Task01：环境搭建，初识数据库

0. 教程地址

github.com/datawhalech... gitee.com/datawhalech...

1. 环境搭建

1.1 安装数据库

bash 复制代码

ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID:	Ubuntu
Description:	Ubuntu 20.04 LTS
Release:	20.04
Codename:	focal
ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$

先来看一下系统信息，我这个是腾讯云服务器上面的Ubuntu 20.04

然后之前在做Juicy Big Data中Hive部分的时候，已经安装过MySQL了，大概过程如下：

bash 复制代码

master@VM-0-12-ubuntu:/opt$ sudo apt update
Hit:1 http://mirrors.tencentyun.com/ubuntu focal InRelease
Get:2 http://mirrors.tencentyun.com/ubuntu focal-security InRelease [114 kB]
Get:3 http://mirrors.tencentyun.com/ubuntu focal-updates InRelease [114 kB]
Fetched 228 kB in 1s (364 kB/s)    
Reading package lists... Done
Building dependency tree       
Reading state information... Done
97 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.
master@VM-0-12-ubuntu:/opt$ sudo apt install mysql-server
···
done!
update-alternatives: using /var/lib/mecab/dic/ipadic-utf8 to provide /var/lib/mecab/dic/debian (mecab-dictionary) in auto mode
Setting up mysql-server (8.0.28-0ubuntu0.20.04.3) ...
Processing triggers for systemd (245.4-4ubuntu3.15) ...
Processing triggers for man-db (2.9.1-1) ...
Processing triggers for libc-bin (2.31-0ubuntu9.2) ...
master@VM-0-12-ubuntu:/opt$ sudo netstat -tap | grep mysql 
tcp        0      0 localhost:33060         0.0.0.0:*               LISTEN      663796/mysqld       
tcp        0      0 localhost:mysql         0.0.0.0:*               LISTEN      663796/mysqld       
master@VM-0-12-ubuntu:/opt$ systemctl status mysql
● mysql.service - MySQL Community Server
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/mysql.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since Mon 2022-03-21 19:55:54 CST; 56s ago
   Main PID: 663796 (mysqld)
     Status: "Server is operational"
      Tasks: 38 (limit: 2265)
     Memory: 362.6M
     CGroup: /system.slice/mysql.service
             └─663796 /usr/sbin/mysqld
master@VM-0-12-ubuntu:/opt$

其实还有一个更优雅的方式去查看运行状态，如下：

bash 复制代码

ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$ service mysql status
● mysql.service - MySQL Community Server
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/mysql.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since Wed 2022-05-11 22:30:31 CST; 3 days ago
    Process: 664 ExecStartPre=/usr/share/mysql/mysql-systemd-start pre (code=exited, status=0/SUCCESS)
   Main PID: 865 (mysqld)
     Status: "Server is operational"
      Tasks: 46 (limit: 2265)
     Memory: 483.6M
     CGroup: /system.slice/mysql.service
             └─865 /usr/sbin/mysqld

May 11 22:30:27 VM-0-12-ubuntu systemd[1]: Starting MySQL Community Server...
May 11 22:30:31 VM-0-12-ubuntu systemd[1]: Started MySQL Community Server.
ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$

我在查看Redis和MongoDB的时候也是用的这个格式的命令，当然安装的时候也是用的apt命令

然后关于MySQL的账号部分，我并没有进行其他设置，一直用的都是root账户和空密码

1.2 创建数据库

bash 复制代码

ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$ mysql -u root -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 650
Server version: 8.0.28-0ubuntu0.20.04.3 (Ubuntu)

Copyright (c) 2000, 2022, Oracle and/or its affiliates.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

先使用命令登录数据库，然后再执行sql文件

bash 复制代码

mysql> source /home/ubuntu/shop.sql;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

Database changed
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)

Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)
Records: 6  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 14 rows affected (0.00 sec)
Records: 14  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

Query OK, 16 rows affected (0.01 sec)
Records: 16  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 8 rows affected (0.00 sec)
Records: 8  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.02 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 5 rows affected (0.00 sec)
Records: 5  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

