关系型数据库基础回顾

• 数据库概念：

            DataBase  DB，用于存储与管理数据的仓库。

特点：

1.   持久化存储数据的（实质上）文件系统。
2.   方便存储和管理数据
3. 使用了统一的方式操作（SQL）

常见软件：

1. Oracle
2. MySQL
3. SQL server
4. DB2
5. saybase

• SQL内容

1. 概念：  Structured Query Language：结构化查询语言，定义了操作所有关系型数据库的规则
2. 通用语法

              1）可单行或多行书写，以分号结尾。

              2）使用空格缩进等增强语句可读性

              3）MySQL数据库的SQL语句不区分大小写，关键字建议大写。

              4）注释   单行：-- （有空格）注释内容 or # 注释内容（MySQL特有）；多行/*注释内容*/

1. 分类

。          1）DDL（Data Definition Language）数据定义语言

                    用于定义数据库对象：数据库、表、列表等。（Create、Drop、Alter等）

             2）DML（Data Manipulation Language）数据库操作语言

                    用于对数据库中表的增删改操作（insert、delete、update等）

             3）DQL（Data Query Language）数据库查询语言

                    用来查询数据库中表的记录（数据），（Select，where等）

            4）DCL（Data Control Language）数据库控制语言

                     用于创建用户、定义数据库的访问权限和安全级别（Grant、Revoke）

• DDL:操作数据库、表

    1. 操作数据库：CRUD
        1. C(Create):创建
            * 创建数据库：
                * create database 数据库名称;
            * 创建数据库，判断不存在，再创建：
                * create database if not exists 数据库名称;
            * 创建数据库，并指定字符集
                * create database 数据库名称 character set 字符集名;

            * 练习： 创建db4数据库，判断是否存在，并制定字符集为gbk
                * create database if not exists db4 character set gbk;
        2. R(Retrieve)：查询
            * 查询所有数据库的名称:
                * show databases;
            * 查询某个数据库的字符集:查询某个数据库的创建语句
                * show create database 数据库名称;
        3. U(Update):修改
            * 修改数据库的字符集
                * alter database 数据库名称 character set 字符集名称;
        4. D(Delete):删除
            * 删除数据库
                * drop database 数据库名称;
            * 判断数据库存在，存在再删除
                * drop database if exists 数据库名称;
        5. 使用数据库
            * 查询当前正在使用的数据库名称
                * select database();
            * 使用数据库
                * use 数据库名称;


    2. 操作表
        1. C(Create):创建
            1. 语法：
                create table 表名(
                    列名1 数据类型1,
                    列名2 数据类型2,
                    ....
                    列名n 数据类型n
                );
                * 注意：最后一列，不需要加逗号（,）
                * 数据库类型：
                    1. int：整数类型
                        * age int,
                    2. double:小数类型
                        * score double(5,2)
                    3. date:日期，只包含年月日，yyyy-MM-dd
                    4. datetime:日期，包含年月日时分秒     yyyy-MM-dd HH:mm:ss
                    5. timestamp:时间错类型    包含年月日时分秒     yyyy-MM-dd HH:mm:ss    
                        * 如果将来不给这个字段赋值，或赋值为null，则默认使用当前的系统时间，来自动赋值

                    6. varchar：字符串
                        * name varchar(20):姓名最大20个字符
                        * zhangsan 8个字符  张三 2个字符
                

            * 创建表
                create table student(
                    id int,
                    name varchar(32),
                    age int ,
                    score double(4,1),
                    birthday date,
                    insert_time timestamp
                );
            * 复制表：
                * create table 表名 like 被复制的表名;          
        2. R(Retrieve)：查询
            * 查询某个数据库中所有的表名称
                * show tables;
            * 查询表结构
                * desc 表名;
        3. U(Update):修改
            1. 修改表名
                alter table 表名 rename to 新的表名;
            2. 修改表的字符集
                alter table 表名 character set 字符集名称;
            3. 添加一列
                alter table 表名 add 列名 数据类型;
            4. 修改列名称 类型
                alter table 表名 change 列名 新列别 新数据类型;
                alter table 表名 modify 列名 新数据类型;
            5. 删除列
                alter table 表名 drop 列名;
        4. D(Delete):删除
            * drop table 表名;
            * drop table  if exists 表名 ;

