数据库基础知识笔记（速通速查版）-优快云博客

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数据库基础知识

文章目录

数据库基础知识

SQL分类

分类	全程	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	数据控制语音，用来创建数据库用户，控制数据库的访问权限

常用数据类型

数值类型

数据类型	说明
BIT(M)	位类型。M指定位数，默认值1，范围1-64
TINYINT[UNSIGHED] 占1个字节	带符号的范围是-128到127，无符号的范围0到255，默认是有符号
SMALLINT[UNSIGHED] 2个字节	带符号的范围是-2¹⁵到2¹⁵-1，无符号的范围是0到2¹⁶-1
MEDIUMINT[UNSIGNED] 3个字节	带符号的范围是-2²³到2²³-1,无符号的范围是0到2²⁴-1
INT[UNSIGNED] 4个字节	带符号的范围是-2³¹到2³¹-1,无符号的范围是0到2³²-1
BIGINT[UNSIGNED] 8个字节	带符号的范围是-2⁶³到2⁶³-1,无符号的范围是0到2⁶⁴-1
FLOAT[UNSIGNED]	占用空间4个字节
DOUBLE[UNSIGNED]	表示比float精度更大的小数，占用空间8个字节
DECIMAL[M,D] [UNSIGNED]	定点数M指定长度，D表示小数点的位数

文本、二进制类型

数据类型	说明
CHAR(SIZE)	固定长度字符串最大255
VARCHAR(SIZE)	可变长度字符串 0~65535【即：2¹⁶-1】
BLOB LONGBLOB	二进制数据 BLOB 0~2¹⁶-1 LONGBLOB 0~2³²-1
TEXT LONGTEXT	文本 Text 0~2¹⁶ LONGTEXT 0~2³²

时间日期

数据类型	说明
DATE/DATETIME/TimeStamp	日期类型（YYYY-MM-DD）（YYYY-MM-DD HH:MM:SS）TimeStamp表示时间戳，他可用于自动记录insert、update的操作时间

DDL-数据库操作

查看、删除数据库

显示数据库语句

SHOW DATABASES

查看当前数据库

SELECT DATABASE();

显示数据库创建语句

SHOW CREATE DATABASE 数据库名

数据库删除语句

DROP DATABASE[IF EXISTS] 数据库名

DDL-表操作

创建表

CREATE TABLE 表名(
	字段1 字段1类型 [COMMENT 字段注释],
    字段2 字段2类型 [COMMENT 字段注释],
    字段3 字段3类型 [COMMENT 字段注释]
)[CHARACTER SET 字符集] [COLLATE 校对规则] [ENGINE 存储引擎] [COMMENT 表注释];

field：指定列名 datatype：指定列类型（字段类型）

CHARACTER SET：如不指定则为所在数据库类型字符集

COLLATE：如不指定则为所在数据库校对规则

ENGINE：存储引擎默认INNODB

int类型的时候不强制确定长度

修改表字符集

alter table 表名 character set 字符集;

添加字段

ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 数据类型 [COMMENT 注释] [约束];

当不指定位置时，新增字段默认为数据表的最后一个字段

ALTER TABLE 表名 ADD 字段1名 数据类型 AFTER 字段2名;

表示将字段1新增到字段2的后面

ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 数据类型 FIRST;

表示将字段新增到数据表的第一个字段

修改字段

ALTER TABLE 表名 CHANGE 原字段名 新字段名 新数据类型 [COMMENT 注释] [约束];

修改字段时，必须指定新字段的数据类型，即使新字段的数据类型与原数据类型相同

只需要修改字段的数据类型

ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 新数据类型;

MODIFY和CHANGE都可以改变字段的数据类型。但CHANGE可以在改变字段数据类型的同时改变字段名

修改字段的排列位置

将字段1放到字段2的后面

ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段1 数据类型 AFTER 字段2;

字段1和字段2必须是表中已经有的字段

将字段1设置为数据表的第一个字段

ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段1 数据类型 FIRST;

删除字段

ALTER TABLE tablename

修改表名

Rename table 表名 RENAME [TO] 新表名;

