目录
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- [2. 数据库设计-DDL](#2. 数据库设计-DDL)
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- [2.1 项目开发流程](#2.1 项目开发流程)
- [2.2 数据库操作](#2.2 数据库操作)
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- [2.2.1 查询数据库](#2.2.1 查询数据库)
- [2.2.2 创建数据库](#2.2.2 创建数据库)
- [2.2.3 使用数据库](#2.2.3 使用数据库)
- [2.2.4 删除数据库](#2.2.4 删除数据库)
- [2.3 图形化工具](#2.3 图形化工具)
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- [2.3.1 介绍](#2.3.1 介绍)
- [2.3.2 安装](#2.3.2 安装)
- [2.3.3 使用](#2.3.3 使用)
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- [2.2.3.1 连接数据库](#2.2.3.1 连接数据库)
- [2.2.3.2 操作数据库](#2.2.3.2 操作数据库)
- [2.3 表操作](#2.3 表操作)
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- [2.3.1 创建](#2.3.1 创建)
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- [2.3.1.1 语法](#2.3.1.1 语法)
- [2.3.1.2 约束](#2.3.1.2 约束)
- [2.3.1.3 数据类型](#2.3.1.3 数据类型)
- [2.3.1.4 案例](#2.3.1.4 案例)
- [2.3.1.5 设计表流程](#2.3.1.5 设计表流程)
- [2.3.2 查询](#2.3.2 查询)
- [2.3.3 修改](#2.3.3 修改)
- [2.3.4 删除](#2.3.4 删除)
2. 数据库设计-DDL
下面我们就正式的进入到SQL语句的学习,在学习之前先给大家介绍一下我们要开发一个项目,整个开发流程是什么样的,以及在流程当中哪些环节会涉及到数据库。
2.1 项目开发流程
需求文档:
- 在我们开发一个项目或者项目当中的某个模块之前,会先会拿到产品经理给我们提供的页面原型及需求文档。
设计:
- 拿到产品原型和需求文档之后,我们首先要做的不是编码,而是要先进行项目的设计,其中就包括概要设计、详细设计、接口设计、数据库设计等等。
- 数据库设计根据产品原型以及需求文档,要分析各个模块涉及到的表结构以及表结构之间的关系,以及表结构的详细信息。最终我们需要将数据库以及数据库当中的表结构设计创建出来。
开发/测试:
- 参照页面原型和需求进行编码,实现业务功能。在这个过程当中,我们就需要来操作设计出来的数据库表结构,来完成业务的增删改查操作等。
部署上线:
- 在项目的功能开发测试完成之后,项目就可以上线运行了,后期如果项目遇到性能瓶颈,还需要对项目进行优化。优化很重要的一个部分就是数据库的优化,包括数据库当中索引的建立、SQL 的优化、分库分表等操作。
在上述的流程当中,针对于数据库来说,主要包括三个阶段:
- 数据库设计阶段
- 参照页面原型以及需求文档设计数据库表结构
- 数据库操作阶段
- 根据业务功能的实现,编写SQL语句对数据表中的数据进行增删改查操作
- 数据库优化阶段
- 通过数据库的优化来提高数据库的访问性能。优化手段:索引、SQL优化、分库分表等
接下来我们就先来学习第一部分数据库的设计,而数据库的设计就是来定义数据库,定义表结构以及表中的字段。
2.2 数据库操作
我们在进行数据库设计,需要使用到刚才所介绍SQL分类中的DDL语句。
DDL英文全称是Data Definition Language(数据定义语言),用来定义数据库对象(数据库、表)。
DDL中数据库的常见操作:查询、创建、使用、删除。
2.2.1 查询数据库
查询所有数据库:
mysql
show databases;
命令行中执行效果如下:
查询当前数据库:
mysql
select database();
命令行中执行效果如果:
我们要操作某一个数据库,必须要切换到对应的数据库中。
通过指令:select database() ,就可以查询到当前所处的数据库
2.2.2 创建数据库
语法:
mysql
create database [ if not exists ] 数据库名;
