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  • 多表查询实验报告.doc

    2021-02-02 08:19:30
    多表查询实验报告《数据库系统概论》实验报告实验名称: 多表查询实 验 人:实验地点: 实验楼317实验日期: 2009-10-12实验准备1.硬件及软件环境要求为了使该实验顺利进行,需要有一台计算机,计算机必须安装...

    多表查询实验报告

    《数据库系统概论》实验报告

    实验名称: 多表查询

    实 验 人:

    实验地点: 实验楼317

    实验日期: 2009-10-12

    实验准备

    1.硬件及软件环境要求

    为了使该实验顺利进行,需要有一台计算机,计算机必须安装Windows 2000、Windows XP或Windows NT操作系统,还必须安装Microsoft SQL Server 2000 任意一版本(个人版、标准版、企业版)。实验开始之前,必须将实验1.2节中创建好的SCDB数据库和ShiYan数据库附加到当前SQL数据库服务器中。

    2.本实验涉及的主要SQL语句的语法格式及各种操作说明

    数据库各数据表中存放着不同的数据,用户经常需要用多个表中的数据来组合提炼出所需的数据信息,如果一个查询需要对多个表进行操作,这一查询就称为多表查询(或关联查询)。多表查询是通过各个表之间共同的关联属性列来实现数据查询的,它是关系数据库查询操作的一种最常见的方法。多表查询主要表现为连接查询、嵌套查询、集合查询等几种形式。

    (1) 连接查询

    连接查询是关系数据库中最主要的查询,包括等值连接查询、自然连接查询、非等值连接查询、自身连接查询、外连接查询和复合条件连接查询。

    1) 等值、非等值和自然连接查询

    连接查询中用来连接两张表的条件称为连接条件或连接谓词,其语法为:

    SELECT column_name [ ,...n ]

    ?[ FROM tablename1,tablename2 ]

    ?WHERE [tablename1].< column_name >[tablename2].< column_name >

    【说明】

    operator:连接运算符。当为“=”时,称为等值连接;否则称为非等值连接;在等值连接中,如果将目标列中重复的属性列去掉则称为自然连接。

    2) 外连接查询

    在通常的连接操作中,只有满足条件的元组才能作为结果输出,但如果想以某张表作为主体列出所有的情况,在没有信息的情况下,只能输出其基本情况信息,这时就需要使用外连接查询。SELECT column_name [ ,...n ]

    ?[ FROM tablename1,tablename2 ]

    ?WHERE [tablename1].< column_name >[(*)][(*)]

    [tablename2].< column_name >

    【说明】

    外连接的表示方法为在连接谓词的某一边加符号“*”(外连接符)。外连接符出现在的左边称为左外连接;外连接符出现在的右边称为右外连接。

    SELECT column_name [ ,...n ]

    ?[ FROM tablename1,tablename2 ]

    ?WHERE [tablename1].< column_name >[tablename2].< column_name >

    [tablename1].< column_name >

    [tablename2].< column_name > [ ,...n ]

    【说明】

    link:逻辑连接词,可以是AND、OR、NOT或其他限定条件。

    (2) 嵌套查询

    一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块。将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询。在嵌套查询中,子查询的结果往往是一个集合,因此IN、EXISTS等谓词经常使用在嵌套查询中。

    (3) 集合查询

    如果有多个不同的查询结果数据集,但又希望它们连接在一起,组成一组数据,这组数据就是这多个结果集的逻辑联合。

    SELECT SPJ.SNO

    FROM SPJ

    WHERE SPJ.JNO='j1' AND SPJ.PNO in(

    select P.PNO

    from P

    where P.COLOR='红')

    2.查询没有使用天津供应商生产的零件并且当前工程所使用零件的颜色全部为红色的工程号JNO。

    select SPJ.JNO

    from SPJ

    where SPJ.PNO in(

    select P.PNO

    from P

    where P.COLOR='红') AND

    SPJ.SNO in(

    select S.SNO

    from S

    where S.CITY!='天津')

    3.查询至少选用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO。

    select SPJ.JNO

    from SPJ

    where SPJ.SNO

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  • 先构建本篇博客的案列演示:create table a(a1 int primary key, a2 int ,index(a2)); --双字段都有索引create table c(c1 int primary key, c2 int ,index(c2), c3 int); --双字段都有索引create table b(b1 int ...

