MySQL学习笔记（3）—— 数据库与表的基础操作

一、数据定义概述

1. SQL标准提供若干种数据定义功能，但各个不同数据库系统所支持的有细微区别。大致包含以下几种
   

   • 数据库（database）定义
   • 模式（schema）定义
   • 表（table）定义
   • 视图（view）定义
   • 索引（index）定义

2. 层次化的数据库对象命名机制
   

   • 一个关系数据库管理系统的实例（Instance）中可以建立多个数据库
   • 一个数据库中可以建立多个模式
   • 一个模式下通常包括多个表、视图和索引等数据库对象

二、DDL——数据库相关操作

1. MySQL中模式的定义与删除

• 定义模式实际上定义了一个命名空间。 在这个空间中可以定义该模式包含的数据库对象，例如基本表、视图、索引等。
• 在CREATE SCHEMA中可以接受CREATE TABLE，CREATE VIEW和GRANT子句。
• 注意：在MySQL中，定义schema相当于定义database，但在别的数据库中可能不同，参考：MySQL中CREATE DATABASE和CREATE SCHEMA区别

1. 定义模式：CREATE SCHEMA <模式名> AUTHORIZATION <用户名>[<表定义子句>|<视图定义子句>|<授权定义子句>]
2. 删除模式：DROP SCHEMA <模式名>
   • CASCADE（级联） ：删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除
   • RESTRICT（限制） ：如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝该删除语句的执行。仅当该模式中没有任何下属的对象时才能执行。
3. 示例：
   1. 为用户WANG定义一个学生-课程模式S-T：CREATE SCHEMA “S-T” AUTHORIZATION WANG;
   2. CREATE SCHEMA AUTHORIZATION WANG; 该语句没有指定<模式名>，<模式名>隐含为<用户名>
   3. 为用户ZHANG创建了一个模式TEST，并且在其中定义一个表TAB1：
      

2. MySQL中数据库的定义与删除

1. 创建数据库：create database 数据库名

2. 删除数据库：drop database 数据库名

3. 示例

   

   • 查看现有的数据库：show databases;指令
   • 查看当前在哪个数据库下工作：select database();
   • 转到这个数据库下工作：use 数据库名;

三、DDL——数据表相关操作

1. MySQL存储引擎

• 存储引擎：是如何存储数据、如何更新数据、如何查询数据、如何为存储的数据建立索引等一系列技术的实现方法。

• 查看mysql支持的引擎

  • 命令：show engines

  • 部分引擎介绍
    

• 通常我们使用InnoDB引擎，因为事务功能对优化性能很重要

2. MySQL数据类型

• 在创建数据表时，准确的定义字段的数据类型是非常重要的

• MySQL支持多种数据类型，但大致可以分为3类（红色是常用的）：

  • 数值类型

    

  • 日期/时间类型
    

  • 字符串（字符）类型
    

3. 表相关操作

• 在DDL中，对数据表的操作主要有3种：创建、修改和删除。

（1）示例情境

• 为了便于后面举例子，先提供一个关系示例
• 现有学生-课程模式 S-T如下：

  • 学生表：Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)
    

  • 课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit)
    

  • 学生选课表：SC(Sno,Cno,Grade)
    

（2）建表

• 创建数据表，需要定义的信息主要包括：表名、字段名、字段类型

1. SQL标准

   • 语法

     CREATE TABLE <表名>
     (<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ] 
     [,<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件>] ] …
     [,<表级完整性约束条件> ] );
     

   • 说明

     • <表名>：所要定义的基本表的名字
     • <列名>：组成该表的各个属性（列）
     • <列级完整性约束条件>：涉及相应属性列的完整性约束条件（如PRIMARY KEY、UNIQUE）
     • <表级完整性约束条件>：涉及一个或多个属性列的完整性约束条件（如FOREIGN KEY）
     • 如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列，则必须定义
       在表级上，否则既可以定义在列级也可以定义在表级。

   • 示例（这些都符合MySQL语法）

     • 建立“学生”表Student。学号是主码，姓名取值唯一

       CREATE TABLE Student 
       (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, 		/* 列级完整性约束条件：Sno是主码*/ 
       Sname CHAR(20) UNIQUE,			/* 列级完整性约束条件：Sname取唯一值*/
       Ssex CHAR(2),
       Sage SMALLINT,
       Sdept CHAR(20)
       );
       

