数据库是什么？为什么需要数据库？
数据存储在内存中，断电后数据会丢失，此时可以将数据存储在磁盘等非易失性存储介质上。但是并不能将数据单纯的拷贝到磁盘，如指针，此时需要一些特殊的操作。先进行序列化，移除指针等结构，将数据扁平化，接着将扁平化流的数据反序列化写入磁盘。虽然可以通过一些操作将内存数据存储入磁盘，但是耗时并且麻烦，需要一定的代价，此外堆业务程序员不太友好，不仅需要考虑内存数据结构本身，还需要考虑内存与磁盘的交互。此时可以子啊内存与磁盘之间加一个中间层：数据库
数据库是内存和磁盘的中间层次，负责将复杂的数据结构持久化：
- 管理复杂的数据结构，性能好
- 数据冗余问题、数据修改不一致和安全
数据库的分类
按组织结构分类
- 关系（表）型数据库：所有的数据项的结构都是一样的，SQL。
Oracle：（甲骨文）目前性能最好的关系型数据库，收费贵
MySQL为互联网公司应用广泛
postgreSQL代码比MySQL更加优秀
关系型数据库适合于大部分场景，占据80%市场，但是在游戏领域等不适用
- 非关系型数据库：不同的数据项的结构是不一样的，NoSQL
MongoDB：游戏领域用的多
Redis：将重心放在内存，（键值对）提升性能，在互联网领域使用较多。
走进人工智能时代出现了其他数据库：图数据库、时序数据库（嵌入式用的多）
关系
数学上的关系是二维表格，由行和列组成。表格和矩阵的区别在于行和列各有各自的区别。
关系的行和列有着不同的作用。
- 一列代表了所有数据对象在某一属性上的取值（结构->DDL 数据定义语言）
- 一行代表了一个数据对象（内容 -> 数据操作语言）
SQL语言的使用
structured Query Language
SQL设计的时候，不只是面向程序员，还要面向很多非技术人员，是声明式语言，体现是想要什么。
c、c++、Java等等是过程是语言，体现是应该怎么做。
声明式 --- 解析 ---> 过程式指令 --- 优化 ---> 存储引擎
MySQL架构
采用 ：C/S 架构
MySQL端口号：3306
d: 是ddaemon，是守护进程。mysqld是Mysql的服务端进程。
- 客户端与服务端通信时通过客户端与服务器端，通过tcp连接，使用端口号：3306。
- 可以使用代码直接向MySQL发送数据。
- 可以借助图形化客户端连接MySQL。
Mysql的进入退出
在命令行输入
mysql -u root -p
输入root用户密码，即可进入mysql
退出使用 quit 或者 crt + D
Mysql当中数据是一种二级结构
数据在Mysql中存储在表格当中。
database当中只能存储table。
SQL语句
- SQL语句以分号为结尾
- 换行和空格等价
- SQL语句的关键字时大小写不敏感的
show databases；
展示所有数据库
select databases();
select ：读取
databases() 这是一个函数调用
NULL是一个特殊的空值，NULL不是0（区别于C语言）
create database 数据库名；
创建数据库
drop database 数据库名；
删除数据库
注：这里的数据库名是我们自己创建的标识符，是大小写敏感的
use 数据库名
切换database，use不是一个SQL语句，是mysql管理命令。
查看database里面的table
show tables;
注：要先使用use进入到想要查看的database里面，在使用show tables; 查看当前数据库里面有什么表。
DML之增删改查
- insert into
- delete from
- updata ...... set
- select ...... from
创建表格
在创建表之前需要知道：
- 表的结构 DDL
- 列的信息（名字、数据类型、额外属性）
数据类型：
- 数值类型
- 日期和时间类型
- 字符串类型
数值类型
整数：精确值
小数：定点数也是精确值
浮点数：近似值
日期时间类型
- DATE 年 月 日
- TIME 时 分 秒
- TIMESTAMP 时间戳 本质是一个整数 1970年1月1日到现在多少秒（2038年会出现千年虫问题）
字符串类型
- CHAR(N): 定长字符串
- VARCHAR(N)：变长字符串（最大长度为N），N限制在255
- TEXT: 长的文本数据
- BLOB：长的二进制数据（图片、音乐）不超过10MB