    先构建本篇博客的案列演示表:

    create table a(a1 int primary key, a2 int ,index(a2)); --双字段都有索引

    create table c(c1 int primary key, c2 int ,index(c2), c3 int); --双字段都有索引

    create table b(b1 int primary key, b2 int);--有主键索引

    create table d(d1 int, d2 int); --没有索引

    insert into a values(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),(7,7),(8,8),(9,9),(10,10);

    insert into b values(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),(7,7),(8,8),(9,9),(10,10);

    insert into c values(1,1,1),(2,4,4),(3,6,6),(4,5,5),(5,3,3),(6,3,3),(7,2,2),(8,8,8),(9,5,5),(10,3,3);

    insert into d values(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),(7,7),(8,8),(9,9),(10,10);

    驱动表如何选择?

    驱动表的概念是指多表关联查询时,第一个被处理的表,使用此表的记录去关联其他表。驱动表的确定很关键,会直接影响多表连接的关联顺序,也决定了后续关联时的查询性能。

    驱动表的选择遵循一个原则:在对最终结果集没影响的前提下,优先选择结果集最小的那张表作为驱动表。改变驱动表就意味着改变连接顺序,只有在不会改变最终输出结果的前提下才可以对驱动表做优化选择。在外连接情况下,很多时候改变驱动表会对输出结果有影响,比如left join的左边表和right join的右边表,驱动表选择join的左边或者右边最终输出结果很有可能会不同。

    用结果集来选择驱动表,那结果集是什么?如何计算结果集?mysql在选择前会根据where里的每个表的筛选条件,相应的对每个可作为驱动表的表做个结果记录预估,预估出每个表的返回记录行数,同时再根据select里查询的字段的字节大小总和做乘积:

    每行查询字节数 * 预估的行数 = 预估结果集

    通过where预估结果行数,遵循以下规则:

    如果where里没有相应表的筛选条件,无论on里是否有相关条件,默认为全表

    如果where里有筛选条件,但是不能使用索引来筛选,那么默认为全表

    如果where里有筛选条件,而且可以使用索引,那么会根据索引来预估返回的记录行数

    我们以上述创建的表为基础,用如下sql作为案列来演示:

    select a.*,c.c2 from a join c on a.a2=c.c2 where a.a1>5 and c.c1>5;

    通过explain查看其执行计划:

    b14dab5bb03160d1e734c544fbaa52ae.png

    explain显示结果里排在第一行的就是驱动表,此时表a为驱动表。

    如果将sql修改一下,将select 里的条件c.c2 修改为 c.* :

    select a.*,c.* from a join c on a.a2=c.c2 where a.a1>5 and c.c1>5;

    通过explain查看其执行计划:

    6958c1b4987c6c232c349941722f288c.png

    此时驱动表还是c,按理来说 c.* 的数据量肯定是比 a.*大的,似乎结果集大小的规则在这里没有起作用。

    此情形下如果用a作为驱动表,通过索引c2关联到c表,那么还需要再回表查询一次,因为仅仅通过c2获取不到c.*的数据,还需要通过c2上的主键c1再查询一次。而上一个sql查询的是c2,不需要额外查询。同时因为a表只有两个字段,通过a2索引能够直接获得a.*,不需要额外查询。

    综上所述,虽然使用c表来驱动,结果集大一些,但是能够减少一次额外的回表查询,所以mysql认为使用c表作为驱动来效率更高。

    结果集是作为选择驱动表的一个主要因素,但不是唯一因素。

    2 . 两表关联查询的内在逻辑是怎样的?

    mysql表与表之间的关联查询使用Nested-Loop join算法,顾名思义就是嵌套循环连接,但是根据场景不同可能有不同的变种:比如Index Nested-Loop join,Simple Nested-Loop join,Block Nested-Loop join, Betched Key Access join等。

    在使用索引关联的情况下,有Index Nested-Loop join和Batched Key Access join两种算法;

    在未使用索引关联的情况下,有Simple Nested-Loop join和Block Nested-Loop join两种算法;

    我们先来看有索引的情形,使用的是博客刚开始时建立的表,sql如下:

    select a.*,c.* from a join c on a.a2=c.c2 where a.a1>4;

    通过explain查看其执行计划:

