MySQL数据库管理、DDL、DQL、DML、DCL等总结

一、MySQL 管理

启动及关闭 MySQL 服务器

1. Windows 系统下

启动 MySQL 服务器:

1、通过 "服务" 管理工具： 打开"运行"对话框（Win + R），输入 services.msc，找到"MySQL"服务，右击选择"启动"。

2、通过命令提示符： 打开命令提示符（以管理员身份），输入以下命令：

net start mysql

关闭MySQL服务器:

1、**通过 "服务" 管理工具：**同样打开"运行"对话框，输入 services.msc，找到 "MySQL" 服务，右击选择"停止"。

2、通过命令提示符： 打开命令提示符（以管理员身份），输入以下命令：

net stop mysql

2. Linux 系统下

1、启动 MySQL 服务：

使用 systemd命令（适用于大多数现代 Linux 发行版，如 Ubuntu、CentOS 等）：

sudo systemctl start mysql

使用 service 命令（在一些较旧的发行版中）：

sudo service mysql start

2、关闭 MySQL 服务：

使用 systemd：

sudo systemctl stop mysql

使用 service 命令：

sudo service mysql stop

3、重启 MySQL 服务：

使用 systemd：

sudo systemctl restart mysql

使用 service 命令：

sudo service mysql restart

4、检查 MySQL 服务状态：

使用 systemd命令：

sudo systemctl status mysql

使用 service 命令：

sudo service mysql status

二、数据库和表的基本操作 (DDL - 数据定义语言)

数据定义语言（DDL）用于创建、修改和删除数据库对象（如数据库、表、索引等）。以下是 MySQL 中关于数据库和表的核心 DDL 操作详解：

1. 创建数据库:​CREATE DATABASE

功能：创建一个新的数据库。

基本语法

CREATE DATABASE|SCHEMA [IF NOT EXISTS] 数据库名 [CHARACTER SET 字符集] [COLLATE 排序规则];

选项说明

• IF NOT EXISTS：如果数据库不存在才创建（避免重复创建报错）
• CHARACTER SET：指定数据库默认字符集（如 utf8mb4 支持所有 Unicode 字符，包括 emoji）
• COLLATE：指定字符集的排序规则（如 utf8mb4_general_ci 不区分大小写）

示例

--   创建一个新的数据库my_company。
CREATE DATABASE my_company;

-- 创建名为 mydb 的数据库，使用 utf8mb4 字符集
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS mydb 
  CHARACTER SET utf8mb4 
  COLLATE utf8mb4_general_ci;

2. 查看数据库:​SHOW DATABASES

功能：查看所有的数据库信息。

基本语法

SHOW {DATABASE|SCHEMAS}[LIKE '模式' WHERE 条件];

• 使用 SELECT DATABASES; 可查看服务器中的所有数据库。
• 使用SELECT DATABASES LIEK 'db_%';筛选以db_开头的数据库名称

3. 选择数据库: USE

功能：指定当前操作的数据库（后续操作默认在此数据库中执行），当前数据库在工作会话关闭（即断开与该数据库的连接）或再次使用USE语句指定数据库时，结束工作状态。

基本语法

USE 数据库名;

示例

-- 选择 mydb 作为当前数据库
USE mydb;

提示：使用 SELECT DATABASE(); 可查看当前选中的数据库。

4. 创建表:CREATE TABLE

功能：在当前数据库中创建新表，需定义表名、列名、数据类型及约束。

基本语法

CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] 表名 (
  列名1 数据类型 [约束],
  列名2 数据类型 [约束],
  ...
  [表级约束]
) [ENGINE=存储引擎];

常用数据类型

• 字符串：VARCHAR(长度)（可变长度）、CHAR(长度)（固定长度）

• 数值：INT（整数）、FLOAT/DOUBLE（浮点数）、DECIMAL(总位数, 小数位)（精确小数）

• 日期时间：DATE（日期）、TIME（时间）、DATETIME（日期时间）、TIMESTAMP（带时区的时间戳）

• 布尔：BOOLEAN（等价于 TINYINT(1)，1 为真，0 为假）

常用约束

• PRIMARY KEY：主键（唯一标识记录，非空且唯一）
• NOT NULL：列值不能为空
• UNIQUE：列值唯一（允许为空）
• DEFAULT：默认值
• AUTO_INCREMENT：自增（通常用于主键，插入时自动生成唯一值）
• FOREIGN KEY：外键（关联其他表的主键，保证数据一致性）