案例: 创建一个itcast数据库。
mysql
create database itcast;
命令行执行效果如下:
注意:在同一个数据库服务器中,不能创建两个名称相同的数据库,否则将会报错。
- 可以使用if not exists来避免这个问题
sql
-- 数据库不存在,则创建该数据库;如果存在则不创建
create database if not extists itcast;
命令行执行效果如下:
2.2.3 使用数据库
语法:
mysql
use 数据库名 ;
我们要操作某一个数据库下的表时,就需要通过该指令,切换到对应的数据库下,否则不能操作。
案例:切换到itcast数据
mysql
use itcast;
命令执行效果如下:
2.2.4 删除数据库
语法:
mysql
drop database [ if exists ] 数据库名 ;
如果删除一个不存在的数据库,将会报错。
可以加上参数 if exists ,如果数据库存在,再执行删除,否则不执行删除。
案例:删除itcast数据库
mysql
drop database if exists itcast; -- itcast数据库存在时删除
命令执行效果如下:
说明:上述语法中的database,也可以替换成 schema
- 如:create schema db01;
- 如:show schemas;
2.3 图形化工具
2.3.1 介绍
前面我们讲解了DDL中关于数据库操作的SQL语句,在我们编写这些SQL时,都是在命令行当中完成的。大家在练习的时候应该也感受到了,在命令行当中来敲这些SQL语句很不方便,主要的原因有以下 3 点:
- 没有任何代码提示。(全靠记忆,容易敲错字母造成执行报错)
- 操作繁琐,影响开发效率。(所有的功能操作都是通过SQL语句来完成的)
- 编写过的SQL代码无法保存。
在项目开发当中,通常为了提高开发效率,都会借助于现成的图形化管理工具来操作数据库。
目前MySQL主流的图形化界面工具有以下几种:
DataGrip是JetBrains旗下的一款数据库管理工具,是管理和开发MySQL、Oracle、PostgreSQL的理想解决方案。
官网: https://www.jetbrains.com/zh-cn/datagrip/
2.3.2 安装
安装: 参考资料中提供的《DataGrip安装手册》
说明:DataGrip这款工具可以不用安装,因为Jetbrains公司已经将DataGrip这款工具的功能已经集成到了 IDEA当中,所以我们就可以使用IDEA来作为一款图形化界面工具来操作Mysql数据库。
2.3.3 使用
2.2.3.1 连接数据库
1、打开IDEA自带的Database
2、配置MySQL
3、输入相关信息
4、下载MySQL连接驱动
5、测试数据库连接
6、保存配置
默认情况下,连接上了MySQL数据库之后, 数据库并没有全部展示出来。 需要选择要展示哪些数据库。具体操作如下:
2.2.3.2 操作数据库
创建数据库:
有了图形化界面工具后,就可以方便的使用图形化工具:创建数据库,创建表、修改表等DDL操作。
其实工具底层也是通过DDL语句操作的数据库,只不过这些SQL语句是图形化界面工具帮我们自动完成的。
查看所有数据库:
2.3 表操作
学习完了DDL语句当中关于数据库的操作之后,接下来我们继续学习DDL语句当中关于表结构的操作。
关于表结构的操作也是包含四个部分:创建表、查询表、修改表、删除表。
2.3.1 创建
2.3.1.1 语法
mysql
create table 表名(
字段1 字段1类型 [约束] [comment 字段1注释 ],
字段2 字段2类型 [约束] [comment 字段2注释 ],
......
字段n 字段n类型 [约束] [comment 字段n注释 ]
) [ comment 表注释 ] ;
注意: [ ] 中的内容为可选参数; 最后一个字段后面没有逗号
案例:创建tb_user表
- 对应的结构如下:
- 建表语句:
mysql
create table tb_user (
id int comment 'ID,唯一标识', # id是一行数据的唯一标识(不能重复)
username varchar(20) comment '用户名',
name varchar(10) comment '姓名',
age int comment '年龄',
gender char(1) comment '性别'
) comment '用户表';
数据表创建完成,接下来我们还需要测试一下是否可以往这张表结构当中来存储数据。
双击打开tb_user表结构,大家会发现里面没有数据:
添加数据:
此时我们再插入一条数据:
我们之前提到过:id字段是一行数据的唯一标识,不能有重复值。但是现在数据表中有两个相同的id值,这是为什么呢?
