1-MySQL基础

1-MySQL-Basic

鸣谢:黑马程序员。(【黑马程序员 MySQL数据库入门到精通,从mysql安装到mysql高级、mysql优化全囊括】https://www.bilibili.com/video/BV1Kr4y1i7ru?vd_source=b7f14ba5e783353d06a99352d23ebca9)

一、概述

1.数据库相关概念

中文名 英文名 说明
数据库 DataBase(DB) 有组织地存储数据的仓库。
关系型数据库 Relational DataBase(RDB) 是基于关系模型,由多张通过主键和外键相互连接的二维表组成的数据库。
数据库管理系统 DataBase Managememt System(DBMS) 操纵和管理数据库的大型软件。
关系型数据库管理系统 Reletional DataBase Managememt System(RDBMS) 是实现关系型数据库功能的软件系统,负责数据的存储、管理、查询和安全控制。
结构化查询语言 Structured Query Language(SQL) 操作关系型数据库的编程语言,定义了一套操作关系型数据库的统一标准。

2.MySQL数据模型



二、SQL

1.SQL通用语法

  • SQL语句可以单行或多行书写,以分号结尾。
  • SQL语句可以使用空格/缩进来增强语句的可读性。
  • MySQL的SQL语句不区分大小写,关键字建议使用大写。
  • 注释
    • 单行注释: --#,后者为MySQL特有。
    • 多行注释:/* */

2.SQL分类

名称 英文全称 说明
DDL Data Definition Language 数据定义语言,用于定义数据库对象(数据库、表、字段)。
DML Data Manipulation Language 数据操作语言,用于对数据库表中的数据进行增、删、改。
DQL Data Query Language 数据查询语言,用于查询数据库中表的记录。
DCL Data Control Language 数据控制语言,用于创建数据库用户,控制数据库的访问权限。

3.MySQL数据类型

3.1 数值类型
类型 大小 说明
tinyint 1B 微小整数值
smallint 2B 小整数值
mediumint 3B 中整数值
int/integer 4B 整数值
bigint 8B 大整数值
float 4B 单精度浮点数值
double 8B 双精度浮点数值
decimal - 小数值(精确的定点数)
3.2 字符串类型

!Tip

char的性能相比varchar会更高一些。

类型 大小 说明
char 0-255B 定长字符串 (需要指定长度)
varchar 0-65535B 变长字符串 (需要指定长度)
tinyblob 0-255B 二进制形式的短文本数据
tinytext 0-255B 短文本数据
blob 0-65535B 二进制形式的文本数据
text 0-65535B 文本数据
mediumblob 0 ~ 2^24-1 B 二进制形式的中等长度文本数据
mediumtext 0 ~ 2^24-1 B 中等长度文本数据
longblob 0 ~ 2^32-1 B 二进制形式的极大文本数据
longtext 0 ~ 2^32-1 B 极大文本数据
3.3 日期时间类型
类型 大小 范围 格式 说明
date 3B 1000-01-01 至 9999-12-31 YYYY-MM-DD 日期值
time 3B -838:59:59 至 838:59:59 HH:MM:SS 时间值或持续时间
year 1B 1901 至 2155 YYYY 年份值
datetime 8B 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 4B 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

4.DDL

4.1 数据库操作
mysql 复制代码
-- 查询所有数据库
show databases;
-- 查询当前数据库
select database();
-- 创建数据库
create database [if not exists] 数据库名 [default charset 字符集] [collate 排序规则];
-- 删除数据库
drop database [if exists] 数据库名;
-- 切换数据库
use 数据库名;

4.2 表操作
4.2.1 查询
mysql 复制代码
-- 查询当前数据库所有表
show tables;
-- 查看指定表结构:包括字段、字段类型、是否可以为Null,是否存在默认值等信息
desc 表名;
-- 查询指定表的建表语句
show create table 表名;
4.2.2 创建
mysql 复制代码
create table 表名(
    字段1 字段1类型 [comment '字段1注释'] [约束],
    字段2 字段2类型 [comment '字段2注释'] [约束],
    ...
    字段n 字段n类型 [comment '字段n注释'] [约束]
) [comment '表注释'] ;
4.2.3 修改
mysql 复制代码
-- 添加字段
alter table 表名 add 字段名 字段类型(长度) [comment '注释'] [约束];
-- 修改字段类型
alter table 表名 modify 字段名 新字段类型(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 新字段类型(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;
4.2.4 删除
mysql 复制代码
-- 删除表
drop table [if exists] 表名;
-- 删除指定表,并重新创建该表
truncate table 表名;