     • 建立一个“课程”表Course

       CREATE TABLE Course
       (Cno CHAR(4) PRIMARY KEY,
       Cname CHAR(40), 
       Cpno CHAR(4), 		/*先修课*/
       Ccredit INT,
       /* Cpno是外码，被参照表是Course，被参照列是Cno（自己参照自己） */
       FOREIGN KEY (Cpno) REFERENCES Course(Cno) ); 	
       

     • 建立一个学生选课表SC

       CREATE TABLE SC
       (Sno CHAR(9), 
       Cno CHAR(4), 
       Grade INT,
       /* 主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/
       PRIMARY KEY (Sno,Cno), 
       /* 表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student */
       FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno),
       /* 表级完整性约束条件， Cno是外码，被参照表是Course*/
       FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno)
       );
       

2. MySQL语法

   • 语法

     CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS] table_name
     [(create_definition,…)] 
     [table_options] [select_statement]
     

   • 说明

     • TEMPORARY：表示创建临时表，在当前会话结束后将自动消失

     • IF NOT EXISTS：在建表前，先判断表是否存在，只有该表不存在时才创建

     • create_definition：建表语句的关键部分，用于定义表中各列的属性，放在括号里。这部分和SQL标准语法差不多

     • table_options：表的配置选项（如表的默认存储引擎、字符集）

     • select_statement：通过select语句建表 ，这一般是把查询结果作为表，用这个的话，create_definition部分不用写

   • 示例

     • 建立练习方式表

           create table contacts(
           	id int primary key,
           	name varchar(30),
           	phone varchar(20)
           )ENGINE=InnoDB default charset=utf8;
       

       • 表名：contacts
       • create_definition：
         • id：int，是主键，可以自动增长
         • name ：varchar(30)
         • phone：varchar(20)
       • table_options：ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
       • 这里没用select_statement

     • 建立员工表

         create table employee(
         	id int not null auto_increment primary key,	 	# 非空、自动增长、主键
         	name varchar(30) comment '姓名',					# 注释'姓名' 	
         	sex varchar(1) comment '性别',
         	salary int comment '薪资（元）'
         );
       

       • auto_increment：Mysql数据库之auto_increment

       • NOT NULL：非空约束，也就是插入值的时候不能为空，而且值不能是空值

       • DEFAULT：默认值，如果插入记录的时候没有给字段赋值，则使用默认值，如：email VARCHAR(50) NOT NULL DEFAULT '[email protected]'

       • comment：MySQL 添加注释(comment)

（3）删除表

1. SQL标准：DROP TABLE <表名>［RESTRICT| CASCADE］;
   • RESTRICT：删除表是有限制的。 欲删除的基本表不能被其他表的约束所引用，如果存在依赖该表的对象，则此表不能被删除
   • CASCADE：删除该表没有限制。在删除基本表的同时，相关的依赖对象一起删除
2. MySQL语法：DROP TABLE <表名>
   • MySQL中的删除规则不是在删除命令中给出，而是在外键约束中给出（仅InnoDB引擎支持外键约束）。在存在约束关系的表发生修改或删除时，可以分别设置表行为，一共有四种
     • RESTRICT：同上
     • CASCADE：同上
     • NO ACTION：基本类似RESTRICT
     • SET NULL: 从父表中删除或更新对应的行，同时将子表中的外键列设为空。
   • 针对外键约束，请参考如下文章
     • 外键约束的相关语法：MySQL的外键约束FOREIGN KEY
     • 四种行为的说明1：MySQL外键更新删除设置cascade、set null、restrict、no action的区别
     • 四种行为的说明2：mysql级联删除-----Mysql 的 Cascade Restrict
   • 在Navicat工具中，在表右键选 “设计表” ，选项卡点击外键，可以看到定义的行为
     

（4）增删改查字段

1. 标准SQL

   • 语法

     ALTER TABLE <表名>
     [ ADD[COLUMN] <新列名> <数据类型> [ 完整性约束 ] ]
     [ ADD <表级完整性约束>]
     [ DROP [ COLUMN ] <列名> [CASCADE| RESTRICT] ]
     [ DROP CONSTRAINT<完整性约束名>[ RESTRICT | CASCADE ] ]
     [ALTER COLUMN <列名><数据类型> ] ;
     

     • ADD子句用于增加新列、新的列级完整性约束条件和新的表级完整性约束条件。不管基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空值
     • DROP COLUMN子句用于删除表中的列
     • 如果指定了CASCADE短语，则自动删除引用了该列的其他对象
     • 如果指定了RESTRICT短语，则如果该列被其他对象引用，关系数据库管理系统将拒绝删除该列
     • DROP CONSTRAINT子句用于删除指定的完整性约束条件
     • ALTER COLUMN子句用于修改原有的列定义，包括修改列名和数据类型

