数据库入门笔记（基础篇）

1.1数据库相关概念 

名称	全称	简称
数据库	存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储	DataBase(DB)
数据库管理系统	操纵和管理数据库的大型软件	DataBase Management System (DBMS)
SQL	操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库统一标准	Structured Quary Language(SQL)

1.2数据模型

1）关系型数据库

概念：建立在关系模型基础上，由多张相互连接的二维表组成的数据库，基于二维表存储

数据的数据库就成为关系型数据库，不是基于二维表存储数据的数据库，就是非关系型数据库。

2）关系型数据库特点：

a.使用表存储数据，格式统一，便于维护。

b.使用SQL语言操作，标准统一，使用方便。

2.SQL

全程Structured Query Language，结构化查询语句。操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库统一标准。

 2.1SQL通用语法

1）.SQL语句可以单行或多行书写，以分号结尾。

2）.SQL语句可以单独使用空格/缩进来增强语句的可读性。

3）.Mysql数据库的SQL语句不区分大小写，关键字建议使用大写。

4）注释：

• 单行注释：--  注释内容 或 #  注释内容
• 多行注释：/*注释内容*/

2.2SQL分类

SQL语句，根据其功能，主要分为四类：DDL,DML,DQL,DCL.

分类	全称	说明
DDL	Data Definition Language	数据定义语言，用来定义数据库对象（数据库，表，字段）
DML	Data Manipulation Language	数据操作语言，用来对数据库表中的数据进行增删改
DQL	Data Query Language	数据查询语言，用来查询数据库中表的记录
DCL	Data Control Language	数据控制语言，用来创建数据用户，控制数据库的访问权限

2.3DDL

数据定义语言，用来定义数据库对象（数据库，表，字段）

2.3.1 数据库操作

1）.查询所有数据库

select databases;

2).查询当前数据库

select database();

3).创建数据库

create database [if not exists] 数据库名 [default charset 字符集] [collate 排序 规则];

 注：方括号里是可选项，以下都是

4)删除数据库

drop database [if exists] 数据库名;

5）切换数据库

use 数据库名;

 

2.3.2表操作

2.3.2.1表操作-查询创建

1)查询当前数据库所有表

show tables;

2)查看指定表结构

desc 表名;

3)查询指定表的建表语句

show create table 表名;

4)创建表结构

create table 表名(
     字段1  字段1类型[comment 字段1注释],
     字段1  字段1类型[comment 字段1注释],
     ....
)[comment 表注释];

 

2.3.2.2 表操作-数据类型

MySQL数据类型主要有三类：数值类型，字符串类型，日期时间类型。

1）数值类型

2）字符串类型

char与varchar都可以描述字符串，char是定长字符串，指定长度多长，就占用多少个字符，和字段值的长度无关。而varchar是变长字符串，指定的长度为最大占用长度。相对来说。char的性能会更高些。 

3）日期类型

2.3.2.4 表操作-修改

1）添加字段

alter table 表名 add 字段名 类型（长度） [comment 注释] [约束];

2)修改数据类型

alter table 表名 modify 字段名 新数据类型(长度);

 modify 调整，修改，变更

 

3）修改字段名和字段类型

alter table 表名 change 旧字段名 新字段名 类型(长度) [comment 注释] [约束];

4)删除字段

alter table 表名 drop 字段名;

5）修改表名

alter table 表名 rename to 新表名;

 

2.3.2.5 表操作-删除

1)删除表

drop table [if exists] 表名;

2)删除指定表，并重新创建表

truncate table 表名;

 

2.4 DML

数据操作语言，用来对数据库表中的数据进行增删改

2.4.1 添加数据

1)给指定字段添加数据

insert into 表名 (字段名1,字段名2,..) values (值1，值2，...);

2)给全部字段添加数据

insert into 表名 values(值1，值2，...);

3)批量添加数据

insert into 表名 (字段名1,字段名2,...) values (值1,值2,...),(值1,值2,...);
或者
insert into 表名 values (值1,值2,...),(值1,值2,...);

2.4.2 修改数据

语法

update 表名 set 字段名1=值1,字段名2=值2,...[where 条件];

2.4.3 删除数据

delete from 表名 [where 条件];

 