5.DML

5.1 添加记录

!CAUTION

  • 插入记录时,值的顺序需要与指定的字段顺序一一对应。
  • 字符串和日期型字段值应该包含在引号中。
  • 插入记录的字段值长度应该在字段的规定范围内。
mysql 复制代码
-- 添加包含指定字段值的记录
insert into 表名 (字段名1, 字段名2, ...) values (值1, 值2, ...); 
-- 添加包含全部字段值的记录
insert into 表名 values (值1, 值2, ...);

-- 批量添加包含指定字段值的记录
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, ...);
-- 批量添加包含全部字段值的记录
insert into 表名 values (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...), (值1, 值2, ...);
5.2 修改与删除记录
mysql 复制代码
-- 修改记录
update 表名 set 字段名1 = 值1 , 字段名2 = 值2 , .... [where 条件];
-- 删除记录
delete from 表名 [where 条件];

6.DQL

6.1 基本语法
mysql 复制代码
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;
6.2 基本查询
mysql 复制代码
-- 查询包含全部字段值的记录
select * from 表名;
-- 查询包含指定字段值的记录
select 字段1, 字段2, ... from 表名;
-- 给字段设置别名
select 字段1 [as 别名1] , 字段2 [as 别名2] ... from 表名;
select 字段1 [别名1] , 字段2 [别名2] ... from 表名;
-- 去除重复记录
select distinct 去重字段, 字段1, 字段2, ... from 表名;
6.3 条件查询-where
P1 语法
mysql 复制代码
select 字段列表 from 表名 where 条件列表;
P2 比较运算符
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 ... 在某个范围之内(含边界值)
in (...) in后列表中的值多选一
like '占位符xxx占位符' 模糊匹配(_匹配单个字符,%匹配任意个字符)
is null 为空
P3 逻辑运算符
逻辑运算符 功能
and/&& 并且
or/`
not/! 不是

6.4 聚合函数-count、max、min、avg、sum

!Tip

将一列数据作为一个整体,进行纵向计算。null值不参与所有聚合函数的运算。

mysql 复制代码
select 聚合函数(字段列表) from 表名;
6.5 排序查询-order by
  • 排序方式:ASC升序(默认值),DESC降序。
  • 如果是升序, 可以不指定排序方式ASC。
  • 如果是多字段排序,当第一个字段值相同时,才会根据第二个字段进行排序 。
mysql 复制代码
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;
6.6 分页查询-limit
  • 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。
  • 如果查询的是第一页数据,起始索引可以省略,直接简写为limit 查询记录数
mysql 复制代码
select 字段列表 from 表名 limit 查询记录数 offset 起始索引;
select 字段列表 from 表名 limit 起始索引, 查询记录数;
6.7 分组查询-group by + having
P1 语法
mysql 复制代码
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];
P2 wherehaving的区别
区别 where having
执行时机 分组之前进行过滤,不满足where条件的记录不参与分组 分组之后对结果进行过滤
判断条件 不能对聚合函数进行判断 可以对聚合函数进行判断
P3 注意事项
  • 执行顺序where->聚合函数->having
  • 分组之后,查询的字段一般为聚合字段和分组字段,查询其他字段没有意义。

6.8 DQL语句的执行顺序

7.DCL

7.1 管理用户
  • 主机名可以使用%通配。
  • DCL语句开发人员较少使用,主要是DBA(DataBase Administrator:数据库管理员)使用。
mysql 复制代码
-- 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';
-- 修改用户密码
alter user '用户名'@'主机名' identified with mysql_native_password by '密码';
-- 删除用户
drop user '用户名'@'主机名';
7.2 权限控制
P1 常用权限
常用权限 说明
ALL, ALL PRIVILEGES 所有权限
SELECT 查询数据
INSERT 插入数据
UPDATE 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/表
P2 语法
  • 多个权限之间,使用逗号分隔。
  • 授权时, 数据库名和表名可以使用*进行通配,代表所有。
mysql 复制代码
-- 查询权限
show grants for '用户名'@'主机名';
-- 授予权限
grant 权限列表 on 数据库名.表名 to '用户名'@'主机名';
-- 撤销权限
revoke 权限列表 on 数据库名.表名 from '用户名'@'主机名';