• DML：增删改表中数据

    1. 添加数据：
        * 语法：
            * insert into 表名(列名1,列名2,...列名n) values(值1,值2,...值n);
        * 注意：
            1. 列名和值要一一对应。
            2. 如果表名后，不定义列名，则默认给所有列添加值
                insert into 表名 values(值1,值2,...值n);
            3. 除了数字类型，其他类型需要使用引号(单双都可以)引起来
    2. 删除数据：
        * 语法：
            * delete from 表名 [where 条件]
        * 注意：
            1. 如果不加条件，则删除表中所有记录。
            2. 如果要删除所有记录
                1. delete from 表名; -- 不推荐使用。有多少条记录就会执行多少次删除操作
                2. TRUNCATE TABLE 表名; -- 推荐使用，效率更高 先删除表，然后再创建一张一样的表（没有数据）。
    3. 修改数据：
        * 语法：
            * update 表名 set 列名1 = 值1, 列名2 = 值2,... [where 条件];

        * 注意：
            1. 如果不加任何条件，则会将表中所有记录全部修改。

• DQL：查询表中的记录

           1. 语法

                       select 字段列表

                        from 表名

                        where 条件列表

                        group by 分组字段

                        having 分组后的条件

                        order by 排序

                        limit 分页限定

              2. 基础查询
                                1. 多个字段的查询
                                    select 字段名1，字段名2... from 表名；
                                    * 注意：
                                        * 如果查询所有字段，则可以使用*来替代字段列表。
                                2. 去除重复：
                                    * distinct
                                3. 计算列
                                    * 一般可以使用四则运算计算一些列的值。（一般只会进行数值型的计算）
                                    * ifnull(表达式1,表达式2)：null参与的运算，计算结果都为null
                                        * 表达式1：哪个字段需要判断是否为null
                                        * 如果该字段为null后的替换值。
        4. 起别名：
                                    * as：as也可以省略
            

       3. 条件查询
                                1. where子句后跟条件
                                2. 运算符
                                    * > 、< 、<= 、>= 、= 、<>
                                    * BETWEEN...AND  
                                    * IN( 集合) 
                                    * LIKE：模糊查询
                                        * 占位符：
                                            * _:单个任意字符
                                            * %：多个任意字符
                                    * IS NULL  
                                    * and  或 &&
                                    * or  或 || 
                                    * not  或 !

                       1. 排序查询
                                            * 语法：order by 子句
                                                * order by 排序字段1 排序方式1 ，  排序字段2 排序方式2...

                                            * 排序方式：
                                                * ASC：升序，默认的。
                                                * DESC：降序。

                                            * 注意：
                                                * 如果有多个排序条件，则当前边的条件值一样时，才会判断第二条件。


                      2. 聚合函数：将一列数据作为一个整体，进行纵向的计算。
                                            1. count：计算个数
                                                1. 一般选择非空的列：主键
                                                2. count(*)
                                            2. max：计算最大值
                                            3. min：计算最小值
                                            4. sum：计算和
                                            5. avg：计算平均值
        

                                            * 注意：聚合函数的计算，排除null值。
                                                解决方案：
                                                    1. 选择不包含非空的列进行计算
                                                    2. IFNULL函数

                 3. 分组查询:
                                            1. 语法：group by 分组字段；
                                            2. 注意：
                                                1. 分组之后查询的字段：分组字段、聚合函数
                                                2. where 和 having 的区别？
                                                    1. where 在分组之前进行限定，如果不满足条件，则不参与分组。having在分组之后进行限定，如果不满足结果，则不会被查询出来
                                                    2. where 后不可以跟聚合函数，having可以进行聚合函数的判断。

• 约束

    * 概念： 对表中的数据进行限定，保证数据的正确性、有效性和完整性。    
    * 分类：
        1. 主键约束：primary key
        2. 非空约束：not null
        3. 唯一约束：unique
        4. 外键约束：foreign key

