一、为什么要学习数据库？
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持久化数据
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方便检索
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存储大量数据
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共享、安全
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通过组合分析，获取新的数据
二、数据库的相关概念
1.DB
DB:database数据库，存储一系列有组织数据的容器
2.DBMS
DBMS:database Management System数据库管理系统，使用DBMS和维护DB
3.SQL
SQL:StructureQueryLanguage结构化查询语言，程序员用于和DBMS通信的语言
三、数据库存储数据的特点
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数据先放在表中，表再放在库中
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一个库可以优多张表，每张表都有自己的唯一标识名
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一张表的设计，类似于Java中的地设计。表中字段的设计，类似于属性的设计。表中的单条记录，类似于一个对象。表中的所有记录，类似于对象的集合
四、初识MYSQL
1.MYSQL服务的启动与停止
通过管理员身份运行dos
net start 服务名
net stop 服务名
2.服务的登录和退出
通过DOS命令：
mysql -h主机名 -P端口号 -u用户名 -p密码
注意：
如果是本机，则-h主机名 可以省略。
如果端口号是3306，则-P端口号可以省略。
五、MYSQL的常见命令
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常见命令
show databases 显示当前连接下所有数据库
show tables 显示当前库中的所有表格
show tables from 库名 显示指定库中的所有表
use 库名 打开/使用指定库
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语法规范
不区分大小写
每条命令结尾用分号结束
注释：
单行注释有#，--
多行注释有/* */
六、DQL语言
1.基础查询
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语法：
select 查询列表 from 表名；
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特点：
-
查询结果是一个虚拟表
-
查询列表可以是单个字段、多个字段、常量、表达式、函数、以及以上的组合。
引申1：起别名
select 字段名 as "别名" from 表名；
select 字段名 ”别名" from 表名；
引申2：+的作用
作用：加法运算
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如果两个操作数都是数值型，则直接做加法运算
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如果其中一个为非数值型，则将该值强制转换为数值型，如果转换失败，则当作0.
-
如果其中一个为null，则结果直接为null
引申3：去重
select distinct 字段名 from 表名；
引申4：补充函数
select database();
select user();
select ifnull(字段名，表达式);
select concat(字符1，字符2，字符3，...,字符n)；
select length(字符/字段);获取字节长度
2.条件查询
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语法：
select 查询列表
from 表名
where 筛选条件；
-
执行顺序：
-
from字句
-
where字句
-
select字句
-
筛选条件特点：
-
按关系表达式筛选
关系运算符：> < >= <= = <>
-
按逻辑表达式筛选
逻辑运算符：and or not
-
模糊查询
-
like
功能：一般和通配符搭配使用，对字符型数据进行部分匹配查询
常见的通配符：
_任意单个字符
%任意多个字符
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in
功能：查询某字段的值是否属于指定的列表之内。
-
between and
功能：判断某个字段的值是否在指定的区间。
-
is null / is not null
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3.排序查询
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语法：
select 查询列表
from 表名
where 筛选条件
order by 排序列表
-
执行顺序：
-
from字句
-
where字句
-
select字句
-
order by字句
-
特点：
-
排序列表可以是单个字段、多个字段、表达式、函数、列数、以及以上的组合。
-
升序，通过asc,默认是升序。
降序，通过desc。
4.常见函数
-
字符函数
1、concat 拼接字符
2、length 获取字节长度
3、 char_length 获取字符个数
4、substring 截取字串
substring（str,起始索引，截取的长度）
注意：起始索引从1开始
5、 instr(str1,substr) 获取substr在str第一次出现的位置
6、trim 去前后指定的字符，默认是去空格
trim('x' from 'xx字符xx')
7、 lpad/rpad 左填充/右填充
lpad('字符'，数字，‘填充的字符‘）
8、upper/lower 变大写/变小写
9、strcmp(str1,str2) 比较两个字符大小
10、left/right 截取字串
left('字符’，长度)从左到右截取字串长度为指定长度的字串。
-
数学函数
1、abs 绝对值
2、ceil 向上取整 返回>=该参数的最小整数
ceil(-1.02) = -1
ceil(1.02) = 2
3、floor 向下取整 返回<=该参数的最大整数
floor(-1.02) = -2
floor(1.02) = 1
4、round 四舍五入
round(1.02) = 1
5、truncate 截断
truncate(1.07,1) = 1.0
6、mod 取余
-
日期函数
1、NOW() 当前日期包含时间
2、curdate ()当前日期不包含时间
3、curtime() 当前时间
4、datediff (data1,data2) 获取时间差，返回时间差天数
datediff('2020-10-16'，‘2020-10-15) = 1
5、data_format() 将日期转换为指定格式的字符串
6、str_to_date（str, 格式) 按指定格式解析字符串为日期类型
7、year() 获取年
8、month() 获取月
-
流程控制语句
1、if函数
if(100 > 9, '好'，’坏') = 好
2、case函数
情况1：类似于switch语句，可以实现等值判断
case 表达式
when 值1 then 结果1
when 值2 then 结果2
...