示例：创建用户表

CREATE TABLE employees (
	id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, 
	name VARCHAR(100), 
	salary DECIMAL(10,2));

CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 自增主键
  username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,  -- 用户名唯一且非空
  email VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,    -- 邮箱唯一且非空
  age INT DEFAULT NULL,  -- 年龄可为空，默认 NULL
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP  -- 创建时间默认当前时间
) ENGINE=InnoDB;  -- 使用 InnoDB 存储引擎（支持事务和外键）

5. 查看表结构​:DESC或 DESCRIBE

功能：显示表的列信息（字段名、数据类型、约束等）。

基本语法

DESC 表名;
-- 或
DESCRIBE 表名;

示例

-- 查看 users 表结构
DESC users;

输出示例：

+------------+--------------+------+-----+-------------------+-------------------+
| Field      | Type         | Null | Key | Default           | Extra             |
+------------+--------------+------+-----+-------------------+-------------------+
| id         | int          | NO   | PRI | NULL              | auto_increment    |
| username   | varchar(50)  | NO   | UNI | NULL              |                   |
| email      | varchar(100) | NO   | UNI | NULL              |                   |
| age        | int          | YES  |     | NULL              |                   |
| created_at | datetime     | YES  |     | CURRENT_TIMESTAMP | DEFAULT_GENERATED |
+------------+--------------+------+-----+-------------------+-------------------+

6. 修改表结构:ALTER TABLE

功能：修改已存在的表结构（添加 / 删除列、修改数据类型、添加约束等）。

常用操作语法

（1）修改数据库

-- 修改数据库mydb，使用utf8mb4字符集和utf8mb4_general_ci校验规则
ALTER DATABASE mydb 
DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4
COLLATE utf8mb4_general_ci;

（2）添加列

ALTER TABLE 表名 ADD 列名 数据类型 [约束];

示例：给 users 表添加 phone 列

ALTER TABLE users ADD phone VARCHAR(20) UNIQUE;

（3）删除列

ALTER TABLE 表名 DROP COLUMN 列名;

示例：删除 users 表的 age 列

ALTER TABLE users DROP COLUMN age;

（4）修改列的数据类型

ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 新数据类型 [约束];

示例：将 username 长度改为 100

ALTER TABLE users MODIFY username VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE;

（5）修改列名

ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧列名 新列名 数据类型 [约束];

示例：将 phone 列改名为 mobile

ALTER TABLE users CHANGE phone mobile VARCHAR(20) UNIQUE;

（6）添加主键约束

ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY (列名);

（7）添加外键约束（关联其他表）

-- 先创建关联表
CREATE TABLE orders (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  user_id INT,
  order_no VARCHAR(50) UNIQUE,
  FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id) ON DELETE CASCADE
);
-- 外键说明：orders.user_id 关联 users.id，当 users 中记录被删除时，关联的 orders 记录也会被删除（ON DELETE CASCADE）

7.删除表/数据库:DROP TABLE/ DROP DATABASE

功能 ：永久删除表或数据库（操作不可逆，需谨慎！）。

基本语法

删除表

DROP TABLE [IF EXISTS] 表名;

示例：删除 orders 表

DROP TABLE IF EXISTS orders;

删除数据库

DROP DATABASE|SCHEMA [IF EXISTS] 数据库名;

示例：删除 mydb 数据库

DROP DATABASE IF EXISTS mydb;

警告：删除操作会永久删除所有数据，建议操作前备份！

注意 ：

安装MySQL后，系统会自动创建4个名为performance_schema 、mysql、information_schema、sys的系统数据库

总结

DDL 操作是数据库设计和维护的基础，核心包括：

• 数据库的创建（CREATE DATABASE）与删除（DROP DATABASE）
• 表的创建（CREATE TABLE）、结构修改（ALTER TABLE）与删除（DROP TABLE）
• 表结构的查看（DESC）和数据库的切换（USE）

使用时需注意：

• 优先使用 IF NOT EXISTS 和 IF EXISTS 避免报错
• 外键约束会影响数据操作性能，需根据实际场景选择
• 生产环境中执行 DROP 操作前必须确认并备份数据

练习

基础题（入门级）

1. 创建数据库 需求：创建一个名为 school 的数据库，使用 utf8mb4 字符集和 utf8mb4_general_ci 排序规则，要求如果数据库已存在则不报错。