修改表字符集

alter table 表名 character set 字符集;

插入数据

INSERT INTO 表名 [(字段列表)] VALUES 值列表;

插入的数据应于字段的数据类型相同
数据的长度应在列的规定范围内
在values中列出的数据位置必须与被加入的列的排列位置相对应
字符和日期型数据应包含在单引号中
列可以插入空值，前提是该字段允许为空
如果是给表中的所有字段添加数据，可以不写前面的字段名称
默认值的使用，当不给某个字段值时，如果有默认值就会添加，否则报错

修改数据

UPDATE 表名 SET 字段名1=值1,字段名2=值2 [WHERE 条件表达式] ;

字段名n表示需要修改的字段名称，值n表示为待修改的字段提供的新数据；关键字WHERE 表示条件；条件表达式表示指定修改数据需满足的要求。当满足条件表达式的数据有多行时，所有满足该条件的数据都会被修改。

UPDATE语法可以用新值更新原有表行中的各列
SET子句指示要修改哪些列和要给予哪些值
WHERE子句指定应更新哪些列，如没有WHERE子句，则更新所有的记录

删除数据

DELETE FROM 表名 [WHERE 条件表达式];

如果不使用WHERE语句，将删除表中所有数据
DELETE语句不能删除某一列的值（可使用UPDATE设为 null 或者’'）
使用DELETE语句仅删除记录，不删除表本身，如果删除表，使用drop table语句， DROP TABLE 表名;

查找数据

SELECT [ALL|DISTINCT] *|列名1,列名2,列名3,列名n FROM 表名 [WHERE 条件表达式] [GROUP BY 列名[ASC|DESC] [HAVING 条件表达式]] [ORDER BY 列名[ASC|DESC],....] [LIMIT [OFFSET] 记录数];

SELECT子句：指定查询结果集返回的列，当使用"*"时，可以显示表中所有的列；关键字DISTINCT为可选参数，用于消除查询结果集中的重复记录

DROM子句：指定查询的数据源，可以是表或视图

WHERE子句：指定查询的筛选条件

GROUP BY子句：指定查询的分组列名；关键字HAVING为可选参数，用于指定分组后的筛选条件

OPDER BY子句：指定查询结果集的排序列名。排序方式由参数ASC或DESC控制，其中ASC表示按升序排列，DESC表示按降序排列，当不指定排序参数时，默认为升序

LIMIT子句：用于限制查询结果集的行数，参数OFFSET为偏移量，当OFFSET为0时（默认），表示查询结果从第1条记录开始返回，若OFFSET为1时，查询结果会从第2条记录开始返回，以此类推；记录数则表示查询结果集中包含的记录行数

使用别名

SELECT 原列名 AS 信列名 FROM 表名;

WHERE语句

常用的比较运算符

运算符	含义	运算符	含义
=、<=>	等于	<>、!=	不等于
>	大于	<	小于
>=	大于等于	<=	小于等于

其中“=”和“<=>”运算符的区别是，“<=>”运算符可与NULL比较

常用的逻辑运算符

运算符	说明
AND或`&&`	逻辑与，双目运算符，操作数全为真，结果为1，否则为0；当一个操作数为NULL时，NULL AND 1结果为1，NULL AND 0结果为0
OR或`
NOT或`！`	逻辑非，单目运算符，操作数为0，结果为1，操作数为1，结果为0；当操作数为NULL时，结果为NULL
XOR	逻辑异或，双目运算符，操作数逻辑相反，结果为1；操作逻辑相同，结果为0；当一个操作数为NULL时，NULL XOR 1和NULL XOR 0的值都是NULL

使用BETWEEN…AND运算符

WHERE 表达式 [NOT] BETWEEN 初始值 AND 终止值

限制查询数据的范围

使用IN运算符

WHERE 表达式 [NOT] IN (值1,值2,值3,...值n)

限制查询数据的范围

使用LIKE运算符

WHERE 表达式 [NOT] LIKE '字符串常量' [ESCAPE '转移字符']