三、函数

1.字符串函数

函数 功能
concat(s1,s2,...,sn) 将s1,s2,...,sn拼接成一个字符串。
lower(str) 将字符串str全部转小写。
upper(str) 将字符串str全部转大写。
lpad(str,n,pad) 用字符串pad对str的左边填充,直到str长度为n。
rpad(str,n,pad) 用字符串pad对str的右边填充,直到str长度为n。
trim(str) 去除字符串str头部和尾部的空格。
substring(str,start,len) 返回字符串str从start位置起,长len的子串。

2.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的余数。
rand() 返回0~1内的随机数。
round(x,y) 将x四舍五入到y位小数。

3.日期函数

函数 功能
curdate() 返回当前日期。
curtime() 返回当前时间。
now() 返回当前日期时间。
year(date) 获取指定date的年。
month(date) 获取指定date的月。
day(date) 获取指定date的日。
DATE_ADD(date, INTERVAL expr unit) date: 要操作的日期;expr: 添加的时间间隔值;unit: 时间单位,如 DAY、MONTH、YEAR等。返回一个日期加上一个时间间隔后的日期。
datediff(date1,date2) 返回date1和date2间隔的天数。

4.流程函数

P1 if(value,t,f)

如果value为true,则返回t,否则返回f(t和f可以是任意类型的数据)。

P2 ifnull(value1,value2)

如果value1为空,则返回value2,否则正常返回value1。

P3 case语句
mysql 复制代码
case 字段
	when value1 then res1
	when value2 then res2
	...
	else default_res
end

如果字段值value1为true,返回res1;如果字段值value2为true,返回res2;...;其他情况下返回default_res。


mysql 复制代码
case 
	when condition1 then res1
	when condition2 then res2
	...
	else default_res
end

如果条件表达式condition1为true,返回res1;如果条件表达式condition2为true,返回res2;...;其他情况下返回default_res。



四、约束

!TIP

约束是作用于表中字段的规则,用于限制存储在表中的数据格式,从而保证数据库中数据的正确性、有效性和完整性。

1.分类

约束 关键字 说明
非空约束 not null 限制该字段的值不能为null。
唯一约束 unique 保证该字段的所有值都是唯一、不重复的。
主键约束 primary key 主键是一条记录的唯一标识,要求非空且唯一。
外键约束 foreign key 用于让两张表的记录之间建立连接,保证数据的一致性和完整性。
默认约束 default 保存记录时,如果未指定记录中该字段的值,则采用默认值。
自增约束 auto increment 在新记录插入表中时通过自增生成一个唯一的数字。
检查约束(MySQL 8.0.16+) check 保证该字段的值满足某一个条件。

2.外键约束

2.1 语法
mysql 复制代码
-- 添加外键
-- 方式一:建表时就添加外键
create table 表名(
	字段名 字段类型,
    ...
    [constraint 外键名称] foreign key(外键字段名) references 父表(父表字段名)
);

-- 方式二:后续根据需要修改表结构
alter table add constraint 外键名称 foreign key(外键字段名) references 父表(父表字段名);


-- 删除外键
alter table 表名 drop foreign key 外键名称;
2.2 删除/更新行为

添加外键之后,在删除父表记录时产生的约束行为,我们称之为删除/更新行为。主要有以下几种:

行为 说明
NO ACTION 默认行为: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。
RESTRICT 默认行为: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,则同步删除/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外键值为null(前提是该外键没有非空约束)。
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)

具体语法如下:

mysql 复制代码
alter table 表名 
	add constraint 外键名称 foreign key(外键字段名) references 父表(父表字段名)
	on update 更新行为 on delete 删除行为;