    6c017c20607fafcffbd8d099bcd14fab.png

    首先根据第一步的逻辑来确定驱动表a,然后通过a.a1>4,a.来查询一条记录a1=5,将此记录的c2关联到c表,取得c2索引上的主键c1,然后用c1的值再去聚集索引上查询c.*,组成一条完整的结果,放入net buffer,然后再根据条件a.a1>4,a. 取下一条记录,循环此过程。过程图如下:

    e61b450893493fdc484b31bb738b7745.png

    通过索引关联被驱动表,使用的是Index Nested-Loop join算法,不会使用msyql的join buffer。根据驱动表的筛选条件逐条地和被驱动表的索引做关联,每关联到一条符合的记录,放入net-buffer中,然后继续关联。此缓存区由net_buffer_length参数控制,最小4k,最大16M,默认是1M。 如果net-buffer满了,将其发送给client,清空net-buffer,继续上一过程。

    通过上述流程知道,驱动表的每条记录在关联被驱动表时,如果需要用到索引不包含的数据时,就需要回表一次,去聚集索引上查询记录,这是一个随机查询的过程。每条记录就是一次随机查询,性能不是非常高。mysql对这种情况有选择的做了优化,将这种随机查询转换为顺序查询,执行过程如下图:

    339d0f62b73e388c9005145495573ab3.png

    此时会使用Batched Key Access join 算法,顾名思义,就是批量的key访问连接。

    逐条的根据where条件查询驱动表,将符合记录的数据行放入join buffer,然后根据关联的索引获取被驱动表的索引记录,存入read_rnd_buffer。join buffer和read_rnd_buffer都有大小限制,无论哪个到达上限都会停止此批次的数据处理,等处理完清空数据再执行下一批次。也就是驱动表符合条件的数据可能不能够一次处理完,而要分批次处理。

    当达到批次上限后,对read_rnd_buffer里的被驱动表的索引按主键做递增排序,这样在回表查询时就能够做到近似顺序查询:

    0857b4d1a08d7c3b7a146eae5ac9b4db.png

    a5f29ca378d9ea4d8fee47da58580a10.png

    如上图,左边是未排序前的随机查询示意图,右边是排序后使用MRR(Multi-Range Read)的顺序查询示意图。

    因为mysql的InnoDB引擎的数据是按聚集索引来排列的,当对非聚集索引按照主键来排序后,再用主键去查询就使得随机查询变为顺序查询,而计算机的顺序查询有预读机制,在读取一页数据时,会向后额外多读取最多1M数据。此时顺序读取就能排上用场。

    BKA算法在需要对被驱动表回表的情况下能够优化执行逻辑,如果不需要会表,那么自然不需要BKA算法。

    如果要使用 BKA 优化算法的话,你需要在执行 SQL 语句之前先设置:

    set optimizer_switch='mrr=on,mrr_cost_based=off,batched_key_access=on';

    前两个参数的作用是要启用 MRR(Multi-Range Read)。这么做的原因是,BKA 算法的优化需要依赖于MRR,官方文档的说法,是现在的优化器策略,判断消耗的时候,会更倾向于不使用 MRR,把 mrr_cost_based 设置为 off,就是固定使用 MRR 了。)

    最后再用explain查看开启参数后的执行计划:

    429213.html

    上述都是有索引关联被驱动表的情况,接下来我们看看没有索引关联被驱动表的情况。

    没有使用索引关联,那么最简单的Simple Nested-Loop join,就是根据where条件,从驱动表取一条数据,然后全表扫面被驱动表,将符合条件的记录放入最终结果集中。这样驱动表的每条记录都伴随着被驱动表的一次全表扫描,这就是Simple Nested-Loop join。

    当然mysql没有直接使用Simple Nested-Loop join,而是对其做了一个优化,不是逐条的获取驱动表的数据,而是多条的获取,也就是一块一块的获取,取名叫Block Nested-Loop join。每次取一批数据,上限是达到join buffer的大小,然后全表扫面被驱动表,每条数据和join buffer里的所有行做匹配,匹配上放入最终结果集中。这样就极大的减少了扫描被驱动表的次数。

    BNL(Block Nested-Loop join) 和 BKA(Batched Key Access join)的流程有点类似, 但是没有read_rnd_buffer这个步骤。

    示例sql如下:

    select a.*, d.* from a join d on a.a2=d.d2 where a.a1>7;

    用explain查看其执行计划:

    3517572b568b8a7158e2fa949bd69dd4.png

    3 . 多表连接如何执行?是先两表连接的结果集然后关联第三张表,还是一条记录贯穿全局?

