MySQL ：实用函数、约束、多表查询与事务隔离
三、函数
函数是指一段可以直接被另一段程序调用的程序或代码。
（一）字符串函数
（1）MySQL 字符串函数
| 函数名 | 功能描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| LENGTH(str) | 返回字符串的字节长度（注意 UTF-8 中文是 3 字节） | SELECT LENGTH('abc'); | 3 |
| CHAR_LENGTH(str) / LENGTH(str)/CHAR_LENGTH(str) | 返回字符串的字符数（与字符集无关） | SELECT CHAR_LENGTH('你好'); | 2 |
| CONCAT(str1, str2, ...) | 拼接多个字符串 | SELECT CONCAT('My', 'SQL'); | MySQL |
| CONCAT_WS(sep, str1, str2, ...) | 使用分隔符拼接字符串（WS = With Separator） | SELECT CONCAT_WS('-', '2025', '11', '13'); | 2025-11-13 |
| UPPER(str) / UCASE(str) | 转换为大写 | SELECT UPPER('mysql'); | MYSQL |
| LOWER(str) / LCASE(str) | 转换为小写 | SELECT LOWER('MySQL'); | mysql |
| LEFT(str, len) | 返回左边的 len 个字符 | SELECT LEFT('abcdef', 3); | abc |
| RIGHT(str, len) | 返回右边的 len 个字符 | SELECT RIGHT('abcdef', 2); | ef |
| SUBSTRING(str, pos, len) / MID(str, pos, len) | 从指定位置开始截取子串 | SELECT SUBSTRING('abcdef', 2, 3); | bcd |
| LOCATE(substr, str) / POSITION(substr IN str) | 返回子串第一次出现的位置（找不到返回 0） | SELECT LOCATE('b', 'abcdb'); | 2 |
| INSTR(str, substr) | 与 LOCATE 类似，返回子串位置 | SELECT INSTR('abcdb', 'b'); | 2 |
| REPLACE(str, from_str, to_str) | 字符串替换 | SELECT REPLACE('abcabc', 'a', 'x'); | xbcxbc |
| REVERSE(str) | 反转字符串 | SELECT REVERSE('abc'); | cba |
| LPAD(str, len, padstr) | 在字符串左侧填充至指定长度 | SELECT LPAD('abc', 6, '*'); | ***abc |
| RPAD(str, len, padstr) | 在字符串右侧填充至指定长度 | SELECT RPAD('abc', 6, '*'); | abc*** |
| LTRIM(str) | 去掉左边空格 | SELECT LTRIM(' abc'); | abc |
| RTRIM(str) | 去掉右边空格 | SELECT RTRIM('abc '); | abc |
| TRIM(str) | 去掉两端空格 | SELECT TRIM(' abc '); | abc |
| TRIM([BOTH | LEADING | TRAILING] remstr FROM str) | 去除字符串两端（BOTH）、左侧（LEADING）或右侧（TRAILING）的指定字符 | SELECT TRIM(BOTH 'x' FROM 'xxhelloxx'); | hello |
| REPEAT(str, count) | 重复字符串 | SELECT REPEAT('ab', 3); | ababab |
| SPACE(n) | 返回 n 个空格 | SELECT CONCAT('A', SPACE(3), 'B'); | A B |
| ELT(N, str1, str2, ...) | 返回第 N 个字符串 | SELECT ELT(2, 'A', 'B', 'C'); | B |
| FIELD(str, str1, str2, ...) | 返回 str 在列表中位置（索引） | SELECT FIELD('B', 'A', 'B', 'C'); | 2 |
| FIND_IN_SET(str, strlist) | 查找字符串是否在以逗号分隔的列表中 | SELECT FIND_IN_SET('b', 'a,b,c'); | 2 |
| MAKE_SET(bits, str1, str2, ...) | 根据 bits 的二进制位返回字符串集合 | SELECT MAKE_SET(5, 'a', 'b', 'c'); | a,c |
