数据库基础

数据库基础

概念

数据库：存储数据的仓库

数据库管理系统：操作和管理数据库的软件。

SQL：操作关系型数据库的编程语言，定义了一系列标准。

关系型数据库：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。

net start mysql80#启动数据库
net stop mysql80#关闭数据库

SQL语句

DDL：数据定义语言，用来定义数据库对象。

DML：数据操作语言，用来对数据库中的数据进行增删改。

DQL：数据查询语言，用来查询数据库中的表的记录。

DCL：数据控制语言，用来创建数据库用户以及访问权限。

DDL

库操作

查询：

• 查询所有数据库

  show databases;

• 查询当前数据库

  select database();

创建：

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

删除：

drop database [if exists]数据库名;

使用：

use 数据库名;

表操作

查询：

• 查询当前数据库所有表

  show tables;

• 查询表结构

  desc 表名;

• 查询指定表的建表语句

  show create table 表名;

创建：

• 语法

  create table 表名(
  	字段1 字段1类型 [comment字段1注释],
  	字段2 字段2类型 [comment字段2注释],
  	......
  	字段n 字段n类型 [comment字段n注释]
  )[comment 表注释];

• 字段类型

  数值类型，加unsigned表示无符号。

  数值类型	大小	描述
  tinyint	1byte	小整数值
  smallint	2bytes	大整数值
  mediumint	3bytes	大整数值
  int/integer	4bytes	大整数值
  bigint	8bytes	极大整数值
  float	4bytes	单精度浮点数值
  double	8bytes	双精度浮点数值
  decimal	MD(精度和标度)	小数值(精确定点数)

  字符串类型

  字符串类型	大小	描述
  char（定长-性能好）	0-255bytes	定长字符串
  varchar（变长-性能差）	0-65535bytes	变长字符串
  tinyblob	0-255bytes	不超过255个字符的二进制数据
  tinytext	0-255bytes	短文本字符串
  blob	0-65535bytes	二进制形式的长文本字符串
  text	0-65535bytes	长文本字符串
  mediumblob	0-16777215bytes	二进制形式的中等长度文本数据
  mediumtext	0-16777215bytes	中等长度文本数据
  longblob	0-4294967295bytes	二进制形式的极大文本数据
  longtext	0-4294967295bytes	极大文本数据

  日期类型

  事件类型	大小	格式	描述
  data	3	YYYY-MM-DD	日期值
  time	3	HH:MM:SS	时间值或持续时间
  year	1	YYYY	年份值
  datetime	8	YYYY-MM-DD HH:MM:SS	混合日期和时间值
  timestamp	4	YYYY-MM-DD HH:MM:SS	混合日期和时间值，时间戳

  #例子
  create table emp(
  	id int,
  	workno varchar(10),
  	name varchar(10) comment '姓名',
  	gender char(1),
  	age tinyint unsigned comment '年龄',
  	idcard char(18),
  	entrydate date
  )comment '员工表';

修改：

• 添加字段

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

• 修改字段

  #修改数据类型
  alter table 表名 modify 字段名 新数据类型(长度);
  #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]：

• 删除字段

  alter table 表名 drop 字段名：

• 修改表名

  alter table 表名 rename to 新表名：

删除：

• 删除表

  drop table[if exists]表名：

• 删除指定表并重新创建该表

  #为了删除其中数据
  truncate table 表名;

DML

增加数据(INSERT)，字符串和日期类型应该用引号引起来。

• 给指定字段增加数据

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

• 给全部字段增加数据

  insert into 表名 values(值1,值2...);

• 批量增加数据

  #部分字段
  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,...);
  #全部字段
  insert into 表名 values(值1,值2,...),(值1,值2,...),(值1,值2,...);

修改数据(UPDATE)

• 修改数据

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

删除数据(DELETE)

• 删除数据

  delete from 表名 [where 条件];

DQL

查询语句

select 字段列表
from 表名列表
where 条件列表
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

条件查询

1. 语法

   select 字段列表 from 表名 where 条件列表;

2. 条件

   比较运算符	功能
   >	大于
   >=	大于等于
   <	小于
   <=	小于等于
   =	等于
   <>或!=	不等于
   between...and...	在某个范围之间
   in(...)	在列表中
   like 占位符	模糊匹配(_一个字符,%任意个字符)
   is null	是null
   and或&&	且
   or或||	或
   not或!	非