else 结果n
end
情况2：类似于多重if语句，实现区间判断。
case
when 条件1 then 结果1
when 条件2 then 结果2
...
else 结果n
end
5.分组函数
说明：分组函数往往用于实现将一组数据进行统计计算，最终得到一个值。又称为聚合函数或统计函数。
-
sum(字段名)：求和
-
avg(字段名)：求平均数
-
max(字段名)：求最大值
-
min(字段名)：求最小值
-
count(字段名)：计算非空字段值的个数
补充：
count(*)统计结果集的行数。
搭配distinct实现去重统计。
6.分组查询
当需要分组查询时需要使用group by 字句
-
语法：
select 查询列表
from 表名
where 筛选条件
group by 分组列表
having 筛选条件
order by 排序列表;
-
执行顺序：
-
from字句
-
where字句
-
group by字句
-
having子句
-
select字句
-
order by字句
-
特点：
-
查询列表往往是分组函数和被分组的字段
-
分组查询中的筛选分为两类
筛选 筛选的基表 使用的关键字 分组前筛选 原始表 where 分组后筛选 分组后的结果集 having 分组函数做条件，只可能放在having后面。
7.内连接
等值连接
-
SQL92语法：
select 查询列表
from 表名1 as 别名1,表名2 as 别名2,...,表名n as 别名n
where 等值连接的连接条件
group by 分组列表
having 分组后筛选
order by 排序列表
-
特点：
-
为了解决多表中的字段重名问题，往往为表起别名，提高语义性
-
表的顺序无要求
-
SQL99语法：
select 查询列表
from 表名1 as 别名1
[inner] join 表名2 on 连接条件
where 筛选条件
group by 分组列表
having 分组后筛选
order by 排序列表
8.外连接
-
说明：查询结果为主表中所有的记录，如果从表有匹配项，则显示匹配项，如果没有，则显示null
-
应用场景：一般用于查询主表中有但从表没有的记录
-
特点：
-
外连接分主从表，两表的顺序不能任意调换
-
左连接的话，left join左边为主表
右连接的话，right join右边为主表
-
外连接的查询结果=内连接的查询结果+主表有但从表没有的记录
-
语法：
select 查询列表
from 表1 别名
left|right [outer] join 表2 别名
on 连接条件
where 筛选条件;
9.子查询
-
说明：当一个查询语句中又嵌套了另一个完整的select语句，则被嵌套的select语句被称为子查询或内查询，外面的select语句称为主查询或外查询。
-
分类：
按子查询出现的位置进行分类
-
select后面
要求：子查询的结果为单行单列（标量子查询）
-
from后面
要求：子查询的结果可以为多行多列
-
where或having后面
要求：子查询的结果必须为单列
单行子查询
多行子查询
-
exists后面
要求：子查询结果必须为单列（相关子查询）
-
特点：
-
子查询放在条件中，要求必须放在条件的右侧
-
子查询一般放在小括号中
-
子查询的执行优先于主查询
-
单行子查询对应了单行操作符：> < >= <= = <>
多行子查询对应了多行操作符：any/some all in
in:判断某字段是否在指定列表内
any/some:判断某字段的值是否满足其中任意一个
all：判断某字段的值是否满足里面所有的值
10.分页查询
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应用场景：当页面上的数据，一页显示不全，则需要分页显示。分页查询的sql命令请求数据库服务器—>服务器响应查询到的多条数据—>前台页面
-
语法：
select 查询列表
from 表1 别名
join 表2 别名
on 连接条件
where 筛选条件
group by 分组
having 分组后筛选
order by 排序列表
limit 起始条目索引，显示的条目数
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执行顺序：
-
from字句
-
join字句
-
on字句
-
where字句
-
group by字句
-
having字句
-
select字句
-
order by字句
-
limit字句
-
特点：
-
起始条目索引如果不写，默认是0
-
limit后面支持两个参数
参数1：显示的起始条目索引
参数2：条目数
-
公式：
假如要显示的页数是page，每页显示的条目数为size