| INSERT(str, pos, len, newstr) | 在字符串中替换部分内容 | SELECT INSERT('abcdef', 2, 3, 'XYZ'); | aXYZef |
| QUOTE(str) | 用单引号包裹字符串并转义特殊字符 | SELECT QUOTE('O\'Reilly'); | 'O'Reilly' |
（2）示例：
示例1：拼接学生姓名与班级
SELECT id, CONCAT(name, ' - ', class_name) AS student_info
FROM student;
示例2：将英文姓名转为小写
SELECT name, LOWER(name) AS name_lower
FROM student;
示例3：提取“班级名称”中的数字部分
SELECT class_name,SUBSTRING(class_name, 5, 1) AS class_number
FROM student
WHERE class_name IS NOT NULL;
示例4：在 id 前补零
SELECT id, LPAD(id, 4, '0') AS student_code, name
FROM student;
示例5：反转学生姓名
SELECT name, REVERSE(name) AS reversed_name
FROM student;
（二）数值函数
（2）MySQL常用数值函数
| 函数名 | 功能描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| ABS(x) | 返回 x 的绝对值 | SELECT ABS(-10); | 10 |
| SIGN(x) | 返回 x 的符号（1 正数，0 零，-1 负数） | SELECT SIGN(-8); | -1 |
| CEIL(x) 或 CEILING(x) | 向上取整（不小于 x 的最小整数） | SELECT CEIL(3.14); | 4 |
| FLOOR(x) | 向下取整（不大于 x 的最大整数） | SELECT FLOOR(3.14); | 3 |
| ROUND(x, d) | 四舍五入，保留 d 位小数（默认 0） | SELECT ROUND(3.14159, 2); | 3.14 |
| TRUNCATE(x, d) | 截断到 d 位小数，不四舍五入 | SELECT TRUNCATE(3.14159, 2); | 3.14 |
| MOD(x, y) 或 x % y | 返回 x 除以 y 的余数 | SELECT MOD(10, 3); | 1 |
| RAND() | 返回 [0,1) 的随机数 | SELECT RAND(); | 0.7324（示例） |
| POW(x, y) 或 POWER(x, y) | 计算 x 的 y 次幂 | SELECT POW(2, 3); | 8 |
| SQRT(x) | 返回平方根 | SELECT SQRT(16); | 4 |
| EXP(x) | 计算 e 的 x 次幂 | SELECT EXP(1); | 2.7182818 |
| LOG(x) | 返回自然对数 ln(x) | SELECT LOG(10); | 2.302585 |
| LOG10(x) | 返回以 10 为底的对数 | SELECT LOG10(100); | 2 |
| LOG2(x) | 返回以 2 为底的对数 | SELECT LOG2(8); | 3 |
| PI() | 返回圆周率 π | SELECT PI(); | 3.141593 |
| RADIANS(x) | 将角度转为弧度 | SELECT RADIANS(180); | 3.141593 |
| DEGREES(x) | 将弧度转为角度 | SELECT DEGREES(PI()); | 180 |
| SIN(x) | 返回正弦值（x 以弧度为单位） | SELECT SIN(PI()/2); | 1 |
| COS(x) | 返回余弦值 | SELECT COS(PI()); | -1 |
| TAN(x) | 返回正切值 | SELECT TAN(PI()/4); | 1 |
| COT(x) | 返回余切值 | SELECT COT(PI()/4); | 1 |
| LEAST(x1, x2, ...) | 返回最小值 | SELECT LEAST(3,7,2,5); | 2 |
| GREATEST(x1, x2, ...) | 返回最大值 | SELECT GREATEST(3,7,2,5); | 7 |
示例1：计算每个学生与 22 岁的年龄差（绝对值）
SELECT id, age, ABS(age - 22) AS age_diff
FROM student;
示例2：判断学生年龄是奇数还是偶数
SELECT id, age, MOD(age, 2) AS age_mod_2
FROM student;
示例3：计算每个学生年龄的平方
SELECT id, POW(age, 2) AS age_square
FROM student;
示例4：为每位学生随机生成一个 0~100 的“模拟成绩”