2. 选择与查看数据库 需求：切换到 school 数据库，并验证当前是否已选中该数据库。

3. 创建基础表 需求：在 school 数据库中创建一个 students 表，包含以下字段：

   • id：整数，主键，自增
   • name：字符串（最长 50 字符），非空
   • gender：字符串（最长 10 字符），允许为空
   • birthdate：日期类型，允许为空

4. 查看表结构 需求：查看 students 表的结构，确认字段名、数据类型和约束是否正确。

进阶题（基础操作综合）

5. 修改表结构（添加列需求） ：给 students 表添加一个 email 字段，要求：

   • 类型为字符串（最长 100 字符）
   • 唯一且非空

6. 修改表结构（修改列） 需求：将 students 表中 gender 字段的类型修改为 CHAR(1)（只允许存储 ' 男 '/' 女 '/' 未 '），并设置默认值为 ' 未 '。

7. 创建带约束的表 需求：在 school 数据库中创建 classes 表，包含以下字段：

   • class_id：整数，主键，自增
   • class_name：字符串（最长 30 字符），非空且唯一
   • teacher：字符串（最长 50 字符），允许为空
   • create_time：日期时间类型，默认值为当前系统时间

复杂题（多表关联与高级修改）

8. 创建带外键的表 需求：创建 scores 表，用于记录学生成绩，包含以下字段：

   • score_id：整数，主键，自增
   • student_id：整数，非空（关联 students 表的 id）
   • subject：字符串（最长 20 字符），非空
   • score：小数（总长度 5 位，保留 1 位小数），允许为空（缺考）
   • 要求添加外键约束：student_id 关联 students.id，当 students 表中某学生记录被删除时，scores 表中该学生的成绩记录也自动删除。

9. 批量修改表结构 需求：对 scores 表执行以下修改：

   • 添加 exam_date 字段（日期类型，默认值为 2024-01-01）
   • 将 subject 字段的长度修改为 30 字符
   • 删除 score 字段的允许为空约束（设置为非空，缺考用 0 表示）

10. 清理操作（删除） 需求：

    • 删除 classes 表（如果存在）

    • 最终删除 school 数据库（如果存在）

答案

基础题（入门级）

-- 创建school数据库
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS school 
  CHARACTER SET utf8mb4 
  COLLATE utf8mb4_general_ci;

-- 选择并验证数据库
USE school;
SELECT DATABASE(); -- 验证当前选中的数据库

-- 创建students表
CREATE TABLE students (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(50) NOT NULL,
  gender VARCHAR(10),
  birthdate DATE
);

-- 查看表结构
DESCRIBE students;
-- 或使用
SHOW COLUMNS FROM students;

进阶题（基础操作综合）

-- 添加email字段
ALTER TABLE students 
ADD COLUMN email VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE;

-- 修改gender字段
ALTER TABLE students 
MODIFY COLUMN gender CHAR(1) DEFAULT '未';

复杂题（多表关联与高级修改）

-- 创建classes表
CREATE TABLE classes (
  class_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  class_name VARCHAR(30) NOT NULL UNIQUE,
  teacher VARCHAR(50),
  create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 创建scores表（带外键约束）
CREATE TABLE scores (
  score_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  student_id INT NOT NULL,
  subject VARCHAR(20) NOT NULL,
  score DECIMAL(5,1),
  FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id) ON DELETE CASCADE
);

-- 批量修改scores表结构
ALTER TABLE scores
ADD COLUMN exam_date DATE DEFAULT '2024-01-01',
MODIFY COLUMN subject VARCHAR(30) NOT NULL,
MODIFY COLUMN score DECIMAL(5,1) NOT NULL DEFAULT 0;

-- 清理操作
DROP TABLE IF EXISTS classes;
DROP DATABASE IF EXISTS school;

代码说明：

1. CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 确保数据库存在时不会报错
2. USE 命令用于切换数据库，SELECT DATABASE() 验证当前数据库
3. 外键约束中 ON DELETE CASCADE 实现级联删除功能
4. ALTER TABLE 语句可以组合多个修改操作，用逗号分隔
5. 清理操作使用 DROP 命令，添加 IF EXISTS 避免报错

三、数据查询的进阶操作 (DQL - 数据查询语言)