- 其实我们现在创建表结构的时候, id这个字段我们只加了一个备注信息说明它是一个唯一标识,但是在数据库层面呢,并没有去限制字段存储的数据。所以id这个字段没有起到唯一标识的作用。
想要限制字段所存储的数据,就需要用到数据库中的约束。
2.3.1.2 约束
概念:所谓约束就是作用在表中字段上的规则,用于限制存储在表中的数据。
作用:就是来保证数据库当中数据的正确性、有效性和完整性。(后面的学习会验证这些)
在MySQL数据库当中,提供了以下5种约束:
约束 | 描述 | 关键字 |
---|---|---|
非空约束 | 限制该字段值不能为null | not null |
唯一约束 | 保证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,如果未指定该字段值,则采用默认值 | default |
外键约束 | 让两张表的数据建立连接,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。
案例:创建tb_user表
- 对应的结构如下:
在上述的表结构中:
id 是一行数据的唯一标识
username 用户名字段是非空且唯一的
name 姓名字段是不允许存储空值的
gender 性别字段是有默认值,默认为男
- 建表语句:
mysql
create table tb_user (
id int primary key comment 'ID,唯一标识',
username varchar(20) not null unique comment '用户名',
name varchar(10) not null comment '姓名',
age int comment '年龄',
gender char(1) default '男' comment '性别'
) comment '用户表';
数据表创建完成,接下来测试一下表中字段上的约束是否生效
大家有没有发现一个问题:id字段下存储的值,如果由我们自己来维护会比较麻烦(必须保证值的唯一性)。MySQL数据库为了解决这个问题,给我们提供了一个关键字:auto_increment(自动增长)
主键自增:auto_increment
- 每次插入新的行记录时,数据库自动生成id字段(主键)下的值
- 具有auto_increment的数据列是一个正数序列开始增长(从1开始自增)
mysql
create table tb_user (
id int primary key auto_increment comment 'ID,唯一标识', #主键自动增长
username varchar(20) not null unique comment '用户名',
name varchar(10) not null comment '姓名',
age int comment '年龄',
gender char(1) default '男' comment '性别'
) comment '用户表';
测试:主键自增
2.3.1.3 数据类型
在上面建表语句中,我们在指定字段的数据类型时,用到了int 、varchar、char,那么在MySQL中除了以上的数据类型,还有哪些常见的数据类型呢? 接下来,我们就来详细介绍一下MySQL的数据类型。
MySQL中的数据类型有很多,主要分为三类:数值类型、字符串类型、日期时间类型。
数值类型
类型 | 大小 | 有符号(SIGNED)范围 | 无符号(UNSIGNED)范围 | 描述 |
---|---|---|---|---|
TINYINT | 1byte | (-128,127) | (0,255) | 小整数值 |
SMALLINT | 2bytes | (-32768,32767) | (0,65535) | 大整数值 |
MEDIUMINT | 3bytes | (-8388608,8388607) | (0,16777215) | 大整数值 |
INT/INTEGER | 4bytes | (-2147483648,2147483647) | (0,4294967295) | 大整数值 |
BIGINT | 8bytes | (-2^63,2^63-1) | (0,2^64-1) | 极大整数值 |
FLOAT | 4bytes | (-3.402823466 E+38,3.402823466351 E+38) | 0 和 (1.175494351 E-38,3.402823466 E+38) | 单精度浮点数值 |
DOUBLE | 8bytes | (-1.7976931348623157 E+308,1.7976931348623157 E+308) | 0 和 (2.2250738585072014 E-308,1.7976931348623157 E+308) | 双精度浮点数值 |
DECIMAL | 依赖于M(精度)和D(标度)的值 | 依赖于M(精度)和D(标度)的值 | 小数值(精确定点数) |
sql
示例:
年龄字段 ---不会出现负数, 而且人的年龄不会太大
age tinyint unsigned
分数 ---总分100分, 最多出现一位小数
score double(4,1)
字符串类型
类型 | 大小 | 描述 |
---|---|---|
CHAR | 0-255 bytes | 定长字符串(需要指定长度) |
VARCHAR | 0-65535 bytes | 变长字符串(需要指定长度) |
TINYBLOB | 0-255 bytes | 不超过255个字符的二进制数据 |
TINYTEXT | 0-255 bytes | 短文本字符串 |
BLOB | 0-65 535 bytes | 二进制形式的长文本数据 |
TEXT | 0-65 535 bytes | 长文本数据 |
MEDIUMBLOB | 0-16 777 215 bytes | 二进制形式的中等长度文本数据 |
MEDIUMTEXT | 0-16 777 215 bytes | 中等长度文本数据 |
LONGBLOB | 0-4 294 967 295 bytes | 二进制形式的极大文本数据 |
LONGTEXT | 0-4 294 967 295 bytes | 极大文本数据 |
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。
sql
示例:
用户名 username ---长度不定, 最长不会超过50
username varchar(50)