SELECT id, name, ROUND(RAND() * 100) AS random_score
FROM student;
（三）日期函数
（1）MySQL 常用日期函数
| 函数名 | 功能说明 | 示例 | 结果说明 |
|---|---|---|---|
| NOW() | 返回当前日期和时间（精确到秒） | SELECT NOW(); | 2025-11-13 14:45:32 |
| CURDATE() | 返回当前日期（不含时间） | SELECT CURDATE(); | 2025-11-13 |
| CURTIME() | 返回当前时间（不含日期） | SELECT CURTIME(); | 14:45:32 |
| SYSDATE() | 返回执行 SQL 时的系统日期时间 | SELECT SYSDATE(); | 与 NOW() 类似，但在多次调用中不同步 |
| YEAR(date) | 返回年份 | SELECT YEAR(NOW()); | 2025 |
| MONTH(date) | 返回月份 | SELECT MONTH('2025-11-13'); | 11 |
| DAY(date) / DAYOFMONTH(date) | 返回月份中的“日” | SELECT DAY('2025-11-13'); | 13 |
| HOUR(time) | 返回小时 | SELECT HOUR(NOW()); | 14 |
| MINUTE(time) | 返回分钟 | SELECT MINUTE(NOW()); | 45 |
| SECOND(time) | 返回秒 | SELECT SECOND(NOW()); | 32 |
| WEEK(date) | 返回一年中的第几周 | SELECT WEEK('2025-11-13'); | 45 |
| DAYNAME(date) | 返回星期名称 | SELECT DAYNAME('2025-11-13'); | Thursday |
| MONTHNAME(date) | 返回月份英文名 | SELECT MONTHNAME('2025-11-13'); | November |
| DATE_FORMAT(date, format) | 格式化日期输出 | SELECT DATE_FORMAT(NOW(), '%Y年%m月%d日 %H:%i:%s'); | 2025年11月13日 14:45:32 |
| STR_TO_DATE(str, format) | 将字符串解析为日期 | SELECT STR_TO_DATE('2025-11-13 14:30:00', '%Y-%m-%d %H:%i:%s'); | 2025-11-13 14:30:00 |
| DATE_ADD(date, INTERVAL n unit) | 日期加法 | SELECT DATE_ADD('2025-11-13', INTERVAL 5 DAY); | 2025-11-18 |
| DATE_SUB(date, INTERVAL n unit) | 日期减法 | SELECT DATE_SUB('2025-11-13', INTERVAL 2 MONTH); | 2025-09-13 |
| DATEDIFF(date1, date2) | 返回两个日期之间的天数差 | SELECT DATEDIFF('2025-11-13', '2025-11-01'); | 12 |
| TIMESTAMPDIFF(unit, datetime1, datetime2) | 返回时间差（指定单位） | SELECT TIMESTAMPDIFF(DAY, '2025-11-01', '2025-11-13'); | 12 |
| LAST_DAY(date) | 返回该月的最后一天 | SELECT LAST_DAY('2025-11-13'); | 2025-11-30 |
| FROM_DAYS(n) | 将天数（整数）转为日期 | SELECT FROM_DAYS(739000); | 2025-03-26 |
| TO_DAYS(date) | 将日期转为天数（整数） | SELECT TO_DAYS('2025-11-13'); | 739232 |
（四）流程函数
(1)MySQL 常用流程控制函数
| 函数 | 功能说明 | 示例 | 结果说明 |
|---|---|---|---|
| IF(expr, true_value, false_value) | 如果 expr 为真返回 true_value，否则返回 false_value | SELECT name, IF(gender='女','女学生','男学生') AS gender_desc FROM student; | 将性别转换为“男学生/女学生” |
| IFNULL(expr, alt_value) | 如果 expr 为 NULL 返回 alt_value，否则返回 expr | SELECT name, IFNULL(age, 18) AS age FROM student; | 将年龄为 NULL 的学生设为 18 |