1. 条件过滤​：WHERE

WHERE 用于在查询时筛选符合条件的记录，支持多种运算符，是精准提取数据的基础。

• 核心语法 ：SELECT 字段 FROM 表名 WHERE 条件表达式;
• 支持的运算符 ：
  • 比较运算符：=（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）
  • 范围运算符：BETWEEN...AND...（在指定范围）、IN(值1,值2...)（在指定集合）、NOT IN(值1,值2...)（不在指定集合）
  • 空值判断：IS NULL（为空）、IS NOT NULL（不为空）
• 示例 ：查询 users 表中年龄在 20-30 岁之间、且邮箱不为空的用户

SELECT username, age, email FROM users 
WHERE age BETWEEN 20 AND 30 
AND email IS NOT NULL;

2. 结果排序​:ORDER BY

ORDER BY 用于对查询结果按指定字段排序，可控制升序或降序，让结果更具可读性。

• 核心语法 ：SELECT 字段 FROM 表名 ORDER BY 字段1 排序方式1, 字段2 排序方式2...;
• 关键规则 ：
  • 排序方式：ASC（升序，默认，可省略）、DESC（降序，必须显式声明）
  • 多字段排序：先按字段 1 排序，字段 1 值相同时，再按字段 2 排序
• 示例 ：查询 orders 表中所有订单，先按 "订单金额" 降序排，金额相同时按 "下单时间" 升序排

SELECT order_id, user_id, amount, create_time FROM orders 
ORDER BY amount DESC, create_time ASC;

3. 结果数量限制​: LIMIT

LIMIT 用于限制查询结果的行数，常用于分页查询或获取 "Top N" 数据，仅在 MySQL 中有效（SQL Server 用 TOP，PostgreSQL 用 LIMIT）。

• 核心语法 ：
  • 仅限制行数：SELECT 字段 FROM 表名 LIMIT 数量;（获取前 N 条记录）
  • 分页查询：SELECT 字段 FROM 表名 LIMIT 起始索引, 每页数量;（起始索引从 0 开始）
• 示例 1（Top 5） ：查询 products 表中价格最高的前 5 件商品

SELECT product_name, price FROM products 
ORDER BY price DESC 
LIMIT 5;

• 示例 2（分页） ：查询 users 表中第 2 页数据（每页 10 条，起始索引为 10）

SELECT username, age FROM users 
LIMIT 10, 10;

4. 模糊查询​:LIKE

LIKE 用于匹配字段中包含指定字符的记录，需配合通配符使用，适合 "不确定完整内容" 的查询场景（如搜索功能）。

• 核心语法 ：SELECT 字段 FROM 表名 WHERE 字段 LIKE '通配符表达式';
• 常用通配符 ：
  • %：匹配任意 0 个或多个字符（包括汉字、数字等）
  • _：匹配任意 1 个字符（仅 1 个，多一个少一个都不匹配）
• 示例 1（包含指定字符） ：查询 users 表中用户名包含 "张" 的用户

SELECT username FROM users 
WHERE username LIKE '%张%';

• 示例 2（固定位置匹配） ：查询 users 表中手机号以 "138" 开头、且第 4 位为 "0" 的用户（手机号共 11 位）

SELECT username, phone FROM users 
WHERE phone LIKE '1380_______';

5. 多表关联查询:JOIN ... ON ...

当需要从多个相关表中提取数据时（如 "订单 + 用户""商品 + 分类"），需用 JOIN 建立表间关联，核心是通过 "关联字段"（通常是外键与主键）匹配记录。

• 常见关联类型：

关联类型	作用	语法示例
INNER JOIN（内连接）	只保留两表中 "关联字段匹配" 的记录	FROM 表A INNER JOIN 表B ON 表A.字段=表B.字段
LEFT JOIN（左连接）	保留左表所有记录，右表匹配不到则补 NULL	FROM 表A LEFT JOIN 表B ON 表A.字段=表B.字段
RIGHT JOIN（右连接）	保留右表所有记录，左表匹配不到则补 NULL	FROM 表A RIGHT JOIN 表B ON 表A.字段=表B.字段

• 示例 ：查询 orders 表中所有订单，同时显示对应用户的用户名（orders 表的 user_id 关联 users 表的 id）

1. INNER JOIN（内连接）：只保留两表中匹配条件的记录，是数据分析中最常用的关联方式。`

-- 分析每个学生的姓名、所属班级及数学成绩
SELECT 
   s.name AS 学生姓名,
   c.class_name AS 班级,
   sc.score AS 数学成绩
FROM students s
INNER JOIN classes c ON s.class_id = c.class_id  -- 学生表关联班级表
INNER JOIN scores sc ON s.id = sc.student_id     -- 关联成绩表
WHERE sc.subject = '数学';  -- 筛选数学科目