2.5 DQL

数据查询语言，用来查询数据库中表的记录

2.5.1 语法结构

select 
    字段列表
from 
    表明列表
where
    条件
group by
    分组字段列表
having
    分组后条件列表
order by
    排序字段列表
limit
    分页参数

2.5.2 基础查询

1）查询多个字段

select 字段1，字段2，... from 表名

SELECT * FROM 表名 ;

 

2)字段设置别名

SELECT 字段1 [ AS 别名1 ] , 字段2 [ AS 别名2 ] ... FROM 表名; 
或
SELECT 字段1 [ 别名1 ] , 字段2 [ 别名2 ] ... FROM 表名;

 

3)去除重复记录

SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;

 

2.5.3 条件查询

1）语法

select 字段列表 from 表名 where 条件列表;

2）条件

常见的比较运算符：

 常见的逻辑运算符：

 

 2.5.4 聚合函数

1)常见的聚合函数

2)语法

select 聚合函数(字段列表) from 表名;

注意：null值是不参与所有聚合函数运算的。

 

2.5.5 分组查询

1)语法

select 字段列表 from 表名 [where 条件] group by 分组字段名 [having 分组后过滤条件];

2)where与having区别

• 执行时机不同：where是分组之前进行过滤，不满足where条件，不参与分组；而having是分组之后对结果进行过滤。
• 判断条件不同：where不能对聚合函数进行判断，而having可以。

2.5.6 排序查询 

1)语法

select 字段列表 from  表名 order by 字段1，排序方式1，字段2 排序方式2;

 如果两个数据按照方式一排序相等，则按照方式二排序。

 

2)排序方式

• asc：升序（默认值）
• desc：降序
• 如果是升序，可以不指定排序方式asc;
• 如果是多字段排序，当第一个字段值相同时，才会根据第二个字段进行排序;

2.5.7 分页查询

分页操作在业务系统开发时，也是非常常见的一个功能，我们在网站中看到的各种各样的分页条，后台 都需要借助于数据库的分页操作。

1)语法

select 字段列表 from 表名 limit 起始索引，查询记录数;

注意事项： 

• 起始索引从0开始，起始索引=（查询页码-1） * 每页显示记录数。
• 分页查询是数据库的方言，不同的数据库有不同的实现，MySQL中是limit。
• 如果查询的是第一页数据，起始索引可以省略，直接简写为limit 10；

 

2.5.8with子句

with子句提供了一种定义临时关系的方式，这个定义只对包含with子句的查询有效。

with 临时表名(属性列) as (select 属性1，属性2，... from 已知表)
select 属性 from 临时表，已知表 where 条件;

 

2.5.9 执行顺序

注：执行顺序对使用别名很重要。

2.6 DCL

DCL英文全称是Data Control Language（数据控制语言），用来管理数据库用户，控制数据库的访问权限。

2.6.1 管理用户

select * from myspl.user;

 查询结果含义：其中 Host代表当前用户访问的主机, 如果为localhost, 仅代表只能够在当前本机访问，是不可以 远程访问的。 User代表的是访问该数据库的用户名。在MySQL中需要通过Host和User来唯一标识一 个用户。

2.6.2 权限控制

MySQL中定义了很多权限，但是常用的就一下几种：

权限	说明
all，all privileges	所有权限
select	查询权限
insert	插入权限
update	修改数据
delete	删除数据
alter	修改表
drop	删除数据库/表/视图
create	创建数据库/表

  

1）查询权限

show grants for  '用户名'@'主机名';

2）授予权限

grants 权限列表 on 数据库名.表名  to '用户名'@'主机名';

3）撤销权限

revoke 权限列表 on 数据库名.表名 from '用户名'@'主机名';

 注意事项：

•    多个权限之间，使用逗号分隔
• 授权时，数据库名和表名可以使用 * 进行通配，代表所有

3.函数

3.1 字符串函数

常用的字符串函数：

 基础用法：

1.select 函数;
2.用在更新数据
3.作为条件语句

3.2 数值函数

常见的数值函数：

函数	功能
ceil(x)	向上取整
floor(x)	向下取整
mod(x,y)	返回x/y的模
rand()	返回0~1内的随机数
round(x,y)	求参数x的四舍五入的值，保留y位小数