五、多表查询

1.多表关系

由于业务之间相互关联,所以各个表结构之间也存在着各种联系,大致可以分为以下三种:

1.1 一对多(多对一)
  • 举例:部门与员工的关系是一对多,一个部门对应多个员工。

  • 实现:在多的一方建立外键,指向一的一方的主键。

1.2 多对多
  • 举例:学生与课程的关系是多对多,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:建立第三张表(中间表),中间表至少包含两个外键,分别关联双方的主键。
1.3 一对一
  • 举例:用户与用户详情的关系是一对一,一个用户和一个用户详情一一对应。
  • 应用场景:常用于单表拆分,将一张表的核心字段保留,其他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,设置外键是唯一的,关联另一方的主键。

2.多表查询概述

2.1 笛卡尔积
  • 笛卡尔积:是指两个集合之间所有可能有序对的集合,其中每个有序对的第一个元素来自集合A,第二个元素来自集合B。
  • 在多表查询中,我们需要消除笛卡尔积中无效的有序对。
2.2 多表查询分类
  • 连接查询
    • 内连接:相当于查询A、B交集部分的记录。
    • 外连接
      • 左外连接:查询左表所有记录,以及两张表交集部分的记录。
      • 右外连接:查询右表所有记录,以及两张表交集部分的记录。
    • 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:嵌套在查询中的查询。
2.3 表别名
mysql 复制代码
table1 as 别名1, table2 as 别名2;
table1 别名1, table2 别名2;

一旦为表起了别名,就只能使用表别名而不能使用表名来指定字段,否则报错。


3.内连接

图源https://blog.csdn.net/m0_50513629/article/details/138345063?fromshare=blogdetail\&sharetype=blogdetail\&sharerId=138345063\&sharerefer=PC\&sharesource=2401_83600210\&sharefrom=from_link

mysql 复制代码
-- 隐式内连接
select 字段列表 from 表1, 表2 where 条件列表;
-- 显式内连接
select 字段列表 from 表1 [inner] join 表2 on 连接条件列表;

4.外连接

左外连接:

右外连接:

以上图源https://blog.csdn.net/m0_50513629/article/details/138345063?fromshare=blogdetail\&sharetype=blogdetail\&sharerId=138345063\&sharerefer=PC\&sharesource=2401_83600210\&sharefrom=from_link

mysql 复制代码
-- 左外连接
select 字段列表 from 表1 left [outer] join 表2 on 条件列表; 
-- 右外连接
select 字段列表 from 表1 right [outer] join 表2 on 条件列表; 

5.自连接

5.1 自连接查询

自连接就是自己连接自己,自连接查询可以是内连接查询,也可以是外连接查询。

在自连接查询中,必须要为表起别名,否则我们不清楚所指定的条件、返回的字段,到底是针对哪一张表。

mysql 复制代码
select 字段列表 from 表1 别名1 join 表2 别名2 on 条件列表;
5.2 联合查询

联合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。

对于联合查询的多张表的列数必须保持一致,字段类型也需要保持一致,否则会报错。

mysql 复制代码
-- 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
select 字段列表 from 表1 ...
union [all]
select 字段列表 from 表2 ...;

6.子查询

!Tip

SQL语句中嵌套select语句,称为嵌套查询,又称子查询。

6.1 语法
mysql 复制代码
select/insert/update/delete... 表1 where 字段 = (
	select 字段 from 表2
);
6.2 分类

根据子查询结果的不同,可分为:

  • 标量子查询:子查询结果为单个值(数字、字符串、日期等)。
  • 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。

根据子查询位置的不同,可分为:

  • where之后的子查询
  • from之后的子查询
  • select之后的子查询

6.3 标量子查询

示例如下:

mysql 复制代码
-- 查询销售部所有员工的信息
select * from emp where dept_id=(
    select id from dept where name='销售部'
);