2. LEFT JOIN（左连接） ：保留左表所有记录，右表无匹配时显示 NULL，适合分析 "存在 / 缺失" 类数据（如 "未交作业的学生"）。

-- 分析所有学生的英语成绩，包括缺考（成绩为NULL）的学生
SELECT 
 s.name AS 学生姓名,
 sc.score AS 英语成绩
FROM students s
LEFT JOIN scores sc ON s.id = sc.student_id AND sc.subject = '英语';

3. RIGHT JOIN（右连接） ：与左连接相反，保留右表所有记录，左表无匹配时显示 NULL，较少用（可通过交换表位置用左连接替代）。

6. 结果分组与聚合​:GROUP BY+ 聚合函数

GROUP BY 用于将表中的数据按照指定字段进行分组，相同值的记录会被归为一组；聚合函数则用于对每个分组内的数据进行计算（如求和、计数、平均值等）。

常用聚合函数：

• COUNT()：统计分组内的记录数
• SUM()：计算分组内数值的总和
• AVG()：计算分组内数值的平均值
• MAX()：获取分组内的最大值
• MIN()：获取分组内的最小值

语法示例：

-- 按性别分组，统计每组的学生人数、平均年龄
SELECT 
  gender, 
  COUNT(*) AS 人数,  -- 统计每个分组的总记录数
  AVG(TIMESTAMPDIFF(YEAR, birthdate, CURDATE())) AS 平均年龄  -- 计算平均年龄
FROM students
GROUP BY gender;  -- 按gender字段分组

注意事项：

1. GROUP BY 后通常跟需要分组的字段名，SELECT 子句中只能出现分组字段或聚合函数，不能出现其他非分组字段。

错误示例（包含非分组字段）：

SELECT gender, name, COUNT(*) FROM students GROUP BY gender;  -- 错误！name不是分组字段

2. 可以按多个字段分组（先按第一个字段分组，同组内再按第二个字段细分）：

-- 按班级和性别分组，统计每个班级中不同性别的学生人数
SELECT class_id, gender, COUNT(*) AS 人数
FROM students
GROUP BY class_id, gender;  -- 多字段分组

7. 分组后过滤​：HAVING

HAVING 用于对 GROUP BY 分组后的结果进行过滤（类似 WHERE，但 WHERE 用于分组前过滤记录，HAVING 用于分组后过滤分组）。

语法示例：

-- 按班级分组，筛选出学生人数 >= 30 的班级
SELECT 
  class_id, 
  COUNT(*) AS 班级人数
FROM students
GROUP BY class_id
HAVING 班级人数 >= 30;  -- 过滤分组结果

HAVING 与 WHERE 的区别：

特性	WHERE	HAVING
作用时机	分组前过滤记录	分组后过滤分组
适用对象	原始表中的行	GROUP BY 后的分组
能否用聚合函数	不能（只能用字段条件）	能（常用聚合函数结果过滤）

综合示例（WHERE + GROUP BY + HAVING）：

-- 1. 先筛选出2005年及以后出生的学生（WHERE）
-- 2. 按班级分组，计算每个班级的平均成绩（GROUP BY + 聚合）
-- 3. 筛选出平均成绩 >= 80 的班级（HAVING）
SELECT 
  s.class_id, 
  AVG(sc.score) AS 平均成绩
FROM students s
JOIN scores sc ON s.id = sc.student_id
WHERE YEAR(s.birthdate) >= 2005  -- 分组前过滤：只保留2005年后出生的学生
GROUP BY s.class_id  -- 按班级分组

8. 条件分支计算：CASE WHEN

当需要根据字段值动态生成分析结果时（如 "按成绩划分等级""统计不同分数段人数"），需用 CASE WHEN 实现条件逻辑。

语法示例：

-- 分析每个学生的语文成绩，并划分等级（A：90+，B：80-89，C：60-79，D：<60）
SELECT 
  s.name AS 学生姓名,
  sc.score AS 语文成绩,
  CASE 
    WHEN sc.score >= 90 THEN 'A'
    WHEN sc.score >= 80 THEN 'B'
    WHEN sc.score >= 60 THEN 'C'
    ELSE 'D'  -- 缺考或不及格
  END AS 成绩等级
FROM students s
JOIN scores sc ON s.id = sc.student_id
WHERE sc.subject = '语文';