聚合函数

1. 介绍：将一列数据作为一个整体，进行纵向计算，null不进行聚合运算。

2. 语法

   select 聚合函数(字段列表) from 表名

3. 常见聚合函数

   函数	功能
   count	统计数量
   max	最大值
   min	最小值
   avg	平均值
   sum	求和

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和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。

3. 注意

   • where>聚合函数>having；
   • 分组之后，一般查询聚合函数和分组字段，其他字段无意义；

排序查询

1. 语法

   #当第一个排序相同后才会进行第二个排序
   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;

2. 排序方式

   ASC：升序（默认值）。

   DESC：降序。

分页查询

1. 语法

   select 字段列表 from 表名 limit 起始索引，查询记录数;

2. 注意

   • 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，不同数据库不同实现。
   • 如果查询第一页数据，起始索引可以省略，直接写limit 10。

例子

• 查询年龄为20，21，22，23的女员工信息。

  select * from where age in (20,21,22,23) and gender='女';

• 查询性别为男，年龄在20-40的姓名为三个字的员工。

  select * from emp where gender='男' and age beteen 20 ans 40 and name like '___';

• 统计员工表中，年龄小于60的男员工和女员工的人数。

  select gender,count(*) as '数量' where age<60 group by gender;

• 查询所有年龄小于35的姓名和年龄，并对查询结果按年龄升序排序，如果年龄相同则按入职时间降序排序。

  select name,age from emp where age<35 order by age asc,entrydata desc;

• 查询性别为男，年龄在20-40以内的前五个员工信息，并对结果按照年龄升序排序，年龄相同按入职时间升序排序。

  select * from emp where gender='男' and age between 20 and 40  order by asc,entrydata asc limit 5;

执行顺序

1. from

   2. where
   3. group by
   4. select
   5. order by
   6. limit

DCL

用户控制

1. 查询用户

   use mysql;
   select * from user;

2. 创建用户

   create user '用户名'@'主机名' identified by '密码';
   #主机名为localhost为本机
   #主机名为%为任意机器

3. 修改用户密码

   alter user '用户名'@'主机名' identified with mysql_native_password by '新密码'

4. 删除用户

   drop user '用户名'@'主机名';

权限控制

权限	说明
ALL，ALL PRIVIEGES	所有权限
SELECT	查询权限
INSERT	插入数据
UPDATE	修改数据
DELETE	删除数据
ALTER	修改表
DROP	删除库/表/视图
CREATE	创建数据库/表

1. 查询权限

   show grants for '主机名'@'用户名'

2. 授予权限

   grant 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';

函数

函数是指一段可以直接被另一程序直接调用的程序和代码。

字符串函数

函数	功能
concat(S1,S2,...SN)	将S1-Sn进行拼接
lower(str)	全部转换为小写
upper(str)	全部转换为大写
lpad(str,n,pad)	左填充，用pad对str左边进行填充，达到n个字符串长度
rpad(str,n,pad)	右填充，用pad对str右边进行填充，达到n个字符串长度
trim(str)	去掉首位空格
substring(str,start,len)	返回str从start起len个长度的字符串

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随机数
round(x,y)	求x的四舍五入值，保留y位小数

#生成六位数随机验证码
select lpad(round(rand(),6)*1000000,6,0);

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date的年
month(data)	获取date的月
day(date)	获取date的日
date_add(date,interval expr type)	返回一个日期/时间加上一个时间间隔expr后的时间值
datediff(date1,date2)	返回date1到date2之间的天数，date1减去date2的时间

流程控制函数

函数	功能
if(value,t,f)	如果value为true，返回t，否则返回f
ifnull(t,f)	如果t不为空，则返回t，否则返回f
case when [val1] then [res1]...else [default] end	如果val1为true，返回res1，...否则返回default默认值
case [expr] when [val1] then [res1]...else [default] end	如果expr等于val1，返回res1,...否则返回default默认值

#查询emp的员工姓名和工作地址(北京/上海--->一线程序，其他--->二线城市)
select 
	name,
	(case workaddress when '北京' then '一线城市' when '上海' then '一线城市' else '二线城市' end)as '城市级别'
from emp;

#统计班级学院成绩，>=85 优秀 >=60 及格 否则不及格
select 
	id,
	name,
	(case when math>=85 then '及格' when math>60 then '及格' else '不及格' end) as '数学',
	(case when english>=85 then '及格' when english>60 then '及格' else '不及格' end) as '英语',
	(case when chiness>=85 then '及格' when chiness>60 then '及格' else '不及格' end) as'语文'
from score;