    其实看连接算法的名称:Nested-Loop join,嵌套循环连接,就知道是多表嵌套的循环连接,而不是先两表关联得出结果,然后再依次关联的形式,其形式类似于下面这样:

    for row1 in table1 filtered by where{

    for row2 in table2 associated by table1.index1 filtered by where{

    for row3 in table3 associated by table2.index2 filtered by where{

    put into net-buffer then send to client;

    }

    }

    }

    对于不同的join方式,有下列情况:

    Index Nested-Loop join:

    sql如下:

    select a.*,b.*,c.* from a join c on a.a2=c.c2 join b on c.c2=b.b2 where b.b1>4;

    通过explain查看其执行计划:

    fe0c3c8ede36e1f5ea2375cd12fdcdd0.png

    其内部执行流程如下:

    b69103309558401731629a3ae371399f.png

    执行前mysql执行器会确定好各个表的关联顺序。首先通过where条件,筛选驱动表b的第一条记录b5,然后将用此记录的关联字段b2与第二张表a的索引a2做关联,通过Btree定位索引位置,匹配的索引可能不止一条。当匹配上一条,查看where里是否有a2的过滤条件且条件是否需要索引之外的数据,如果要则回表,用a2索引上的主键去查询数据,然后做判断。通过则用join后的信息再用同样的方式来关联第三章表c。

    Block Nested-Loop join 和 Batched Key Access join : 这两个关联算法和Index Nested-Loop join算法类似,不过因为他们能使用join buffer,所以他们可以每次从驱动表筛选一批数据,而不是一条。同时每个join关键字就对应着一个join buffer,也就是驱动表和第二张表用一个join buffer,得到的块结果集与第三章表用一个join buffer。

    本篇博客主要就是讲述上述三个问题,如何确定驱动表,两表关联的执行细节,多表关联的执行流程。

    有疑问欢迎留言,共同进步。

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  • 数据库实验六多表查询实验报告实 验 报 告专业:计算机科学与技术 班级: 学号: 姓名:课程名称:数据库系统原理 2012 -2013学年度第2学期课程类别:专业必修 实验时间:2013 年 4 月 20日实验名称:实验六 多表...

    数据库实验六多表查询实验报告

    实 验 报 告

    专业:计算机科学与技术 班级: 学号: 姓名:

    课程名称:数据库系统原理 2012 -2013学年度第2学期

    课程类别:专业必修 实验时间:2013 年 4 月 20日实验名称:实验六 多表查询实验目的和要求:

    了解查询的概念和方法

    掌握查询分析器的使用方法

    掌握复杂查询的实现方法

    掌握多表连接的方法

    掌握嵌套查询与集合的基本方法

    掌握SELECT语句在多表查询中的应用实验软硬件要求:安装Window 2000或windows xp或Windows NT操作系统和 SQL Server 2000的计算机或SQL Server 2005实验内容、实验过程、所遇问题及其解决方法

    (附页)实验总结及心得体会:这次实验使我对SQL语句和查询分析器的使用方法有了基本了解。评定成绩: 批阅教师: 年 月 日附页

    实验内容:

    针对实验数据库shiyan,完成以下单表查询操作:

    1.查询为工程J1供应红色零件的供应商号码SNO。

    2.查询没有使用天津供应商生产的零件并且当前工程所使用零件的颜色全部为红色的工程号JNO。

    3.查询至少选用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO。

    4.找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其重量。

    5.找出上海厂商供应的所有零件号码。

    6.找出使用上海产的零件的工程名称。

    7.找出没有使用天津产的零件的工程号码。

    8.找出重量最轻的红色零件的零件编号PNO。

    9.找出供应商与工程所在城市相同的供应商提供的零件号码。

    10.找出所有这样的一些<CITY,CITY,PNAME>三元组,使得第一个城市的供应商为第二个城市的工程供应零件的名称为PNAME。

    11.重复第15题,但不检索两个CITY值相同的三元组。

    12.找出供应商S1为工程名中含有“厂”字的工程供应的零件数量总和。

    实验方法、步骤以及实验结果:

    操作1

    (1)打开SQL Server查询分析器。

    (2)在查询分析器中输入如下所示的SQL脚本:

    use ShiYan

    go

    select sno

    from spj

    where jno='j1' and pno in (select pno

    from p

    where color='红')