手机号 phone ---固定长度为11
phone char(11)
日期时间类型
类型 | 大小 | 范围 | 格式 | 描述 |
---|---|---|---|---|
DATE | 3 | 1000-01-01 至 9999-12-31 | YYYY-MM-DD | 日期值 |
TIME | 3 | -838:59:59 至 838:59:59 | HH:MM:SS | 时间值或持续时间 |
YEAR | 1 | 1901 至 2155 | YYYY | 年份值 |
DATETIME | 8 | 1000-01-01 00:00:00 至 9999-12-31 23:59:59 | YYYY-MM-DD HH:MM:SS | 混合日期和时间值 |
TIMESTAMP | 4 | 1970-01-01 00:00:01 至 2038-01-19 03:14:07 | YYYY-MM-DD HH:MM:SS | 混合日期和时间值,时间戳 |
sql
示例:
生日字段 birthday ---生日只需要年月日
birthday date
创建时间 createtime --- 需要精确到时分秒
createtime datetime
2.3.1.4 案例
需求:根据产品原型/需求创建表((设计合理的数据类型、长度、约束)
参考资料中提供的《黑马-tlias智能学习辅助系统》页面原型,设计员工管理模块的表结构
暂不考虑所属部门字段
产品原型及需求如下:
步骤:
-
阅读产品原型及需求文档,看看里面涉及到哪些字段。
-
查看需求文档说明,确认各个字段的类型以及字段存储数据的长度限制。
-
在页面原型中描述的基础字段的基础上,再增加额外的基础字段。
使用SQL创建表:
sql
create table emp (
id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
username varchar(20) not null unique comment '用户名',
password varchar(32) default '123456' comment '密码',
name varchar(10) not null comment '姓名',
gender tinyint unsigned not null comment '性别, 说明: 1 男, 2 女',
image varchar(300) comment '图像',
job tinyint unsigned comment '职位, 说明: 1 班主任,2 讲师, 3 学工主管, 4 教研主管',
entrydate date comment '入职时间',
create_time datetime not null comment '创建时间',
update_time datetime not null comment '修改时间'
) comment '员工表';
除了使用SQL语句创建表外,我们还可以借助于图形化界面来创建表结构,这种创建方式会更加直观、更加方便。
操作步骤如下:
- 在指定操作的数据库上,右键New ==> Table
- 编辑表结构的相关信息
2.3.1.5 设计表流程
通过上面的案例,我们明白了,设计一张表,基本的流程如下:
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阅读页面原型及需求文档
-
基于页面原则和需求文档,确定原型字段(类型、长度限制、约束)
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再增加表设计所需要的业务基础字段(id主键、插入时间、修改时间)
说明:
create_time:记录的是当前这条数据插入的时间。
update_time:记录当前这条数据最后更新的时间。
2.3.2 查询
关于表结构的查询操作,工作中一般都是直接基于图形化界面操作。
查询当前数据库所有表
mysql
show tables;
查看指定表结构
mysql
desc 表名 ;#可以查看指定表的字段、字段的类型、是否可以为NULL、是否存在默认值等信息
查询指定表的建表语句
mysql
show create table 表名 ;
2.3.3 修改
关于表结构的修改操作,工作中一般都是直接基于图形化界面操作。
添加字段
sql
alter table 表名 add 字段名 类型(长度) [comment 注释] [约束];
案例: 为tb_emp表添加字段qq,字段类型为 varchar(11)
sql
alter table tb_emp add qq varchar(11) comment 'QQ号码';
图形化操作:添加字段
修改数据类型
mysql
alter table 表名 modify 字段名 新数据类型(长度);
sql
alter table 表名 change 旧字段名 新字段名 类型(长度) [comment 注释] [约束];
案例:修改qq字段的字段类型,将其长度由11修改为13
sql
alter table tb_emp modify qq varchar(13) comment 'QQ号码';
案例:修改qq字段名为 qq_num,字段类型varchar(13)
sql
alter table tb_emp change qq qq_num varchar(13) comment 'QQ号码';
图形化操作:修改数据类型和字段名
删除字段
sql
alter table 表名 drop 字段名;
案例:删除tb_emp表中的qq_num字段
sql
alter table tb_emp drop qq_num;
图形化操作:删除字段
修改表名
sql
rename table 表名 to 新表名;
案例:将当前的tb_emp表的表名修改为emp
mysql
rename table tb_emp to emp;
图形化操作:修改表名
2.3.4 删除
关于表结构的删除操作,工作中一般都是直接基于图形化界面操作。
删除表语法:
sql
drop table [ if exists ] 表名;
if exists :只有表名存在时才会删除该表,表名不存在,则不执行删除操作(如果不加该参数项,删除一张不存在的表,执行将会报错)。
案例:如果tb_emp表存在,则删除tb_emp表
mysql
drop table if exists tb_emp; -- 在删除表时,表中的全部数据也会被删除。
图形化操作:删除表