Query OK, 6 rows affected (0.00 sec)
Records: 6  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

Query OK, 11 rows affected (0.01 sec)
Records: 11  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 11 rows affected (0.01 sec)
Records: 11  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 13 rows affected (0.01 sec)
Records: 13  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

Query OK, 3 rows affected (0.01 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0

Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql>

我之前查的博客好像有说可以直接输入sql文件的路径，但是显然会报错

bash 复制代码

mysql> /home/ubuntu/shop.sql;
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near '/home/ubuntu/shop.sql' at line 1

1.3 查看数据库

大概看一下创建结果吧

bash 复制代码

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| hive_metadata      |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| shop               |
| sys                |
| toyrec             |
+--------------------+
7 rows in set (0.01 sec)

mysql> use shop;
Database changed
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_shop   |
+------------------+
| chars            |
| empskills        |
| inventoryproduct |
| product          |
| product2         |
| productcopy      |
| productins       |
| producttype      |
| samplelike       |
| samplemath       |
| samplestr        |
| shopproduct      |
| skills           |
| view_product     |
+------------------+
14 rows in set (0.00 sec)

mysql> desc chars;
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type    | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| chr   | char(3) | NO   | PRI | NULL    |       |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> desc product;
+----------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field          | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+----------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| product_id     | char(4)      | NO   | PRI | NULL    |       |
| product_name   | varchar(100) | NO   |     | NULL    |       |
| product_type   | varchar(32)  | NO   |     | NULL    |       |
| sale_price     | int          | YES  |     | NULL    |       |
| purchase_price | int          | YES  |     | NULL    |       |
| regist_date    | date         | YES  |     | NULL    |       |
+----------------+--------------+------+-----+---------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql>

啊，最后，当然还是要退出数据库的连接

bash 复制代码

mysql> exit;
Bye
ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$ exit
logout
Connection closing...Socket close.

Connection closed by foreign host.

Disconnected from remote host(Tencent Cloud Server) at 15:28:48.

2. 初识数据库

2.1 初识数据库

2.1.1 DBMS的种类

层次数据库层次（Hierarchical）数据用的是树模型的结构，那都是很早以前的事情了，其后续被关系型数据库所替代
关系数据库这个应该不用多说了，应用非常广泛，它的前身还有网状数据库
面向对象数据库好像也是很久之前的东西了，我感觉跟 ORM 差不多的意思。与之相似的可能是 MongoDB 这种文档数据库，每一条文档就是一个记录
XML 数据库感觉也挺冷门的，查资料说便于存储网页这样的结构，因为同为 XML 格式。
键值存储系统教程中给的示例是 MongoDB 数据库，因为其有一个类似于主键的字段 id 来唯一标识记录，看上去就好像是根据这个 Key 找到这个记录。我感觉或许更加符合这个称号的，是 Redis 数据库。

2.1.2 DBMS的常见系统结构

一般就是客户端/服务器（ C/S 类型）结构吧。我记得之前想把整个文件导入到 MySQL 当中，但是提示权限错误，客户端和服务器端都需要授权才行。当然最后担心格式错误，还是用 Python 逐行导入了。

2.2 初识 SQL

SQL 的语句大概分为以下三类：

DDL（Data Definition Language，数据定义语言）
1. CREATE
2. DROP
3. ALTER
DML（Data Manipulation Language，数据操纵语言）
1. SELECT
2. INSERT
3. UPDATE
4. DELETE
DCL（Data Control Language，数据控制语言）
1. COMMIT
2. ROLLBACK
3. GRANT
4. REVOKE

实际上来说用的最多的还是 DML

2.2.1 SQL的基本书写规则

SQL 语句要以英文号结尾（;）
SQL 的关键字不区分大小写，但是推荐在代码当中统一使用大写格式
Win 默认不区分表名和字段名的大小写，但是Linux/Mac 默认严格区分
单词与单词之间一般使用半角空格隔开，也可以用换行