实现字符串的模糊查询

与LIKE运算符同时使用的字符称为通配符，ESCAPE关键字用于指定转义字符，默认转义字符为“/”

通配符	说明	示例
`%`	任意字符串	s%：表示查询s开头的任意字符串 %s：表示查询以s结尾的任意字符串 %s%：表示查询包含s的任意字符串
`_`	任何单个字符	`_s`：表示查询以s结尾且长度为2的字符串 `s_`：标示查询以s开头且长度为2的字符串

使用REGEXP运算符

WHERE 列名 REGEXP '模式串'

进行正则表达式匹配

查看表结构

使用DESCRIBE语句来查看表结构

DESCRIBE 表名;

DESCRIBE 可以缩写成 DESC

使用SHOW COLUMNS FROM语句查看表结构

SHOW [FULL] COLUMNS FROM 表名;

若使用FULL关键字，则除显示基本结构以外，还会显示权限和注释字段；当不使用FULL关键字时，结果显示与DESCRIBE语句查看表的结果相同

使用SHOW CREATE TABLE语句查看表结构

SHOW CREATE TABLE 表名;

复制数据表

复制表结构及数据到新表

CREATE TABLE 新表名 SELECT * FROM 源表名;

新表名表示复制的目标表名称，新表名不能同数据库中已有的表名相同，源表名则为待复制数据表名称，SELECT * FROM 则表示查询符合条件的数据

CREATE TABLE 新表名 SELECT 源表中的字段 FROM 源表名;

将源表中某字段复制到新表中，复制多个字段的时候，字段之间用, 分隔开

只复制表结构到新表

CREATE TABLE 新表名 SELECT * FROM 源表名 WHERE FALSE;

新表名表示复制的目标表名称，新表名不能同数据库中已有的表名相同，源表名则为待复制数据表名称，SELECT * FROM 则表示查询符合条件的数据

CREATE TABLE 新表名 LIKE 源表名;

使用LIKE 关键字复制表结构时会将源表的约束一起复制到新表中

当源表和新表属于不同的数据库时，需要在源表名前面加上数据库名，格式为“数据库名.源表名”

备份恢复数据库

备份数据库（注意：在DOS执行）

mysqldump -u 用户名 -p -B 数据库1 数据库2 数据库n > 文件名.sql

恢复数据库（进入MySQL命令行再执行）

Source 文件名.sql

删除数据表

DROP TABLE 表名;

若想同时删除多张数据表，只需要在DROP TABLE 语句中列出多个表名，表名之间用半角逗号分割

在删除数据表时，需要确保该数据表中的字段未被其他数据表关联。若有关联，则需要先删除关联表。否则删除数据表的操作将会失效

TRUNCATE TABLE 表名;

删除表中的所有数据

DCL-用户管理

查询用户

USE mysql;
SELECT * FROM `user`;

创建用户

CREATE USER '用户名' @'主机名' IDENTIFIED BY '密码';

如果将主机名换成%就可以做到在任意主机登录

修改用户密码

ALTER USER'用户名'@'主机名'IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY'新密码;

删除用户

DROP USER'用户名'@'主机名';

DCL-权限控制

数据库常用权限

权限	说明
ALL,ALL PRIVILEGES	所有权限
SELECT	查询数据
INSERT	插入数据
UPSATE	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

查询权限

SHOW GRANTS FOR'用户名'@'主机名';

授予权限

GRANT 权限列表 ON 数据库.表名 TO '用户名'@'主机名';

撤销权限

REVOKE 限列表 ON 数据库名.表名 FROM '用户名'@'主机名';

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。

聚合函数

合计函数count

SELECT COUNT(*)|COUNT(列名) FROM 表名 [WHERE 条件表达式];

返回行的总数

COUNT(*)返回满足条件的记录的行数

COUNT(列数)统计满足条件的某列有多少个，但是会排除NULL

合计函数SUM

SELECT SUM(列名) FROM 表名 [WHERE 条件表达式];

返回满足WHERE条件的行的和

sum仅对数值有作用

合计函数AVG

SELECT AVG(列名) FROM 表名 [WHERE 条件表达式]