| NULLIF(expr1, expr2) | 如果 expr1 = expr2 返回 NULL，否则返回 expr1 | SELECT id, NULLIF(age, 22) AS age_check FROM student; | 年龄为 22 的返回 NULL，其余返回原值 |
| COALESCE(expr1, expr2, ..., exprN) | 返回第一个非 NULL 的值 | SELECT name, COALESCE(age, 20, 18) AS age_value FROM student; | 如果 age 为 NULL 返回 20，否则返回 age |
| CASE WHEN ... THEN ... [ELSE ...] END | 多条件判断，相当于 if/else if/else | sql SELECT name, age, CASE WHEN age<21 THEN '年轻' WHEN age<=23 THEN '中年' ELSE '成熟' END AS age_level FROM student; | 根据年龄返回“年轻/中年/成熟” |
| GREATEST(expr1, expr2, ...) | 返回最大值 | SELECT name, GREATEST(age, 20) AS max_age FROM student; | 将年龄和 20 比较，返回较大值 |
| LEAST(expr1, expr2, ...) | 返回最小值 | SELECT name, LEAST(age, 22) AS min_age FROM student; | 将年龄和 22 比较，返回较小值 |
四、约束
1. 概述
（1）概念
约束是作用于数据库表中字段或表的规则，用于限制数据的输入和修改，以保证数据的准确性和完整性。
（2）目的
保证数据正确性：避免无效或错误的数据存入表中
保证数据有效性：确保数据符合业务规则
保证数据完整性：维护表与表之间的关系一致性
（3）分类
| 约束类型 | 描述 | 对应关键字 |
|---|---|---|
| 主键约束 | 唯一标识表中的每一行记录，不能为 NULL | PRIMARY KEY |
| 唯一约束 | 保证列的值在表中唯一，可以为空（NULL 可以重复） | UNIQUE |
| 非空约束 | 列值不能为空 | NOT NULL |
| 外键约束 | 保证表与表之间的引用完整性，限制列的值必须在关联表中存在 | FOREIGN KEY |
| 检查约束 | 限制列值必须满足指定条件 | CHECK |
| 默认值约束 | 当插入数据时，如果没有指定列值，则使用默认值 | DEFAULT |
2. 约束演示
（1）示例表：stu
CREATE TABLE stu (id INT PRIMARY KEY, -- 主键约束name VARCHAR(50) NOT NULL, -- 非空约束email VARCHAR(50) UNIQUE, -- 唯一约束age INT CHECK (age >= 0), -- 检查约束gender ENUM('男', '女') DEFAULT '男' -- 默认值约束
);
说明：
id：主键约束，唯一且不能为 NULL
name：非空约束，不能为空
email：唯一约束，每个邮箱唯一
age：检查约束，限制年龄必须 >= 0
gender：默认值约束，如果插入时未指定，则默认为 '男'
（2）测试插入数据
INSERT INTO stu (id, name, email, age) VALUES (1, 'Aria', 'aria@example.com', 20);
INSERT INTO stu (id, name, email, age, gender) VALUES (2, 'Bob', 'bob@example.com', 21, '男');
-- INSERT INTO stu (id, name, email, age) VALUES (1, 'Charlie', 'charlie@example.com', 22); -- 会报错，id 主键重复
-- INSERT INTO stu (id, name, email, age) VALUES (3, NULL, 'david@example.com', 23); -- 会报错，name 非空
-- INSERT INTO stu (id, name, email, age) VALUES (4, 'Eve', 'aria@example.com', 19); -- 会报错，email 唯一
-- INSERT INTO stu(id, name, email, age) VALUES (5, 'Frank', 'frank@example.com', -1); -- 会报错，age 检查约束
3. 外键约束
（1）概念
外键用于在两张表之间建立联系，确保数据的一致性和完整性。
外键列的值必须在引用表的主键或唯一列中存在
可以防止子表中出现不存在于主表的值
（2）语法
创建表时添加外键
CREATE TABLE 主表 (主键列 数据类型 PRIMARY KEY,其他列 ...