select *
from 表
limit (page-1)*size,size
11.联合查询
-
说明：当查询结果来自多张表，但多张表之间没有关联，这个时候往往使用联合查询，也叫union查询
-
语法：
select 查询列表 from 表1 where 筛选条件
union/union all
select 查询列表 from 表2 where 筛选条件
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特点：
-
多条待联合的查询语句的查询列数必须一致，查询类型、字段意义最好一致
-
union自动去重
-
union all不去重
七、DDL语言
-
说明：数据定义语言，用于对数据库和表的管理和操作
一、库的管理
-
创建数据库
create database 库名;
create database if not exists 库名;
-
删除数据库
drop database 库名;
drop database if exists 库名;
二、表的管理
一、创建表
-
语法：
create table [if not exists] 表名(
字段名 字段类型 【字段约束】,
字段名 字段类型 【字段约束】,
字段名 字段类型 【字段约束】
);
-
常见约束：
说明：用于限制表中字段的数据，从而进一步保证数据表的数据是一致性的、准确的、可靠的。
not null 非空：用于限制该字段为必填项
default 默认： 用于限制该字段没有显示插入值，则直接显式默认值
primary key 主键：用于限制该字段的值不能重复，且不能为null，一个表只能由一个主键
unique 唯一：用于限制该字段的值不能重复
| 字段是否可以为空 | 一个表可以有几个 | |
|---|---|---|
| 主键 | 否 | 一个 |
| 唯一 | 是 | 多个 |
check 检查：用于限制该字段的值必须满足指定条件。MYSQL不支持该语法。
foreign key 外键：用于限制两个表的关系，要求外键列的值来自于主表的关联列
定义外键的语句：constraint 外键名 foreign key （外键字段名） references 从表(主键字段名)
二、修改表
-
语法：
修改表名：
alter table 表名 rename to 新表名
添加新字段：alter table 表名 add column 新字段名 新字段类型 【字段约束】;
修改字段类型或约束：alter table 表名 modify column 字段名 新字段类型 【新字段约束】;
修改字段名：alter table 表名 change column 旧字段名 新字段名 新字段类型 【新字段约束】;
删除字段：alter table 表名 drop column 字段名;
三、删除表
drop table if exists 表名;
四、复制表
仅仅复制表结构，没有包含数据：
create table 新表名 like 旧表名;
复制表结构+数据：
create table 新表名 子查询;
三、常见类型
整型：tinyint、smallint、int、bigint
浮点型：float（m,n)、double(m,n)、decimal(m,n)。精度从低到高排序。
字符型：char(n)可选，默认是1，固定长度的字符，效率高，适合长度固定的字段
varchar(n)n必选，不能省略，长度可变的字符，效率较低，适合存储长度变化较大的字段
text：保存较长文本
日期型：date:只能保存日期
time：只能保存时间
datetime：保存日期+时间 所占字节空间：8，能表示的日期范围较大
timestamp：保存日期+时间 所占字节空间4，能表示的日期范围较小
八、DML语言
说明：DML：数据操作语言，对表中的数据进行增删改
一、数据的插入
-
语法：
插入单行：insert into 表名(字段名1,字段名2,...) values(值1,值2,...);
插入多行：insert into 表名(字段名1,字段名2,...) values(值1,值2,...),(值1,值2,...),(值1,值2,...)...;
-
特点：
-
字段和值列表一一对应，包含类型、约束等必须匹配
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数值型的值，不用单引号。非数值型的值，必须使用单引号
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字段顺序无要求
二、数据的修改
1.修改单表的记录
-
语法：
update 表名
set 列=新值,列=新值,...