返回满足WHERE条件的一列的平均值

合计函数MAX/MIN

SELECT MAX(列名) FROM 表名 [WHERE 条件表达式];

MAX/MIN函数返回满足WHERE条件的一列的最大值/最小值

字符串函数

常用的字符串函数

函数	功能
CONCAT(S1,S2,S3…Sn)	字符串拼接，将s1,s2,s3…sn拼接成一个字符串
LOWER(STR)	将字符串str全部转为小写
UPPER(STR)	将字符串str全部转为大写
LPAD(str,n,pad)	左填充，用字符串pad对st的左边进行填充，达到n个字符串长度
RPAD(str,n,pad)	右填充，用字符串pad对st的右边进行填充，达到n个字符串长度
TRIM(StD)	去掉字符串头部和尾部的空格
SUBSTRING(str,start,len)	返回从字符串str从start位置起的len个长度的字符串

数值函数

常用的数值函数

函数	功能
CEIL(x)	向上取整
FLOOR(x)	向下取整
MOD(xy)	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

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/时间值加上一个时间间隔expr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

流程函数

常用的流程控制函数

函数	功能
IF(value,t,f)	如果value为true,则返回t,否则返回f
IFNULL(value1,value2)	如果value1不为空，返回value1,否则返回value2
CASE WHEN val1 THEN [res1]…ELSE default END	如果vall为true,返回resl,否则返回default默认值
CASE expr WHEN vall THEN [res1]…ELSE default END	如果expr的值等于vall,返回resl,.否则返回default默认值

约束

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： 保证数据库中数据的正确、有效性和完整性。

分类：

约束	描述	关键字
非空约束	限制该字段的数据不能为nul	NOT NULL
唯一约束	保证该字段的所有数据都是唯一、不重复的	UNIQUE
主键约束	主键是一行数据的唯一标识，要求非空且唯一	PRIMARY KEY
默认约束	保存数据时，如果未指定该字段的值，则采用默认值	DEFAULT
检查约束(8.0.16版本之后)	保证字段值满足某一个条件	CHECK
外键约束	用来让两张表的数据之间建立连接，保证数据的一致性和完整性	FOREIGN KEY

注意：约束是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。

外键约束

外键：用来让两张表的数据之间建立联系，从而保证数据的一致性和完整性

语法

添加外键

CREATE TABLE 表名(
	字段名 数据类型,
	...
    [CONSTRAINT][外键名称] FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表(主表列名)
)

ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表(住表列名);

删除外键

alter table 表明 drop foreign key 外键名称;

外键约束

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外键，如果有则不允许删除/更新。(与RESTRICT一致)
RETRICT	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)
CASCADE	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，子表将外键列设置成一个默认的值(Innodb:不支持)

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 CASCADE ON DELETE CASCADE:

多表查询

多表关系

项目开发中，在进行数据库结构设计时，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，所以各个表架构之间也存在各种联系，基本分为以下三种：

一对多（多对一）
多对多
一对一

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，一个员工对应一个部门
实现：在多个的一方建立外键，指向一的一方的主键

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，分别关联两方主键

一对一

案例：用户与用户详情的关系
关系：一对一的关系，多用于单表的拆分，将一张表的基础字段放到一张表中，其他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

多表查询分类

连接查询

内连接：相当于查询A，B交集部分数据
外连接：
- 左外连接：查询左表所有数据，以及两张表交集部分数据
- 右外连接：查询右表所有数据，以及两张表交集部分数据
自连接：当前表与自身的连接查询，自连接必须使用表别名

子查询

内连接

内连接查询的是两张表交集的部分数据

内连接的语法分为两种：隐式内连接，显式内连接

隐式内连接

SELECT 字段列表 FROM 表1,表2 WHERE 条件;

显式内连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 [INNER] JOIN 表2 ON 连接条件;

外连接

外连接分为左外连接和右外连接

左外连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;

相当于查询表1（左表）的所有数据包含表1和表2交集部分的数据

右外连接

SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;