);CREATE TABLE 子表 (子表主键列 数据类型 PRIMARY KEY,外键列 数据类型,其他列 ...[CONSTRAINT 外键名称] FOREIGN KEY (外键列) REFERENCES 主表(主键列)
);
已存在表中添加外键
ALTER TABLE 子表
ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键列) REFERENCES 主表(主键列);
删除外键
ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;示例：部门与学生
-- 创建部门表（主表）
CREATE TABLE department (dept_id INT PRIMARY KEY,dept_name VARCHAR(50) NOT NULL
);-- 创建学生表（子表），带外键约束
CREATE TABLE students (id INT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50) NOT NULL,dept_id INT,CONSTRAINT fk_student_dept FOREIGN KEY (dept_id)REFERENCES department(dept_id)
);
测试数据
-- 插入部门
INSERT INTO department (dept_id, dept_name) VALUES (1, '软件工程'), (2, '网络工程');-- 插入学生
INSERT INTO students (id, name, dept_id) VALUES (1, 'Aria', 1), (2, 'Bob', 2);-- 尝试插入不存在的部门
-- INSERT INTO students (id, name, dept_id) VALUES (3, 'Charlie', 3); -- 会报错
--删除外键
ALTER TABLE students DROP FOREIGN KEY fk_student_dept;
（3）删除/更新行为
在数据库中，外键约束不仅保证了表与表之间的数据一致性，还可以指定当 主表记录被删除或更新时，子表应该如何处理。这部分行为通常通过 ON DELETE 和 ON UPDATE 来控制。
行为分类
| 行为类型 | 描述 | 关键字 |
|---|---|---|
| 删除主表记录 | 当主表中被引用的记录被删除时，子表的对应外键列的处理方式 | ON DELETE |
| 更新主表记录 | 当主表中被引用的记录被更新时，子表的对应外键列的处理方式 | ON UPDATE |
可选操作及说明
| 操作关键字 | 描述 |
|---|---|
CASCADE | 级联操作：主表删除或更新时，子表对应记录也会被删除或更新 |
SET NULL | 设置空值：删除或更新主表记录时，子表外键列被置为 NULL（前提列允许 NULL） |
RESTRICT | 限制操作：禁止删除或更新主表中被引用的记录（默认行为） |
NO ACTION | 与 RESTRICT 类似，禁止操作，在 MySQL 中效果相同 |
SET DEFAULT | 设置默认值：删除或更新主表记录时，子表外键列被设置为默认值（列必须有默认值） |
现在我们重新为 students 添加外键约束，并设置 ON DELETE / ON UPDATE 行为。
示例：
删除部门时，学生的部门ID变为 NULL;
更新部门ID时，学生表的对应外键自动同步更新。
ALTER TABLE students
ADD CONSTRAINT fk_student_dept
FOREIGN KEY (dept_id)
REFERENCES department(dept_id)
ON DELETE SET NULL
ON UPDATE CASCADE;
测试删除行为：
DELETE FROM department WHERE dept_id = 1;
学生表中所有 dept_id = 1 的行会自动变为 NULL（因为 ON DELETE SET NULL）。
测试更新行为：
UPDATE department SET dept_id = 3 WHERE dept_id = 2;
学生表中原本 dept_id = 2 的学生会自动更新为 dept_id = 3（因为 ON UPDATE CASCADE）。
五、多表查询
在项目开发中，数据库表通常不是孤立存在的。随着业务模块之间的关联加强，各表之间也会形成不同的关系，从而产生多表查询的需求。
（一）多表关系
1. 概述
在数据库表结构设计中，会根据业务实体之间的关联关系设计不同类型的表关系，常见的有三种：
（1）一对多（多对一）
例如：一个客户可以有多个订单。
（2）多对多
例如：一个订单可以包含多个商品，一个商品也可以出现在多个订单中（通过中间表实现）。
（3）一对一
例如：用户表与用户详情表，一条记录对应一条扩展记录。
这些关系是多表查询的基础。
（二）多表查询概述
多表查询指在一条 SQL 中同时从两张或多张表中查询数据。
示例表
-- 客户表
CREATE TABLE customer (id INT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),level VARCHAR(20)