-- 查询在方东白入职之后的员工信息
select * from emp where entrydate>(
    select entrydate from emp where name='方东白'
);
6.4 列子查询
P1 常用操作符
操作符 说明
in 在指定范围内多选一。
not in 不在指定范围内。
any 子查询返回的列中,有任意一行(即任意一个字段值)满足要求即可。
some any等同,功能上无任何区别。
all 子查询返回的列中,所有行(即所有字段值)都必须满足要求。
P2 示例
mysql 复制代码
-- 查询销售部和市场部的所有员工信息
select * from emp where dept_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的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'
    )
);

-- 查询比研发部其中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 dept where name='研发部'
    )
);
6.4 行子查询

示例如下:

mysql 复制代码
-- 查询与张无忌的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='张无忌'
);
6.5 表子查询

常用的操作符是in

示例如下:

mysql 复制代码
-- 查询与鹿杖客、宋远桥的职位及薪资相同的员工信息
select * from emp where (job,salary) in (
    select job,salary from emp where name in ('鹿杖客','宋远桥')
);

-- 查询入职日期是2006-01-01之后的员工信息及其部门信息
select * from (select * from emp where entrydate>'2006-01-01') temp
    left join dept on temp.dept_id=dept.id;


六、事务

1.概述

事务是一组操作的集合,它是一个不可分割的工作单位。事务会把所有操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作,这意味着这些操作要么同时成功,要么同时失败。

比如对于转账操作,我们就需要通过事务来保障它的安全性:在业务逻辑执行之前开启事务,执行完毕后提交事务。如果执行过程中报错,则回滚事务,把数据恢复到事务开始之前的状态。

注意:MySQL的事务默认是自动提交的,也就是说,当执行完一条DML语句时,MySQL会立即隐

式地提交事务。


2.事务操作

2.0 数据准备
mysql 复制代码
create table account(
    id int primary key AUTO_INCREMENT comment 'ID',
    name varchar(10) comment '姓名',
    money double(10,2) comment '余额'
) comment '账户表';
insert into account(name, money) VALUES ('张三',2000), ('李四',2000);
2.1 未开启事务
P1 正常情况
mysql 复制代码
-- 转账操作:张三给李四转账1000
-- 1.查询张三账户余额
select money from account where name='张三';
-- 2.如果张三余额大于1000,则将张三余额-1000
update account set money=money-1000 where name='张三' and money>1000;
-- 3.将李四余额+1000
update account set money=money+1000 where name='李四';

运行以上三行代码后查看account表,可以看到转账成功:

P2 异常情况
mysql 复制代码
select money from account where name='张三';
update account set money=money-1000 where name='张三' and money>1000;
模拟程序出现异常
update account set money=money+1000 where name='李四';

我们把张三和李四的余额都恢复到2000,运行以上三代码后查看account表,可以发现转账失败,张三余额减少1000,李四余额却没有增加,这是一个巨大的安全漏洞:

2.2 开启事务
P1 方法一
mysql 复制代码
-- 查看事务提交方式,设置为手动提交事务
-- 这样我们执行的DML语句都不会提交, 需要手动的执行commit进行提交
select @@autocommit;
set @@autocommit=0;
/*
	此处是业务逻辑代码
*/
-- 执行以上代码,若正常则提交事务
commit;
-- 执行以上代码,若出现异常则回滚事务
rollback;
P2 方法二
mysql 复制代码
-- 开启事务
start transaction或begin;
/*
	此处是业务逻辑代码
*/
-- 执行以上代码,若正常则提交事务
commit;
-- 执行以上代码,若出现异常则回滚事务
rollback;

3.事务的四大特性ACID

  • 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(Consitency):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。

4.并发事务的三大问题

4.1 脏读

定义:一个事务读到另一个事务还未提交的记录。

4.2 不可重复读

定义:一个事务先后读取同一条记录,但两次读取到的记录内容不同。

4.3 幻读

定义:一个事务按照条件查询记录时,没有对应的记录行,但是在插入记录时又发现这行记录已经存在,好像出现了"幻觉"。

5.事务隔离级别

5.1 事务隔离级别
隔离级别 是否可能脏读 是否可能不可重复读 是否可能幻读
Read Uncommitted
Read Committed ×
Repeatable Read(默认) × ×
Serializable × × ×

隔离级别越高,数据越安全,但SQL性能越差。

5.2 语法
mysql 复制代码
-- 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 事务隔离级别;
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