相当于查询表2（右表）的所有数据包含表1和表2交集部分的数据

自连接

自连接查询语法：

SELECT 字段列表 FROM 表A 别名A  JOIN 表A 别名B ON 条件;

自连接查询，可以是内连接查询，也可以是外连接查询。

联合查询-union,union all

对于uion查询，就是把多次查询的结果合并起来，形成一个新的查询结果集。

SELECT 字段列表 FROM 表A 
UNION [ALL]
SELECT 字段列表 FROM 表B...;

对于联合查询的多张表的列数必须保持一致，字段类型也需要一致
union all会将全部的数据直接合并在一起，union会对合并之后的数据去重

子查询

概述

概念

SQL语句中嵌套SELECT语句，成为嵌套查询，又称为子查询

SELECT * FROM t1 WHERE column1 =(SELECT column1 FROM t2);

子查询外部的语句可以是INSERT/UPDATE/DELETE/SELECT中的任何一个

分类

根据子查询结果不同，分为：
- 标量子查询（子查询结果为单个值）
- 列子查询（子查询结果为一列
- 行子查询（子查询结果为一行）
- 表子查询（子查询结果为多行多列
根据子查询位置，分为：WHERE之后、FROM之后、SELECT之后。

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，这种子查询成为标量子查询。

常用的运算符：= <> >= > < <=

列子查询

子查询返回的结果是一列（可以是多行），这种子查询称为列子查询。

常用的操作符：IN、NOT IN、ANY、SOME、ALL

操作符	描述
IN	在指定的集合范围之内，多选一
NOT IN	不在指定的集合之内
ANY	子查询返回列表中，有任意一个满足即可
SOME	与ANY等同，使用SOME的地方都可以满足使用ANY
ALL	子查询返回列表中的所有值必须满足

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

表子查询

子查询返回的结果是多行多列，这种子查询称为表子查询。

常用的操作符：IN

事务

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。

默认MySQL的事务是自动提交的，也就是说，当执行一条DML语句，MySQL会立即隐式的提交事务。

事务操作

控制事务一

查看/设置事物提交方式

SELECT @@autocommit;
SET @@autocommit=0;

如果@@autocommit的参数是1则为自动提交

如果@@autocommit的参数是0则为手动提交

提交事务

COMMIT;

回滚事务

ROLLBACK;

注意：上述的这种方式，我们只是修改了事务的自动提交方式，把默认的自动提交修改为了手动提交，此时我们必须执行的DML语言都不会提交，需要手动的执行COMMIT进行提交

如果事务执行后出现异常应当直接回滚事务，来保证数据的安全性

控制事务二

开启事务

START TRANSACTION;

或者

BEGIN;

提交事务

COMMIT;

回滚事务

ROLLBACK;·

事务四大特征

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改变就是永久的。

并发事务问题

问题	描述
脏读	一个事务读到另外一个事务还没有提交的数据。
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。
幻读	一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是在插入数据时，又发现这行数据已经存在，好像出现了幻影”。

事务隔离级别

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
Read uncommitted	不可解决	不可解决	不可解决
Read committed	可解决	不可解决	不可解决
Repeatable Read（默认）	可解决	可解决	不可解决
Serializable	可解决	可解决	可解决

查看事务隔离级别

SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;

设置事务隔离级别

SET [SESSION|GLOBAL]TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE}

注意：事务隔离级别越高，数据越安全，但是性能越低
|
| ---------- | ------------------------------------------------------------ |
| 脏读 | 一个事务读到另外一个事务还没有提交的数据。 |
| 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。 |
| 幻读 | 一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是在插入数据时，又发现这行数据已经存在，好像出现了幻影”。 |

事务隔离级别

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
Read uncommitted	不可解决	不可解决	不可解决
Read committed	可解决	不可解决	不可解决
Repeatable Read（默认）	可解决	可解决	不可解决
Serializable	可解决	可解决	可解决

查看事务隔离级别

SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;

设置事务隔离级别

SET [SESSION|GLOBAL]TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE}

注意：事务隔离级别越高，数据越安全，但是性能越低