字符串适合中等文件大小的数据存储。海量小文件存储的处理相当麻烦。tips:不同的业务特征要有不同的处理方案。
创建表格
create table 表名 （列1，列2，......，额外要求）;
获取表格信息
describe 表名
或者 desc 表名
- Field: 域，列名
- Type：类型
- NULL：是否为空
- key：索引
- Default: 默认值
- Extra：额外
查看表格如何创建
show create table 表名;
ENGINE: 存储引擎
DEFAULT CHARSET: 默认编码格式
- utf8 中文
- Latin 英文
获取表格中的所有内容
DML里面的DQL（查询）
select * from 表名;
- select: 查询
- *： 所有列
- from 表名：从表中
插入一行
DML
insert into 表名（列1值，列2值，列3值......）;
使用字符串时尽量使用单引号。
插入一行，只写部分列的值
insert into 表名 （列名1，列名2，......） values(列1值，列2值)；
没有赋值的列值会取默认值。
select查询
select * from 表名；
查询表名中的所有内容
where从句
select * from 表名 where 筛选条件;
按行进行筛选
判断大小关系
=： 是相等，区别与C
<>: 不相等
使用 > 或 < 号
- 数值按大小
- 日期按先后
- 字符串按字典序
NULL要做特殊处理
NULL不支持 = 和 <>
支持 is NULL 和 is not NULL。
多个条件的组合
与： and
或： or
非： not
模糊匹配
wildcard 通配符
运算符 like
- % 任意长度的字符串
- _ 任意一个字符
按列进行筛选
select 表达式1，表达式2， ...... from 表名 where 条件；
顺序：先from再where最后select
order by
select 表达式 from 表名 order by 条件；
多种条件排序
select 表达式 from 表名 order by 条件1、条件2；
先按条件1排序，取值相同的再按照条件2排序，排序时左边的条件更重要。
select 表达式 from 表名 where 条件 order by 排序条件
会先执行【select 表达式 from 表名 where 条件】做出表格后，再按照order by进行排序。
limit 从句
select 表达式 from 表名 where 条件 order by 排序条件 limit 1；
执行顺序：from -> where -> select -> order by -> limit
聚集查询
之前的查询称为普通查询，其结果只能为原始表的子集
我们现在需要查询一些原始表中没有的数据（统计性的信息），将这种查询方式称为聚集查询
count
select count(*) from 表名；
count称为聚集函数，它能统计出在当前条件下的数量。执行顺序很靠后。
聚集函数的执行时机
from -> where -> * -> count
先算出表格，在执行聚集函数。
注意：聚集查询和普通查询不要随便混用。
分组聚集 group by
select 聚集函数(表达式)，分组依据 from 表名 where 条件 group by 分组依据;
在计算聚集函数之前先分组，现在展示的是每个分组的信息
group by一定要在聚集查询下使用，配合count使用。现在可以在聚集表达式前，写分组条件。
having 从句
select 聚集函数(表达式)，分组依据 from 表名 where 条件 group by 分组依据 having 条件；
对聚集之后的结果进一步进行筛选
如：
聚集的执行顺序
select 聚集函数（表达式） from 表 where 条件 group by 分组 ;
from -> where -> 表达式 -> group by -> 聚集函数
两张表做一些运算的到一张新表
表 t1 行的集合 {a1,a2,a3......}
表 t2 行的集合 {b1,b2,b3......}
笛卡尔积
将t1与t2连接形成一张新表： {a1b1,a1b2,a1b3......a2b1,a2b2,a2b3......}
先做笛卡尔积在筛选，可以将两张无关联的表整合起来
缺点：笛卡尔积生成的表非常大
内连接
前提：有两张表，描述不同信息，但是两个表中各有一列描述的是相同的内容。