 案列： 

通过数据库的函数，生成一个六位数的随机验证码。

思路： 获取随机数可以通过rand()函数，但是获取出来的随机数是在0-1之间的，所以可以在其基础 上乘以1000000，然后舍弃小数部分，如果长度不足6位，补0

select lpad (round(rand()*1000000,0),6,'0');

3.3 日期函数

常见日期函数：

函数	功能
curdate()	返回当前日期
curtime()	返回当前时间
now()	返回当前日期和时间
year(date)	获取指定date的年份
month(date)	获取指定date的月份
day(date)	获取指定date的日期
date_add(date,interval expr type)	返回一个日期/时间加上一个时间1间隔erpr后的时间值
datediff(date1,date2)	返回起始时间date1和结束时间date2之间的天数

 

 

 

 3.4 流程函数

流程函数也是很常用的一类函数，可以在SQL语句中实现条件筛选，从而提高语句的效率。

 演示：

select ifnull('ok','Default');

 

4 .约束

4.1 概述

概念：约束是作用于表中字段上的规则，用于限制存储在表中的数据。

目的：保证数据库中的数据的正确，有效性和完整性。

分类：

 注意：约束时作用于表中字段上的，可以在创建表/修改表的时候添加约束。

4.2外键约束

4.2.1 介绍

外键：用来让两张表的数据之间建立连接，从而保证数据的一致性和完整性。

 

4.2.2 语法

1）添加外键

create table 表名(
   字段名  数据类型,
   ...
   [constraint] [外键命名称 ] foreign key (外键字段名) references 主表 (主表列明)
);

alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key (外键字段名)
references 主表(主表列明);

 2) 添加外键

alter table 表名 drop foreign key 外键名称;

 

4.2.3 删除/更新行为

添加了外键之后，再删除父表数据时产生的约束行为，我们就称为删除/更新行为，具体的删除。更新行为有以下几种：

行为	说明
no action	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应的外键，如果有则不允许删除/更新。（与restrict一致）默认行为
restrict	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新。（与no action 一致）默认行为
cascade   （级联）	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有，则 也删除/更新外键在子表中的记录。
set null	当在父表中删除对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则设置子表 中该外键值为null（这就要求该外键允许取null）。
set default	父表有变更时，子表将外键设置成一个默认的值（Innodb不支持）

具体语法：

alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key (外键字段) references
主表名（主表字段名） on update 约束行为;

注：在一般的业务系统中，不会修改一张表的主键值。

 

5. 多表查询

5.1 多表关系

项目开发中，在进行数据库表结构设计时，会根据业务需求及业务模块之间的关系，分析并设计表结 构，由于业务之间相互关联，所以各个表结构之间也存在着各种联系，基本上分为三种：

• 一对多（多对一）
• 多对多
• 一对一

5.1.1 一对多

• 案例：部门与员工的关系
• 关系：一个部门对应多个员工，一个员共对应一个部门
• 实现：在多的一方建立外键，指向一的一方外键

 

5.1.2 多对多

• 案例：学生与课程的关系
• 关系：一个学生可以选修多门课程。一门课程也可以供多个学生选择
• 实现：建立第三张中间表，中间表至少包含两个外键，分别是关联两方主键
• 如：

          

 

5.1.3 一对一

• 案例：用户与用户详情的关系
• 关系：一对一关系，多用于单表拆分，将一张表的基础字段放在一张表中，其它详情字段放在另一张表中，以提升操作效率
• 实现：在任意一方加入外键，关联另外一方的主键，并且设置外键为唯一的（unique）

 

 

5.2内连接

内连接：相当于A，B交集部分数据

 

内连接的语法分为两种：隐式内连接，显示内连接

1）隐式内连接

select 字段列表 from 表1，表2 where 条件...;

2）显示内连接

select 字段列表 from 表1 [inner] join 表2 on 连接条件...;

5.3 外连接

外连接分为两种，分别是：左外连接 和 右外连接，具体的语法结构为：

1）左外连接

select 字段列表 from 表1 left [outer] join 表2 on 条件...;

左外连接相当于查询表(左表)的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

2）右外连接

select 字段列表 from 表1 right [outer] join 表2 on 条件...;