进阶用法（结合聚合函数）：

-- 统计语文成绩各等级的人数
SELECT 
  CASE 
    WHEN sc.score >= 90 THEN 'A'
    WHEN sc.score >= 80 THEN 'B'
    WHEN sc.score >= 60 THEN 'C'
    ELSE 'D'
  END AS 成绩等级,
  COUNT(*) AS 人数  -- 统计每个等级的人数
FROM scores sc
WHERE sc.subject = '语文'
GROUP BY 成绩等级;  -- 按等级分组

9. 窗口函数：OVER () 子句

窗口函数是 高级数据分析核心工具 ，可在不分组的前提下，对 "指定窗口范围" 内的数据进行计算（如 "计算每个学生在班级内的成绩排名""求每个班级的成绩平均值并关联到每条学生记录"），避免 GROUP BY 导致的结果行数减少。

常用窗口函数：

1. 排名函数 ：RANK()（跳跃排名）、DENSE_RANK()（连续排名）、ROW_NUMBER()（唯一序号）。

-- 分析每个班级内学生的数学成绩排名（按成绩降序）
SELECT 
 c.class_name AS 班级,
 s.name AS 学生姓名,
 sc.score AS 数学成绩,
 RANK() OVER (PARTITION BY c.class_name ORDER BY sc.score DESC) AS 班级排名
-- PARTITION BY 按班级分组（窗口范围），ORDER BY 按成绩排序
FROM students s
JOIN classes c ON s.class_id = c.class_id
JOIN scores sc ON s.id = sc.student_id
WHERE sc.subject = '数学';

2. 聚合窗口函数 ：SUM() OVER()、AVG() OVER() 等，将聚合结果关联到每条原始记录。

-- 分析每个学生的数学成绩，及所在班级的数学平均成绩、年级平均成绩
SELECT 
  c.class_name AS 班级,
  s.name AS 学生姓名,
  sc.score AS 数学成绩,
  AVG(sc.score) OVER (PARTITION BY c.class_name) AS 班级平均分,  -- 班级窗口的平均值
  AVG(sc.score) OVER () AS 年级平均分  -- 全年级窗口的平均值（无PARTITION BY）
FROM students s
JOIN classes c ON s.class_id = c.class_id
JOIN scores sc ON s.id = sc.student_id
WHERE sc.subject = '数学';
HAVING 平均成绩 >= 80;  -- 分组后过滤：保留平均成绩≥80的班级

四、数据的增、删、改、查 (DML - 数据操作语言)

1. 插入数据​:INSERT INTO

用于向表中添加新记录，基础语法：

-- 完整语法（指定字段）
INSERT INTO 表名 (字段1, 字段2, ...) VALUES (值1, 值2, ...);

-- 简化语法（按表中所有字段顺序插入，需包含所有字段值）
INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...);

-- 批量插入
INSERT INTO 表名 (字段1, 字段2) VALUES 
  (值1, 值2),
  (值3, 值4),
  (值5, 值6);

示例 ：向users表插入一条用户数据

INSERT INTO users (username, age, email) 
VALUES ('张三', 25, 'zhangsan@example.com');

2. 查询数据​:SELECT/ FROM

用于从表中获取数据，是最常用的 DML 命令，基础语法：

-- 基础查询（*表示所有字段）
SELECT 字段1, 字段2, ... FROM 表名;

-- 带条件查询
SELECT 字段 FROM 表名 WHERE 条件;

-- 排序查询（ASC升序，DESC降序，默认升序）
SELECT 字段 FROM 表名 ORDER BY 字段 排序方式;

-- 限制查询结果数量
SELECT 字段 FROM 表名 LIMIT 数量;

-- 去重查询
SELECT DISTINCT 字段 FROM 表名;

示例 ：查询users表中年龄大于 18 的用户，按年龄降序排列，只显示前 5 条

SELECT username, age FROM users 
WHERE age > 18 
ORDER BY age DESC 
LIMIT 5;

3. 更新数据​:UPDATE/ SET

用于修改表中已有记录，必须加WHERE条件（否则会更新所有记录），基础语法：

UPDATE 表名 
SET 字段1 = 新值1, 字段2 = 新值2, ... 
WHERE 条件;