);-- 订单表
CREATE TABLE orders (id INT PRIMARY KEY,customer_id INT,order_date DATE,amount DECIMAL(10,2)
);-- 商品表
CREATE TABLE product (id INT PRIMARY KEY,product_name VARCHAR(50),category VARCHAR(50),price DECIMAL(10,2)
);-- 订单明细
CREATE TABLE order_item (id INT PRIMARY KEY,order_id INT,product_id INT,quantity INT
);INSERT INTO customer VALUES
(1, '张三', 'VIP'),
(2, '李四', '普通'),
(3, '王五', 'VIP'),
(4, '赵六', '普通');INSERT INTO orders VALUES
(101, 1, '2024-01-10', 300),
(102, 1, '2024-02-05', 800),
(103, 2, '2024-02-20', 150),
(104, 3, '2024-03-15', 600);INSERT INTO product VALUES
(1, '键盘', '外设', 150),
(2, '鼠标', '外设', 80),
(3, '显示器', '主机设备', 899),
(4, '显卡', '主机设备', 2500);INSERT INTO order_item VALUES
(1, 101, 1, 1),
(2, 101, 2, 2),
(3, 102, 3, 1),
(4, 103, 2, 1),
(5, 104, 4, 1);
1. 笛卡儿积（需要避免）
笛卡尔乘积表示两个集合的所有组合情况。
例如：A 表 3 行 × B 表 4 行 → 12 组合。
多表查询时，若未加入连接条件，会产生无效笛卡尔积，因此必须使用连接条件过滤。
2. 多表查询分类：
1. 连接查询（JOIN）
内连接（INNER JOIN）
返回两表交集数据。
外连接（LEFT / RIGHT JOIN）
左外连接：保留左表全部 + 两表交集
右外连接：保留右表全部 + 两表交集
自连接（SELF JOIN）
同一张表自我连接，必须使用别名。
2. 子查询（Subquery）
SQL 中嵌套 SELECT，即为子查询。可用于：
SELECT
WHERE
FROM
INSERT/UPDATE/DELETE 条件中
（三）内连接
内连接返回两张表中满足连接条件的记录（可理解为“匹配的数据部分”）。
1. 内连接查询语法
隐式内连接（旧写法）
SELECT 字段列表
FROM 表1, 表2
WHERE 连接条件;
显示内连接
SELECT 字段列表
FROM 表1
INNER JOIN 表2 ON 连接条件;
2. 内连接示例
查询客户及其订单信息
SELECT c.name, o.id AS order_id, o.amount
FROM customer c
INNER JOIN orders o ON c.id = o.customer_id;
（四）外连接（LEFT / RIGHT JOIN）
1. 左外连接（LEFT JOIN）
语法：
SELECT 字段列表
FROM 表1
LEFT JOIN 表2 ON 条件;
含义：返回表1全部 + 两表匹配部分
示例：查询所有客户（包括没下过订单的客户）
SELECT c.name, o.id AS order_id, o.amount
FROM customer c
LEFT JOIN orders o ON c.id = o.customer_id;
2. 右外连接（RIGHT JOIN）
语法：
SELECT 字段列表
FROM 表1
RIGHT JOIN 表2 ON 条件;
含义：返回表2全部 + 两表匹配部分
示例：查询所有订单及客户信息
SELECT c.name, o.id AS order_id, o.amount
FROM customer c
RIGHT JOIN orders o ON c.id = o.customer_id;
（五）自连接（SELF JOIN）
自连接指同一张表的不同别名相互连接。
语法:
SELECT 字段列表
FROM 表A AS a
JOIN 表A AS b ON 连接条件;
示例：员工与上级（父子级结构）
示例表
CREATE TABLE employee (id INT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),leader_id INT
);INSERT INTO employee VALUES
(1, '张三', NULL),
(2, '李四', 1),
(3, '王五', 1),
(4, '赵六', 2);
查询每个员工的上级
SELECT e1.name AS 员工, e2.name AS 上级
FROM employee e1
LEFT JOIN employee e2 ON e1.leader_id = e2.id;
（六）联合查询（UNION / UNION ALL）
用于合并多次查询的结果，要求：
列数一致
数据类型兼容
语法：
SELECT 字段列表 FROM 表A...