 右链接相当于查询表2（右表）的所有数据，当然也包含表1和表2交集部分的数据。

注意：左外连接和右外连接是可以相互替换的，只需要调整在连接查询时SQL中，表结构的先后顺序就可以了。而我们在日常开发使用时，更偏向于左外连接。

 3）全外连接

select 参数列表 from 表1 full outer join 表2 on 条件...;

全外连接相当于查询两个表的所有数据。

5.4 子查询

5.4.1概述

SQL语句中嵌套select语句，称为嵌套查询，又称为子查询。

select * from t1 where coumn1 = (select coumn1 from t2);

子查询外部的语句可以是insert/update/delete/select的任何一个。

 5.4.2 分类

根据查询结构结构不同，分为：

A. 标量子查询（子查询结构为单个值）

B. 列子查询（子查询结构为一列）

C. 行子查询（子查询结果为一行）

D. 表子查询（子查询结果为多行多列）

根据子查询的位置，分为：

A. where之后

B. from之后

C. select之后

5.4.3 标量子查询

子查询返回的结果是单个值（数字，字符串，日期等），最简单的形式，这种子查询称为标量子查询。

常用的操作符：=  <>  >  >=  <  <=

5.4.4 列子查询

子查询返回的结果为一个列（可以多行），这种查询称为列子查询。

常用的操作符：in，not in ，any ，some ，all

 5.4.5 行子查询

子查询返回的结果是一行（可以是多列），这种子查询称为行子查询。

常用的操作符：=  ,<>  ,in  ,not in

5.4.6 表子查询

子查询返回的结果为是多行多列，这种子查询称为表子查询。

常用的操作符：in

6. 事务

6.1 事务简介

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这些操作要么同时成功，要么同时失败。

比如：张三给李四转账1000块钱，张三银行账户的钱减少1000，而李四银行账户的钱要增加

1000。 这一组操作就必须在一个事务的范围内，要么都成功，要么都失败。

 正常情况：转账这个操作, 需要分为以下这么三步来完成 , 三步完成之后, 张三减少1000, 而李四

增加1000, 转账成功 :

 

异常情况: 转账这个操作, 也是分为以下这么三步来完成 , 在执行第三步是报错了, 这样就导致张

三减少1000块钱, 而李四的金额没变, 这样就造成了数据的不一致, 就出现问题了。

 

为了解决上述的问题，就需要通过数据的事务来完成，我们只需要在业务逻辑执行之前开启事务，执行 完毕后提交事务。如果执行过程中报错，则回滚事务，把数据恢复到事务开始之前的状态。

 

注意：默认MySQL的事务时自动提交的，也就是说，当执行完一条DML语句时，MySQL会立即隐式的提交事务。

6.2 事务操作

6.2.1 控制事务一

1）.查看/设置事务提交方式

1 select @@autocommit;
2 set @@autocommit=0;

 2)  .提交事务

commit

 3）.回滚事务
 

rollback

注意：上述的这种方式，我们修改了事务的自动提交行为，把默认的自动提交修改为了手动提交，此时我们执行的DML语句都不会提交，需要手动的执行commit进行提交。

 

6.2.2 控制事务二

1）开启事务

start transaction 或 begin;

2）提交事务

commit

3）回滚事务

rollback

 

6.3 事务四大特性

• 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）：数据库系统提供的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行。
• 持久性（Durability）：事务一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的该表就是永久的。

上述就是事务的四大特性，简称ACID。

6.4 并发事务问题

1）脏读：一个事务读到另一个事务还没有提交的数据。

 比如B读取到了A未提交的数据。

2）不可重复读：一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同，称之为不可重复读。

 事务A两次读取同一条记录，但是读取到的数据却是不一样的。

3）幻读：一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是插入数据时，又发现这行数据已经存在，好像出现了 "幻影"；

 

 

 6.5 事务隔离级别

为了解决并发事务所引发的问题，在数据库中引入了事务隔离级别。主要有一下几种：
 

 1）查询事务隔离级别

select @@transaction_isolation;

2）设置事务隔离级别

set [session | global] transaction isolation level {read uncommited | read commited | repeatable read | serializable};

{}表示事务的隔离级别，四选一

session表示针对于当前客户端有效

global表示对所有客户端有效