    操作2

    (1)打开SQL Server查询分析器。

    (2)在查询分析器中输入如下所示的SQL脚本:

    use shiyan

    go

    select jno

    from spj

    where sno in (select sno

    from s

    where city<>'天津')

    and

    pno in (select pno

    from p

    where color='红')

    操作结果:

    操作3

    (1)打开SQL Server查询分析器。

    (2)在查询分析器中输入如下所示的SQL脚本:

    select distinct jno

    from spj as x

    where not exists ( select *

    from spj as y

    where sno='s1'

    and not exists (select *

    from spj as z

    where z.pno=y.pno and z.jno=x.jno))

    操作结果:

    操作4

    (1)打开SQL Server查询分析器。

    (2)在查询分析器中输入如下所示的SQL脚本:

    use shiyan

    go

    select pname,weight

    from p,spj

    where spj.jno='j2' and spj.pno=p.pno

    或者

    select pname,weight

    from p

    where pno in (select distinct pno from spj where jno='j2')

    操作结果:

    操作5

    (1)打开SQL Server查询分析器。

    (2)在查询分析器中输入如下所示的SQL脚本:

    use shiyan

    go

    select distinct pno

    from

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  • 1:using System;2:using System.Collections.Generic;3:using System.ComponentModel;4:using System.Data;5:using System.Drawing;6:using System.Text;7:using System.Windows.Forms;8:using Syst...

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  • 子查询和联表查询的区别和优化

    千次阅读 2021-01-20 00:09:47
    一 子查询1 MySQL从4.1版本开始支持子查询,使用子查询进行SELECT语句嵌套查询,可以一次完成很逻辑上需要步骤才能完成的SQL操作2 子查询虽然很灵活,但是执行效率并不高3 执行子查询时,SQL语句中进行嵌套了...
  • 1、MAC地址项实验配置步骤

    千次阅读 多人点赞 2021-02-11 13:26:05
    静态项和黑洞项重启后不会消失,动态项重启之后会消失 实验摘要重点命令: <Huawei>dis mac-address //查看MAC地址 [Huawei]mac-address aging-time 305 //修改MAC地址老化时间 [Huawei]mac-address ...
  • 在之前的学习中,筛选出来的列都是一张表中的,本篇开始是对连表查询的学习内容。先从以下场景开始:生成一张报价单,报价单包含商品名称,栏目名称,商品库存,商品价格,栏目名称和商品信息放在两张表中。传统 1+N ...
  • MySQL之多表操作

    千次阅读 2021-01-18 23:08:53
    前言:之前已经针对数据库的单表查询进行了详细的介绍:MySQL之增删改查,然而实际开发中业务逻辑较为复杂,需要对张表进行操作,现在对表操作进行介绍。前提:为方便后面的操作,我们首先创建一个数据库 test,...
  • 当前位置:我的异常网» 数据库»oracle中创建临时表步骤oracle中创建临时表步骤www.myexceptions.net网友分享于:2014-06-08浏览:4次oracle中创建临时方法1.首先必须有权限:创建临时的用户好像必须要有CREATE ...
  • 3.明确要查询:student, class, score 明确这三点以后,剩下的就是如何将条件组合起来。 试想下,生活中要知道一个学生的某一课程的成绩,首先要明确其班级,然后是其姓名,最后是课程名。 同理,我们可以通过...
  • 我是 ABin-阿斌:写一生代码,创一世佳话,筑一揽芳华。 如果小伙伴们觉得我的...流程: 取出中的每条数据,满足条件的记录就返回,不满足条件的记录不返回 1.1.1 准备数据 CREATE TABLE student3 ( id int, .
  •   本文针对 Mybatis 多表查询查询进行...文章目录一、多表查询)分析步骤二、查询2.1 编写角色实体类2.2 编写 SQL 语句2.3 定义持久层角色的 Dao 接口2.4 IRoleDao.xml 文件中的查询配置信息2.
  • 3.掌握利用SELECT语句查询数据的方法。 二、实验步骤 1.使用SSMS对数据进行操作 (1)现有针对实验一中学生、课程和选课这3个的数据记录,如下所示。请在SSMS环境下完成下数据记录的录入。 (2)...

空空如也

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多表查询的步骤