 mysql 里 NO ACTION 等同于 RESTRICT。
这里不理解不要紧,我们试一下:
现在 user 表是这样的:
右键选择 delete row:
这时候会提示你更新失败,因为有外键的约束。
点击 revert,回到之前的状态:
然后更新 id 为 11,点击 apply:
同样会提示你更新失败,因为有外键的约束:
这就是 RESTIRCT 和 NO ACTION 的处理逻辑:只要从表有关联记录,就不能更新 id 或者删除记录。
我们手动把从表记录的关联去掉,也就是删除第一条记录的外键(按 delete 键):
点击 apply 应用这次改动。
然后再试下主表的更新:
这次就更新成功了!
再来试下删除:
同样也成功了:
这就是 RESTRICT 或者 NO ACTION,只有当从表没有关联的记录的时候,才能更新主表记录的 id 或者删除它。
我们再来试试 CASCADE:
修改外键级联方式为 CASCADE,点击 apply。
先看一下现在 id_card 表的数据:
把 id 为 2 的 user 的 id 改为 22,点击 apply:
再看下 id_card 表的数据,你会发现 user_id 跟着改了。
然后把 id 为 22 的 user 删除掉,点击 apply:
再看下 id_card 表会发现那条 user_id 为 22 的记录也没了。
这就是级联方式为 CASCADE 的处理逻辑:主表删除,从表关联记录也级联删除,主表 id 更新,从表关联记录也跟着更新。
然后再试下 set null:
修改之后点击 apply。
查询下现在的 id_card 表的数据:
把 user 表中 id 为 5 的记录 id 改为 55,点击 apply:
这时候 id_card 中那条记录的外键被置为 null 了:
这就是 set null 的处理逻辑:主表记录删除或者修改 id,从表关联记录外键置为 null。
总结
这节我们学习了一对一的数据表设计,在从表里通过外键来关联主表的主键。
查询的时候需要使用 join on,默认是 inner join 也就是只返回有关联的记录,也可以用 left join、right join 来额外返回没有关联记录的左表或右表的记录。
from 后的是左表,join 后的是右表。
此外,外键还可以设置级联方式,也就是主表修改 id 或者删除的时候,从表怎么做。
有 3 种级联方式:CASCADE(关联删除或更新),SET NULL(关联外键设置为 null),RESTRICT 或者 NO ACTION(没有从表的关联记录才可以删除或更新)
多表的连接是非常常用的操作,下节我们继续学习一对多和多对多的数据表设计。