where 筛选条件
2.修改多表的记录
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sql92语法：
update 表1 别名,表2 别名
set 列=值,...
where 连接条件
and 筛选条件
-
sql99语法
update 表1 别名
inner|left|right join表2 别名
on 连接条件
set 列=值,...
where 筛选条件
三、数据的删除
-
delete语句:
delete from 表名 where 筛选条件
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truncate语句:
truncate table 表名;
delete和truncate的区别：
-
delete可以添加where条件，truncate不能添加where条件，一次性清除所有数据
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truncate效率较高
-
如果删除带自增长列的表，使用delete删除后，重新插入数据，记录从断点处开始。使用truncate删除后，重新插入数据，记录从1开始
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delete删除数据，会返回受影响的行数，truncate删除数据，不返回影响的行数
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delete删除数据，可以支持事物回滚，truncate删除数据，不支持事务回滚
九、事务
事务：一个事务是由一条或者多条sql语句构成，这一条或者多条sql语句要么全部执行成功，要么全部执行失败。
事务的四大特性
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原子性：事务中所有操作都是不可再分割的原子单位。事务中所有操作要么全部执行成功，要么全部执行失败。
-
一致性：事务执行后，数据库状态于其他业务规则保持一致。
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隔离性：隔离性是指在并发操作中，不同事务之间应该隔离开来，使每个并发中的事务不会互相干扰。
-
持久性：一旦事务提交成功，事务中的所有数据操作都必须被持久化到数据库中。
事务的隔离级别
概念：多个事务时间是隔离的，相互独立的。但是如果多个事务操作同一批数据，则会引发一些问题，设置不同的隔离级别就可以解决这些问题。
存在的问题
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脏读：一个未提交事务读取到另一个未提交事务的数据
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不可重复读：一个未提交事务先读取了原本的数据，然后又读取到到另一提交事务修改的数据
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幻读：一个未提交事务先读取了原本的数据，然后又读取了另一提交事务添加的数据
隔离级别
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read uncommitted:读未提交
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产生的问题：脏读、不可重复读、幻读
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read uncommitted:读已提交（Oracle默认）
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产生的问题：不可重复读、幻读
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repeatable read:可重复读（MYSQL默认）
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产生的问题：幻读
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serializable:串行化
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可以解决所有的问题
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注意：隔离级别从小到大，安全性越来越高，但是效率越来越低
十、三大范式
第一范式（1NF）
第一范式（1NF）：字段具有原子性,不可再分。所有关系型数据库系统都满足第一范式，数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。
存在的问题：
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存在非常严重的数据冗余
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数据添加存在问题
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数据删除存在问题
第二范式（2NF）
第二范式（2NF）：在第一范式的基础上，非主属性必须完全依赖于主码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
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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
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完全函数依赖：A——>B，如果A是一个属性组，且B属性值的确定需要依赖于A属性组中的所有属性值
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部分函数依赖：A——>B，如果A是一个属性组，且B属性值的确定只需要依赖于A属性组中的部分属性值
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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，再通过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
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码：如果在一张表中，一个属性（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
第三范式（3NF）
满足第三范式（3NF）在2NF的基础上，任何非主属性不依赖于其他非主属性（在2NF的基础上消除传递依赖） 所以第三范式具有如下特征： 1，每一列只有一个值 2，每一行都能区分。 3，每一个表都不包含其他表已经包含的非主关键字信息。
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