约束

概念：约束时作用于表中字段的规则，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	限制该字段不能为null	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	如果未指定该字段的值，则采用默认值	default
检查约束	保证字段值满足某一个条件	check
外键约束	用来让两张表数据之间建立连接，保证数据一致性和完整性	foreing key
自动增长	让某一个字段进行自动增长	auto_increment

例子

create table student(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(10) not null unique,
	age int check (age>0 and age<120),
	status char(1) default '1',
	gender char(1)
)comment '学生';

外键约束

• 增加外键

  #语法一
  create table 表名(
  	[constranint][外键名称] foreing (外键字段名) references 主表(主列表名);
  )
  #语法二
  alter table 表名 add constraint 外键名称 foreing key(外键字段名) references 主表(主表列名);

• 删除外键

  alter table 表名 drop foreing key 外键名称;

• 删除/更新行为

  行为	说明
  no action/restrict	父表删除/更新时，如果该记录有对于外键，则不允许删除/更新。
  cascade	父表删除/更新时，如果该记录有对于外键，则也删除/更新子表的记录。
  set null	父表删除/更新时，如果该记录有对于外键，则子表将其设置为null，必须要求子表允许null。
  set default	父表有变更时，子表将外键设置为一个默认值(innodb不支持)

  alter table 表名 add constraint 外键名称 foreing key(外键字段) references 主表(主表字段名) on update cascade on delete cascade;
  #update 为更新时
  #delete 为删除时

多表查询

多表关系

一对一：任何一张表中增加外键，一般用来进行单表拆分，将一张表的基础字段存放在一张表中，其他详情字段存放在另一张表中，以提高效率。

一对多：在多的表中增加外键，往一的表中进行对应。

多对多：增加中间表，中间表中两个外键，每个外键对应一个表。

多表查询

从多张表中进行查询，进行笛卡尔积得出结果。

连接查询

• 内连接

  内连接查询的是两张表相交的部分。如果表名过长，可以起别名，但是起别名后不能使用原表名。

  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...;
  #inner可不写

• 外连接

  左外连接

  查询表1（左表）的数据和表1和表2交集的部分，即使不满足on的条件，但表1的数据一定全部会出现。

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

  右外连接

  查询表2（右表）的数据和表1和表2交集的部分，即使不满足on的条件，但表2的数据一定全部会出现。

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

• 自连接

  自己和自己进行连接，必须起别名，否则无法进行区分。

  select 字段列表 from 表A 别名A join 表A 别名B on 条件...;

• 联合查询-union，union all

  对于联合查询，就是将多次查询的结果合并起来，形成一个新的查询结果集，all不会去重。

  select 字段列表 from 表A ...
  union [all]
  select 字段列表 from 表B ...;

  #查询薪资低于5000 和年龄大于50的员工
  select * from emp where money<5000
  union all
  select * from emp where age>50
  #查询薪资低于5000 和年龄大于50的员工且去处重复
  select * from emp where money<5000
  union
  select * from emp where age>50
  #字段列表和类型必须保持一致

子查询

又称嵌套查询，即将select查询的结果再次进行使用。

• 标量子查询（子查询结果为单个值）

  即子查询的结果只有一条记录。然后根据这个记录继续进行查询。

  #查询销售部的所有员工信息
  select * from emp where dept_id = (seect id from dept where name='销售部')

• 列子查询（子查询结果为一列）

  查询的结果是一列的，这种子查询称为列子查询，由于结果是一列的，则可以将其结果当正常的列使用。

  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的地方都可以使用any
  all	子查询返回列表的所有值都必须满足

  #查询销售部和市场部的所有员工信息
  select * from emp where demp_id in(
  	select id from dept where name='销售部' or name='市场部'
  );
  #查询比财务部所有人工资都高的员工信息
  select * from emp where salary >all(
  	select salary from emp where dept_id =(
      	select id from dept where name='财务部'
      )
  );
  #查询比研发部任意一人工资高的员工信息
  select * from emp where salary >any(
  	select salary from emp where dept_id=(
      	select id from demp where name='研发部'
      )
  );