    * 非空约束：not null，值不能为null
        1. 创建表时添加约束
            CREATE TABLE stu(
                id INT,
                NAME VARCHAR(20) NOT NULL -- name为非空
            );
        2. 创建表完后，添加非空约束
            ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20) NOT NULL;

        3. 删除name的非空约束
            ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20);
    
    
    * 唯一约束：unique，值不能重复
        1. 创建表时，添加唯一约束
            CREATE TABLE stu(
                id INT,
                phone_number VARCHAR(20) UNIQUE -- 添加了唯一约束
            
            );
            * 注意mysql中，唯一约束限定的列的值可以有多个null
        
        
        2. 删除唯一约束
        
            ALTER TABLE stu DROP INDEX phone_number;
        
        3. 在创建表后，添加唯一约束
            ALTER TABLE stu MODIFY phone_number VARCHAR(20) UNIQUE;
    
    * 主键约束：primary key。
        1. 注意：
            1. 含义：非空且唯一
            2. 一张表只能有一个字段为主键
            3. 主键就是表中记录的唯一标识

        2. 在创建表时，添加主键约束
            create table stu(
                id int primary key,-- 给id添加主键约束
                name varchar(20)
            );

        3. 删除主键
            -- 错误 alter table stu modify id int ;
            ALTER TABLE stu DROP PRIMARY KEY;

        4. 创建完表后，添加主键
            ALTER TABLE stu MODIFY id INT PRIMARY KEY;

        5. 自动增长：
            1.  概念：如果某一列是数值类型的，使用 auto_increment 可以来完成值得自动增长

            2. 在创建表时，添加主键约束，并且完成主键自增长
            create table stu(
                id int primary key auto_increment,-- 给id添加主键约束
                name varchar(20)
            );

            
            3. 删除自动增长
            ALTER TABLE stu MODIFY id INT;
            4. 添加自动增长
            ALTER TABLE stu MODIFY id INT AUTO_INCREMENT;


    * 外键约束：foreign key,让表于表产生关系，从而保证数据的正确性。
        1. 在创建表时，可以添加外键
            * 语法：
                create table 表名(
                    ....
                    外键列
                    constraint 外键名称 foreign key (外键列名称) references 主表名称(主表列名称)
                );

        2. 删除外键
            ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

        3. 创建表之后，添加外键
            ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);
        
        
        4. 级联操作
            1. 添加级联操作
                语法：ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 
                        FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE  ;
            2. 分类：
                1. 级联更新：ON UPDATE CASCADE 
                2. 级联删除：ON DELETE CASCADE 
    

• 数据库的设计

    1. 多表之间的关系
        1. 分类：
            1. 一对一(了解)：
                * 如：人和身份证
                * 分析：一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人
            2. 一对多(多对一)：
                * 如：部门和员工
                * 分析：一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门
            3. 多对多：
                * 如：学生和课程
                * 分析：一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择
        2. 实现关系：
            1. 一对多(多对一)：
                * 如：部门和员工
                * 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
            2. 多对多：
                * 如：学生和课程
                * 实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键
            3. 一对一(了解)：
                * 如：人和身份证
                * 实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键。

2.范式
        * 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

            设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
            目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

        * 分类：
            1. 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项
            2. 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
                * 几个概念：
                    1. 函数依赖：A-->B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
                        例如：学号-->姓名。  （学号，课程名称） --> 分数
                    2. 完全函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
                        例如：（学号，课程名称） --> 分数
                    3. 部分函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
                        例如：（学号，课程名称） -- > 姓名
                    4. 传递函数依赖：A-->B, B -- >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
                        例如：学号-->系名，系名-->系主任
                    5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
                        例如：该表中码为：（学号，课程名称）
                        * 主属性：码属性组中的所有属性
                        * 非主属性：除过码属性组的属性
                        
            3. 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

 

• 数据库的备份和还原

    1. 命令行：
        * 语法：
            * 备份： mysqldump -u用户名 -p密码 数据库名称 > 保存的路径
            * 还原：
                1. 登录数据库
                2. 创建数据库
                3. 使用数据库
                4. 执行文件。source 文件路径