UNION[ALL]
SELECT 字段列表 FROM 表B...;区别：
UNION：合并并去重
UNION ALL：合并但不去重（性能更好）
示例：客户姓名 + 商品名称合并结果
SELECT name FROM customer
UNION ALL
SELECT product_name FROM product;
（七）子查询（Subquery）
子查询是指在一个 SQL 语句中嵌套另一个 SELECT 查询语句，子查询可以作为外部查询的条件或数据来源。根据返回结果的形态，子查询可以分为四类：
标量子查询（Scalar Subquery）：返回单个值（数字、字符串、日期等），常用于比较操作。
列子查询（Column Subquery）：返回一列多行，用于 IN、ANY、ALL 等条件判断。
行子查询（Row Subquery）：返回一行多列，用于多列比较或匹配。
表子查询（Table Subquery）：返回多行多列，可以作为临时表在外部查询中使用。
子查询可以出现在 WHERE、FROM、SELECT，甚至 INSERT、UPDATE、DELETE 的条件中。
1. 标量子查询（返回单个值）
标量子查询返回单个值，通常用于比较或赋值场景。常用操作符包括 =、<>、>、>=、<、<=。
示例：查询金额最高的订单
SELECT *
FROM orders
WHERE amount = (SELECT MAX(amount) FROM orders
);
说明：子查询返回订单表中的最大金额，然后外部查询获取对应订单信息。
2. 列子查询（返回一列多行）
列子查询返回一列多行，用于判断字段是否在指定集合内，常配合 IN、NOT IN、ANY、ALL 使用。
示例：查询下过订单的客户
SELECT name
FROM customer
WHERE id IN (SELECT customer_id FROM orders
);
使用 ALL 示例：查询价格高于“外设”类所有商品价格的商品
SELECT product_name
FROM product
WHERE price > ALL (SELECT price FROM product WHERE category = '外设'
);
说明：列子查询可以将外部字段与子查询返回的多行数据进行集合比较，灵活实现过滤逻辑。
3. 行子查询（返回一行多列）
行子查询返回一行多列，常用于多列组合比较或匹配场景。
示例：查询与订单 101 商品结构完全相同的明细
SELECT *
FROM order_item
WHERE (product_id, quantity) IN (SELECT product_id, quantityFROM order_itemWHERE order_id = 101
);
说明：通过行子查询可以同时比较多个字段，常用于订单明细、配置信息等多列匹配。
4. 表子查询（返回多行多列）
表子查询返回多行多列，常作为临时表在外部查询中使用，可用于聚合统计或复杂数据计算。
示例：查询每个订单的总金额
SELECT t.order_id, t.total_amount
FROM (SELECT oi.order_id, SUM(p.price * oi.quantity) AS total_amountFROM order_item oiJOIN product p ON oi.product_id = p.idGROUP BY oi.order_id
) t;
说明：子查询生成了一个临时表 t ，外部查询直接使用聚合结果，避免了重复计算。
六、事务
（一）事务简介
事务（Transaction）是数据库中的一个逻辑执行单元，由一组操作构成，这些操作要么全部成功、要么全部失败，是不可分割的整体。
例如，银行转账属于典型事务场景：
A 给 B 转 100 元
操作包含：A 账户扣 100、B 账户加 100
两步必须要么都成功，要么都失败，否则会造成资金丢失
MySQL 默认自动提交（autocommit）
MySQL 默认开启 autocommit = 1：
每执行一条 DML（INSERT/UPDATE/DELETE）语句，MySQL 自动提交一个事务。
SELECT @@autocommit;
如果想把一个事务中的操作“打包提交”，必须关闭自动提交：
SET @@autocommit = 0;
（二）事务操作
方式一：使用 autocommit 控制事务
1. 查看 / 设置事务的提交方式
SELECT @@autocommit; -- 查看当前事务提交方式
SET @@autocommit = 0; -- 设置为手动提交
2. 手动提交事务
COMMIT;3. 手动回滚事务
ROLLBACK;方式二：显式开启事务
当你想手动控制事务时：
START TRANSACTION;
-- 或
BEGIN;
执行操作后：
COMMIT; -- 提交
ROLLBACK; -- 回滚（三）事务四大特性（ACID）
原子性（Atomicity）: 事务是不可分割的最小操作单元，要么全部成功，要么全部失败。
一致性（Consistency）: 事务完成时，必须使所有的数据都保持一致状态。
隔离性（Isolation）：不同事务之间相互隔离，并发执行不互相影响。
持久性（Durability）：事务一旦提交，结果永久保存，即使宕机也不会丢失。
（四）并发事务问题
多事务同时执行，会产生如下典型问题：
| 问题 | 描述 |
|---|---|
| 脏读（Dirty Read） | 读到了另一个事务未提交的数据 |
| 不可重复读（Non-repeatable Read） | 同一事务，多次读取 同一记录，结果不一致 |
| 幻读（Phantom Read） | 同一事务内多次执行 范围查询，数据行数不一致 |
（五）事务隔离级别
| 隔离级别（从低到高） | 脏读（Dirty Read） | 不可重复读（Non-repeatable Read） | 幻读（Phantom Read） | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| Read Uncommitted | ✔（会出现） | ✔（会出现） | ✔（会出现） | 几乎没有隔离，问题最多 |