• 行子查询（子查询结果为一行）

  子查询返回的结果为一行的，称为行子查询,由于结果是一行的，只能进行简单操作。

  如：=，<>，IN，NOT IN等。

  #查询与'刘雪倩'薪资及直属领导相同的员工信息
  select * from emp where (salary,managerid)=(
  	select salary,managerid from emp where name='刘雪倩'
  );

• 表子查询（子查询结果为多行多列）

  子查询返回的结果为多行多列，及结果还是一张表。

  #查询与'张璇'，'刘雪倩'的职位和薪资相同的员工信息
  select * from emp where (job,salary)in(
      select job,salary from emp where name='张璇' or name='刘雪倩'
  );
  #查询入职日期是'2006-01-01'之后的员工信息及其部门信息
  select e.*,d.* from (
      select * from emp where entrydate>'2006-01-01'
  ) e left join dept d on e.dept_id=d.id;

  ​ 从上述例子可以看出，当作where是表子查询就是简单结合了行子查询和列子查询的信息，当作from即是一张表。

SQL练习

1. 查询员工的姓名、年龄、职位、部门信息。

   select e.age,e.age,e.job,d.name from emp e,dept d where e.dept_id=d.id;

2. 查询年龄小于30岁的员工姓名、年龄、职位、部门信息。

   select e.name ,e.age,e.job from emp e join dept d on e.dept=d.id where e.age<30;

3. 查询拥有员工的部门ID、部门名称。

   select distinct d.id,d.name from emp e,dept d where  e.dept=d.id;
   #distinct 去重

4. 查询所有年龄大于40岁的员工，及其归属的部门名称；如果员工没有分配部门，也需要展示出来。

   select e.*,d.name from emp e left join dept d on e.dept_id=d.id where e.age>40;

5. 查询所有员工的工资等级。

   select e.*,s.grade from emp e,salgrade s where s.salary >=s.losal and e.salary <=s.hissal;

6. 查询"研发部"所有员工的信息及工资等级。

   select e.*,s.grade from emp e ,salgrade s where e.dept=(
       select id from dept where name ='研发部'
   ) 
   and s.salary >=s.losal and e.salary <=s.hissal;

7. 查询"研发部"员工的平均工资。

   select avg(emp.salary) from emp,dept where emp.dept=dept.id and dept.name='研发部';

8. 查询工资比"张璇"高的员工信息。

   select * from emp where salary>(
   	select salary from emp where name='张璇';
   ) ;

9. 查询比平均薪资高的员工信息。

   select * from emp where salary >(
   	select avg(salary) from emp
   );

10. 查询低于本部门平均工资的员工信息。

    select * from emp e,(
    	select id,avg(salary)as avg_salary from emp,demp where emp.dept_id=dept.id
    ) b where e.salary<b.avg_salary and e.dept_id =b.id;

11. 查询所有的部门信息，并统计部门的员工人数。

    select d.id,d.name ,(select count(*)from emp e where e.dept_id=d.id)'人数' from dept d;

事务

​ 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。

事务操作

1. 查看/设置事务提交方式

   select @@autocommit;#mysql默认自动
   set @@autocommit=0;
   #为1自动提交，为0手动提交

2. 开始事务

   当提交方式自动时，默认每次执行完一条sql后提交事务，如果需要自己管理则需要手动开启事务。

   当提交方式为手动时，执行完后并不会提交事务，需要手动进行提交，所以无需手动开始事务。

   begin;
   #或者 start transaction;

3. 提交事务

   commit;

4. 回滚事务

   rollback;

事务的四大特性

原则性(A)：事务是不可分隔的最小操作单元，要么全部成功，要么全部失败。

一致性©：事务完成时，必须使所有的数据都保持一致。

隔离性(I)：数据库系统提供的隔离机制，保证事务在不受外界并发操作影响的独立环境中运行。

持久性(D)：事务一旦提交或者回滚，对数据库中的改变是持久的。

事务的并发问题

问题	描述
脏读	一个事务读到另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，但是在插入数据时，又发现这行数据已经存在，好像出现了幻觉。

事物的隔离级别

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
未提交读(read uncommitted)	Y	Y	Y
提交读(read committed)	X	Y	Y
可重复读(repeatable read)(mysql默认)	X	X	Y
可串行化(serializable)	X	X	X

查看事物的隔离级别

select @@transaction_isolation;

设置事务的隔离级别

set [session|global]transaction isolation level[read uncommitted|read committed | repeatable read|serializable]
#session 表示当前会话
#global 对于所有会话