左表inner join 右表的时候，只有两表在on条件满足这些行才会加入到结果中。内连接需要连接条件（
ON），笛卡尔积不需要。内连接的结果是笛卡尔积的子集（仅保留符合条件的行组合）。内连接结果行数 ≤ 笛卡尔积结果行数（当连接条件为恒真时，两者结果相同）。
内连接是笛卡尔积的条件过滤版本，二者有逻辑上的包含关系。
select * from 左表 inner join 右表 on 条件；
左外连接
select * from 左表 left outer join 右表 on 条件；
在内连接的基础上，再额外加上左右表没有匹配的部分（右表没有，左表有）
左连接 = 内连接结果 + 左表未匹配的行 （右表补
NULL）
- 外连接会产生
NULL值，笛卡尔积不会主动产生NULL。
右外连接
select * from 左表 right outer join 右表 on 条件；
在内连接的基础上，再额外加上左表有，而右表没有的内容
右连接 = 内连接结果 + 右表未匹配的行 （左表补
NULL）
全外连接
MySQL不支持全外连接
select * from 左表 left outer join 右表 on 条件 union select * from 左表 right outer join 右表 on 条件；
只要取左外连接并集即可。
连接的好处
笛卡尔积会产生一张大表，而连接不会产生，。
避免数据的重复存储，产生冗余
修改行
uodata 表名 set 列名 = 新值 where 筛选条件；
不写where会将所有行全更改
假如表中存在完全相同的两行
没有任何办法之更改其中一行而不影响另外一行。
因此再设计表的时候，一定让表中不存再完全相同的两行。否则这两行等价于一行，关系中不存在插入的先后顺序。
删除行
delete * from 表名 where 筛选条件
删除数据不是一件好事
表的底层事一颗B+树，删除一行数据可能会导致节点合并，可能严重影响性能。
可以不做物理上的删除，做逻辑上的删除。多加一个字段is_delete，0代表没有删除，1代表删除。代价是浪费一部分物理空间，换取时间。且做数据恢复时可以直接更改is_delete = 0。在业务中，我们可以在一次大维护中，同一对数据库进行维护，将逻辑删除的内容真正删除。
调整表的结构
改列：这些指令一般在停服维护时执行或永远不执行（时间开销很大）
- 新增一列或多列
alter table add( 名字 数据类型 )
- 删除一列
alter table drop 名字 数据类型
- 修改一列的属性
alter table change 名字 更改后名字 更改后数据类型
其他SQL指令
更改表名
rename table 表名 to 新表名
删除表drop table 表名；
约束
某一个数据对象在某个字段取值的限制
- 域约束，只看这一列的性质就可以确定的约束
int 型不能填入 字符型
- 实体约束，还需要查看另外的行在本列的取值
主键约束：所有的行在本列的值必须互不相同，一张表只能有一个
唯一键约束：所有行在本列的值必须互不相同，唯一键可以有任意个
- 参照约束，还要检查另一张表
主键
有了主键以后，表中不存在完全相同的两行
主键是一列或多列的组合，表中所有行在主键上的取值必须互不相同
一张表最多有一个主键，推荐有一个。表的底层是B+树，主键的大小是B+树排序的依据。
创建表时添加主键，使用primary key(主键名)
creat table 表名( id int , 属性名 属性类型，......，primary key(id)）;
多列主键
creat table 表名(属性名 属性类型，......，primary key(属性名1，属性名2));
选择主键的原则
- 尽量选择与业务无关的主键
- 优先选择自动增长的整数
自动增长
auto_increment
creat table 表名( id int auto_increment, 属性名 属性类型，......，primary key(id));
业务上有唯一性的要求
唯一键：添加unique key(属性名)
creat table 表名( id int auto_increment, 属性名 属性类型，......，unique key(id));
此时选择使用唯一键实现。不选择使用主键，因为主键影响数据排列。
安装mysql库函数 客户端
sudo apt install libmysqlclient-dev