示例 ：将users表中id=1的用户年龄改为 26

UPDATE users 
SET age = 26, email = 'new_zhangsan@example.com' 
WHERE id = 1;

注意 ：无WHERE条件时会更新表中所有记录，操作前务必确认条件是否正确。

4. 删除数据​:DELETE FROM

用于删除表中记录，必须加WHERE条件（否则会删除所有记录），基础语法：

DELETE FROM 表名 WHERE 条件;

示例 ：删除users表中id=5的用户

DELETE FROM users WHERE id = 5;

补充 ：若需清空表中所有数据（保留表结构），可使用TRUNCATE（属于 DDL，速度更快，但无法回滚）：

TRUNCATE TABLE 表名;

五、权限和事务控制 (DCL - 数据控制语言 & TCL - 事务控制语言)

DCL 主要用于控制数据库用户的访问权限，确保数据安全。核心命令包括 GRANT（授权）和 REVOKE（撤销权限）。

TCL 用于控制数据库事务，确保多步操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID 特性）。核心命令包括 START TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK。

1. 创建用户并授权​：GRANT

GRANT 用于为用户分配特定权限，语法如下：

-- 创建用户并授权（MySQL 8.0 需先创建用户再授权）
CREATE USER '用户名'@'主机地址' IDENTIFIED BY '密码';

-- 授权（例如：授予对 db1 数据库所有表的查询和插入权限）
GRANT SELECT, INSERT ON db1.* TO '用户名'@'主机地址';

-- 授予所有权限（谨慎使用）
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO '用户名'@'主机地址' WITH GRANT OPTION;

• 主机地址：localhost 表示本地，% 表示所有远程主机。
• WITH GRANT OPTION：允许用户将自己的权限授予其他用户。
• 执行后需刷新权限：FLUSH PRIVILEGES;

2. 撤销权限​：REVOKE

REVOKE 用于收回已授予的权限，语法如下：

-- 撤销特定权限
REVOKE SELECT, INSERT ON db1.* FROM '用户名'@'主机地址';

-- 撤销所有权限
REVOKE ALL PRIVILEGES ON *.* FROM '用户名'@'主机地址';

• 撤销后同样需要刷新权限：FLUSH PRIVILEGES;

3. 事务开始​：START TRANSACTION;或 BEGIN;

用于标记事务的起始点，之后的 SQL 操作将被视为一个整体：

START TRANSACTION; -- 或 BEGIN;
-- 后续的 INSERT/UPDATE/DELETE 等操作

4. 提交事务​：COMMIT;

将事务中所有操作永久保存到数据库，事务结束：

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT; -- 两笔更新同时生效

5. 回滚事务​：ROLLBACK;

若事务中出现错误，撤销所有已执行的操作，恢复到事务开始前的状态：

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
-- 假设此处出现错误
ROLLBACK; -- 撤销上述更新，数据回到初始状态

事务的保存点（SAVEPOINT）

复杂事务中可设置保存点，灵活回滚到指定位置：

START TRANSACTION;
UPDATE table1 SET col = 1;
SAVEPOINT sp1; -- 设置保存点
UPDATE table2 SET col = 2;
ROLLBACK TO sp1; -- 仅回滚到 sp1 之后的操作
COMMIT; -- 最终提交 table1 的更新

六、部分窗口函数

窗口函数的通用语法

所有窗口函数都遵循以下结构：

函数名([参数]) OVER (
  [PARTITION BY 分组字段]  -- 按字段划分窗口（类似GROUP BY，可选）
  [ORDER BY 排序字段 [ASC|DESC]]  -- 窗口内的排序方式（可选）
  [窗口范围]  -- 如 ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW（可选）
)

• PARTITION BY：将数据划分为多个独立窗口（不写则整个表为一个窗口）。
• ORDER BY：指定窗口内的排序规则，排名函数和偏移函数必须配合此子句使用。
• 窗口范围：默认是从首行到当前行，可通过 ROWS/RANGE 调整（如 "前 3 行到当前行"）。

应用场景

窗口函数特别适合以下分析场景：

• 排名分析（成绩排名、销售 TOP N）
• 同期对比（本月与上月销售额对比）
• 累计计算（累计销售额、累计用户数）
• 占比分析（某产品销售额占总销售额的比例）
• 分组内的首尾值获取（班级最高分 / 最低分学生）