2.2.2 数据库的创建

bash 复制代码

CREATE DATABASE < 数据库名称 > ;
# 注意末尾需要带有分号

2.2.3 表的创建

bash 复制代码

CREATE TABLE < 表名 >
( < 列名 1> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
  < 列名 2> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
  < 列名 3> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
  < 列名 4> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
  .
  .
  .
  < 该表的约束 1> , < 该表的约束 2> ,......);

2.2.4 命名规则

只能使用半角英文字母、数字、下划线（ _ ）作为数据库、表和列的名称，而名称必须以半角英文字母开头。

在设置这些名称的时候，尽量使用有实际含义的单词

2.2.5 数据类型

INTEGER 型只能存储数字类型的整数，不能存小数
CHAR 型定长的字符串类型，长度不足的回用半角空格补齐，可能会浪费空间
VARCHAR 型变长的字符串类型，不会补足长度
DATE 型指定存储日期格式

2.2.6 约束设置

NOT NULL 是非空约束，即该列必须输入数据。 PRIMARY KEY 是主键约束，代表该列是唯一值，可以通过该列取出特定的行的数据。

2.2.7 表的删除和更新

删除表
bash 复制代码
```
DROP TABLE < 表名 > ;
```

修改表

添加列

bash 复制代码

ALTER TABLE < 表名 > ADD COLUMN < 列的定义 >;

删除列

bash 复制代码

ALTER TABLE < 表名 > DROP COLUMN < 列名 >;

删除行

bash 复制代码

-- 一定注意添加 WHERE 条件，否则将会删除所有的数据
DELETE FROM product WHERE COLUMN_NAME='XXX';

ALTER TABLE 语句和 DROP TABLE 语句一样，执行之后无法恢复。

清空表
bash 复制代码
```
TRUNCATE TABLE TABLE_NAME;
```
相比drop / delete，truncate用来清除数据时，速度最快。

更新表

bash 复制代码

# 使用 update 时要注意添加 where 条件，否则将会将所有的行按照语句修改
UPDATE <表名>
   SET <列名> = <表达式> [, <列名2>=<表达式2>] ...;  
 WHERE <条件>;  # 可选，非常重要
 ORDER BY 子句;  #可选
 LIMIT 子句; #可选

2.2.8 插入数据

插入行

bash 复制代码

INSERT INTO <表名> (列1, 列2, 列3, ......) VALUES (值1, 值2, 值3, ......);

复制表

bash 复制代码

# 将商品表中的数据复制到商品复制表中
INSERT INTO productcopy (product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date)
SELECT product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date
  FROM Product;

2.2.9 索引

作用索引创建了一种有序的数据结构，采用二分法搜索数据时，其复杂度为 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> l o g 2 ( N ) log_2(N) </math>log2(N) ，1000 多万的数据只要搜索 23 次，其效率是非常高效的。增加索引就是增加MySQL查询数据的途径，但是也不能过多地添加索引。

创建索引

bash 复制代码

CREATE TABLE mytable(  
 
ID INT NOT NULL,   
 
username VARCHAR(16) NOT NULL,  
 
INDEX [indexName] (username(length))  
 
);  

-- 方法1
CREATE INDEX indexName ON table_name (column_name)

-- 方法2
ALTER table tableName ADD INDEX indexName(columnName)

索引分类
1. 主键索引建立在主键上的索引，在创建表的时候创建，不允许有空值
2. 唯一索引建立在UNIQUE字段上，允许多个唯一索引，允许为索引值为空
3. 普通索引建立在普通字段上
4. 前缀索引仅对字符类型的前几个字符或者二进制类型的前几个 bytes 建立索引，节省存储空间
5. 全文索引利用"分词技术"实现在长文本中搜索关键字，建议插入所有数据后再创建全文索引，否则索引会随着新数据的插入而不断更新
6. 单列索引建立在单个列上的索引被称为单列索引
7. 联合索引建立在多个列上的索引被称为联合索引，又叫复合索引、组合索引