| Read Committed | ✖（不会出现） | ✔（可能出现） | ✔（可能出现） | Oracle 默认级别 |
| Repeatable Read（MySQL 默认） | ✖ | ✖ | ✔（理论上可能） | MySQL 通过间隙锁减少幻读 |
| Serializable | ✖ | ✖ | ✖ | 完全串行执行，无并发问题 |
隔离级别越高，数据越安全
并发性能越差
查看当前隔离级别
SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;修改隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
级别可选：
READ UNCOMMITTED
READ COMMITTED
REPEATABLE READ
SERIALIZABLE
（六）事务隔离级别演示
为了更直观地理解事务隔离级别对数据库并发行为的影响，我们可以使用两个独立的 CMD 窗口分别启动两个 MySQL 客户端实例，通过模拟两个并发事务，观察四种典型并发问题的实际发生过程。
1. 准备测试环境
执行以下 SQL，创建并初始化测试库：
CREATE DATABASE test_tx;
USE test_tx;-- 账户表（用于脏读与不可重复读演示）
CREATE TABLE account (id INT PRIMARY KEY,balance INT
);
INSERT INTO account VALUES (1, 1000);-- 订单表（用于幻读演示）
CREATE TABLE orders (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,amount INT
);
INSERT INTO orders(amount) VALUES (200), (300), (150);
2. 脏读（Dirty Read）演示
脏读指的是一个事务读取到了另一个事务 尚未提交 的数据，只会在 READ UNCOMMITTED 隔离级别下出现。
（1）两个窗口均设置隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
（2）模拟过程
CMD1（修改但不提交）
START TRANSACTION;
UPDATE account SET balance = 500 WHERE id = 1;
-- 不提交事务
CMD2（读取未提交数据）
SELECT balance FROM account WHERE id = 1;
CMD2 会读取到 500，即 CMD1 尚未提交的数据，这就是典型的脏读。
CMD1 回滚：
ROLLBACK;
3. 不可重复读（Non-repeatable Read）演示
不可重复读是指同一个事务内的两次查询结果不一致，通常在 READ COMMITTED 下发生。
（1）设置隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
（2） 模拟过程
CMD1：开启事务并读取数据
START TRANSACTION;
SELECT balance FROM account WHERE id = 1; -- 结果：1000
CMD2：修改并提交
UPDATE account SET balance = 800 WHERE id = 1;
COMMIT;
CMD1：再次读取
SELECT balance FROM account WHERE id = 1; -- 结果：800，与第一次不同
这就是“不可重复读”：同一个事务中，两次读取同一行数据却得到了不同结果。
CMD1 结束事务
COMMIT;
4.幻读（Phantom Read）演示
幻读是指事务在按某个范围条件查询时，发现后续的查询结果出现了“凭空多出的记录”。在 READ COMMITTED 和 Repeatable Read（MySQL 默认） 下理论上都可能发生幻读。
为简化演示，我们使用 READ COMMITTED
（1）设置隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
（2）模拟操作
CMD1：第一次查询
START TRANSACTION;
SELECT * FROM orders WHERE amount > 100;
-- 结果：3 行
CMD2：插入满足条件的新数据
INSERT INTO orders(amount) VALUES (500);
COMMIT;
CMD1：再次查询
SELECT * FROM orders WHERE amount > 100;
-- 结果：4 行，比第一次多一行
这条“凭空出现”的记录就是幻读（Phantom Row）。
CMD1 提交事务
COMMIT;
5. 验证最高隔离级别 Serializable
Serializable 是最严格的隔离级别，会强制所有读取操作加锁，使并发行为表现为串行执行，从而完全避免幻读。
（1）设置隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
（2）模拟过程
CMD1：
START TRANSACTION;
SELECT * FROM orders WHERE amount > 100;
CMD2（尝试插入新数据）：
INSERT INTO orders(amount) VALUES (999);
此时 CMD2 会被阻塞，直到 CMD1 完成提交，因为 Serializable 会对读范围加锁，从根源上消除幻读。
在演示 MySQL 的事务隔离级别（如脏读、不可重复读、幻读等）时，将两个 CMD 窗口都设置为相同的隔离级别是完全可行的，也是教学和实验中最常用的做法。
严格来说，实际上只有涉及读取数据的窗口需要设置隔离级别即可，但为了保证实验环境的一致性、避免干扰和减少理解难度，建议在实际演示时，两侧窗口都显式地设置隔离级别。