相比传统的 GROUP BY 聚合，窗口函数能在保留原始数据的同时附加分析结果，极大简化了复杂报表的生成逻辑。

1. 排名函数（用于生成排名序号）

1. ROW_NUMBER()为窗口内的每条记录分配唯一的连续序号（1,2,3...），即使值相同也不会重复。

   -- 按数学成绩降序，为每个班级的学生分配唯一排名
   SELECT 
     class_id, name, score,
     ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY class_id ORDER BY score DESC) AS row_num
   FROM students;

2. RANK()生成排名时，相同值会获得相同排名，后续排名会跳过中间序号（如 1,1,3...）。

   -- 数学成绩相同的学生排名相同，下一名次跳跃
   SELECT 
     name, score,
     RANK() OVER (ORDER BY score DESC) AS rnk
   FROM scores WHERE subject = '数学';

3. DENSE_RANK()生成排名时，相同值获得相同排名，后续排名连续不跳跃（如 1,1,2...）。

   -- 数学成绩相同的学生排名相同，下一名次连续
   SELECT 
     name, score,
     DENSE_RANK() OVER (ORDER BY score DESC) AS dense_rnk
   FROM scores WHERE subject = '数学';

2. 聚合类窗口函数（对窗口数据做聚合计算）

将常见聚合函数（SUM/AVG/MAX/MIN/COUNT）用于窗口，计算每条记录所在窗口的聚合结果，且不压缩原始行数。

-- 计算每个学生的成绩及所在班级的总分、平均分
SELECT 
  class_id, name, score,
  SUM(score) OVER (PARTITION BY class_id) AS 班级总分,
  AVG(score) OVER (PARTITION BY class_id) AS 班级平均分,
  MAX(score) OVER (PARTITION BY class_id) AS 班级最高分
FROM students;

3. 分布函数（分析数据分布位置）

1. PERCENT_RANK()计算当前行在窗口中的相对排名百分比，公式：(当前排名 - 1) / (总记录数 - 1)，结果范围 [0,1]。

   -- 计算每个学生成绩在班级内的百分比排名
   SELECT 
     class_id, name, score,
     PERCENT_RANK() OVER (PARTITION BY class_id ORDER BY score DESC) AS pct_rank
   FROM students;

2. CUME_DIST()计算当前行及之前行的行数占窗口总记录数的比例，结果范围 (0,1]，表示 "小于等于当前值的记录占比"。

   -- 计算成绩≤当前学生的比例（如0.8表示80%的学生成绩≤当前值）
   SELECT 
     name, score,
     CUME_DIST() OVER (ORDER BY score) AS cume_dist
   FROM scores WHERE subject = '语文';

4. 偏移函数（获取相邻行数据）

用于访问窗口中当前行之前或之后的指定行数据，常用于计算 "环比""同比" 等差异。

1. LAG(expr, n, default)获取当前行的前第 n 行数据，default 为无数据时的默认值（默认 NULL）。

   -- 获取学生的上一次考试成绩及分数变化
   SELECT 
     name, exam_date, score,
     LAG(score, 1) OVER (PARTITION BY name ORDER BY exam_date) AS 上一次成绩,
     score - LAG(score, 1) OVER (PARTITION BY name ORDER BY exam_date) AS 分数变化
   FROM scores;

2. LEAD(expr, n, default)获取当前行的后第 n 行数据，与 LAG 方向相反。

   -- 获取学生的下一次考试成绩
   SELECT 
     name, exam_date, score,
     LEAD(score, 1) OVER (PARTITION BY name ORDER BY exam_date) AS 下一次成绩
   FROM scores;

5. 首尾函数（获取窗口内的首尾数据）

1. FIRST_VALUE(expr)返回窗口内排序后的第一行数据。

   -- 获取每个班级的第一名成绩及学生姓名
   SELECT 
     class_id, name, score,
     FIRST_VALUE(name) OVER (PARTITION BY class_id ORDER BY score DESC) AS 班级第一名
   FROM students;

2. LAST_VALUE(expr)返回窗口内排序后的最后一行数据（注意默认窗口范围是从首行到当前行，需指定 RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING 才能获取整个窗口的最后一行）。

   -- 获取每个班级的最后一名成绩及学生姓名
   SELECT 
     class_id, name, score,
     LAST_VALUE(name) OVER (
       PARTITION BY class_id 
       ORDER BY score DESC 
       RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING
     ) AS 班级最后一名
   FROM students;