索引的使用

sql 复制代码

select `login_name` from `user_demo` where `age` + 10 = 30; 
--不会走索引，因为所有索引列参与了计算

select `login_name` from `user_demo` where left(`age`, 1) < 3; 
--不会使用索引，因为使用了函数运算，原理与上面相同
# left 返回具有指定长度的字符串的左边部分

select * from `user_demo` where `login_name` like "Jack%"; 
-- 走索引
# 感觉像是前缀索引

select * from `user_demo` where `login_name` like "%Jack%"; 
-- 不走索引

好像不用特地标明从索引当中查找，同样还是使用 select 语句

关于索引详细的用法见博客^1^，感觉有必要抽空仔细看看

3. 练习题

3.1 创建表

sql 复制代码

CREATE TABLE Addressbook
(
 register_no INTEGER NOT NULL,
 name VARCHAR(128) NOT NULL,
 address VARCHAR(256) NOT NULL,
 tel_no CHAR(10) ,
 mail_address CHAR(20) ,
 PRIMARY KEY (register_no)
);

命令行的操作如下：

bash 复制代码

ubuntu@VM-0-12-ubuntu:~$ mysql -u root -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 656
Server version: 8.0.28-0ubuntu0.20.04.3 (Ubuntu)

Copyright (c) 2000, 2022, Oracle and/or its affiliates.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| hive_metadata      |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| shop               |
| sys                |
| toyrec             |
| ztc                |
+--------------------+
8 rows in set (0.00 sec)

mysql> use ztc
Database changed
mysql> show tables;
Empty set (0.00 sec)

mysql> CREATE TABLE Addressbook
    -> (
    ->  register_no INTEGER NOT NULL,
    ->  name VARCHAR(128) NOT NULL,
    ->  address VARCHAR(256) NOT NULL,
    ->  tel_no CHAR(10) ,
    ->  mail_address CHAR(20) ,
    ->  PRIMARY KEY (register_no)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

mysql> desc Addressbook;
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field        | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| register_no  | int          | NO   | PRI | NULL    |       |
|  name        | varchar(128) | NO   |     | NULL    |       |
|  address     | varchar(256) | NO   |     | NULL    |       |
|  tel_no      | char(10)     | YES  |     | NULL    |       |
| mail_address | char(20)     | YES  |     | NULL    |       |
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
5 rows in set (0.01 sec)

mysql>

3.2 修改表

sql 复制代码

ALTER TABLE Addressbook  
 ADD COLUMN postal_code CHAR(8) NOT NULL;

命令行操作如下

bash 复制代码

mysql> desc Addressbook;
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field        | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| register_no  | int          | NO   | PRI | NULL    |       |
|  name        | varchar(128) | NO   |     | NULL    |       |
|  address     | varchar(256) | NO   |     | NULL    |       |
|  tel_no      | char(10)     | YES  |     | NULL    |       |
| mail_address | char(20)     | YES  |     | NULL    |       |
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
5 rows in set (0.01 sec)

mysql> ALTER TABLE Addressbook  
    ->  ADD COLUMN postal_code CHAR(8) NOT NULL;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> desc Addressbook;
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field        | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| register_no  | int          | NO   | PRI | NULL    |       |
|  name        | varchar(128) | NO   |     | NULL    |       |
|  address     | varchar(256) | NO   |     | NULL    |       |
|  tel_no      | char(10)     | YES  |     | NULL    |       |
| mail_address | char(20)     | YES  |     | NULL    |       |
| postal_code  | char(8)      | NO   |     | NULL    |       |
+--------------+--------------+------+-----+---------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)

mysql>

3.3 删除表

sql 复制代码

drop table Addressbook;

清空表是：

sql 复制代码

truncate table Addressbook;

即保留表结构，但是不保留记录

删除数据是：

sql 复制代码

delete table Addressbook [where];

即逐行删除符合条件的记录，条件为空就是逐行删除所有记录

3.4 恢复表

上面删除的表不能够被恢复

\^\]: [](https://link.juejin.cn?target= "") \[\^\]: [](https://link.juejin.cn?target= "") \[\^\]: [](https://link.juejin.cn?target= "") ### Footnotes 1. [MySQL中索引的使用方法](https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fblog.csdn.net%2Fqq_27198345%2Farticle%2Fdetails%2F116376158 "https://blog.csdn.net/qq_27198345/article/details/116376158") [↩](#↩ "#user-content-fnref-1")