   2. 示例

      /*向Student表增加“入学时间”列，其数据类型为日期型*/
      ALTER TABLE Student ADD S_entrance DATE;
      
      /*将年龄的数据类型由字符型（假设原来的数据类型是字符型）改为整数*/
      ALTER TABLE Student ALTER COLUMN Sage INT;
      
      /*增加课程名称必须取唯一值的约束条件*/
      ALTER TABLE Course ADD UNIQUE(Cname);
      

2. MySQL语法

   • 在选中数据库的情况下（use ...;）可以查看当前库中的表

     • 查看有哪些表：show tables;
     • 查看某个表的结构：desc 表名;

   • 对于已经存在的表，可以使用alter命令添加、修改、删除字段。

   • 示例

     #查看当前数据库中已存在的表
     show tables;
     
     #contacts表添加字段sex，类型为VARCHAR(1)
     ALTER TABLE contacts ADD sex CHAR(1);
     
     #修改字段sex的类型为tinyint
     ALTER TABLE contacts MODIFY sex int;	#int默认11位，也可以int(10)这样来指定长度 
     
     #删除字段sex
     ALTER TABLE contacts DROP COLUMN sex;
     

四、DML——数据的增删改

• 写到这里考虑了一下，放出标准SQL写法起始没啥必要，所以后面就不写了，以下都是MySQL语法

1. 插入数据

• 命令：

  //插入单条数据
  INSERT INTO table_name (field1, field2, ..., fieldN) VALUES (value1, value2, ..., valueN);
    
  //插入多条数据
  INSERT INTO table_name (field1, field2, ..., fieldN) VALUES (valueA1, valueA2, ..., valueAN), (valueB1, valueB2, ..., valueBN), …, (valueN1, valueN2, ..., valueNN);
  

• 注意：

  • 如果字段是字符型，值必须使用单引号或者双引号，如 ”value”
  • 如果值本身带单引号或双引号，需要转义
  • 如果所有列都要添加数据，insert into语句可以不指定列，即INSERT INTO table_name VALUES (value1, value2, ..., valueN);

• 示例：

  insert into contacts(id,name,phone) values(1,'张三','123456789');
  

  mysql> select * from contacts;
  +----+------+-----------+
  | id | name | phone     |
  +----+------+-----------+
  |  1 | 张三  | 123456789 |
  +----+------+-----------+
  

2. 更新数据

• 命令：UPDATE table_name SET field1=newValue1, field2=newValue2 [WHERE Clause]

• 注意：

  • 可以同时更新一个或多个字段

  • 可以通过where子句来指定更新的范围，如果不带where，则更新数据表中的所有记录

3. 删除数据

• 命令：DELETE FROM table_name [WHERE Clause]

• 注意：可以通过where子句来指定删除的范围，如果不带where，则删除数据表中的所有记录

五、数据完整性

• 数据完整性是指存储在数据库中的数据，应该保持一致性和可靠性。

• 关系模型允许定义三类数据约束，它们是

  • 实体完整性
  • 参照完整性
  • 用户定义的完整性约束

• 实体完整性和参照完整性约束由关系数据库系统自动支持

1. 实体完整性

1. 实体完整性要求每张表都有唯一标识符，每张表中的主键字段不能为空且不能重复

2. 说明：

   1. 实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一个实体集

   2. 现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识

   3. 关系模型中以主码（候选码）作为唯一性标识

      • 候选码：若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组（代表一个实体），而其子集不能，则称该属性组为候选码
      • 主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key）
      • 主属性：候选码的各个属性称为主属性（Prime attribute）

   4. 主属性不能取空值：主属性取空值，就说明存在某个不可标识的实体，即存在不可区分的实体，这与第2点相矛盾，因此这个规则称为实体完整性

3. 约束方法：唯一性约束、主键约束、标识列

   • 唯一性约束：用关键字 UNIQUE 实现字段的唯一性约束，从而保证实体的完整性

     • UNIQUE 意味着任何两条数据的同一个字段不能有相同值

     • 一个表中可以有多个 UNIQUE 约束

      #在创建表时添加唯一性约束
     create table person(
     id int not null auto_increment primary key comment '主键id',
     name varchar(30) comment '姓名',
     id_number varchar(18) unique comment '身份证号'		#注意unique约束
     );
     

2. 域完整性

1. 域完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，它保证表中某些列不能输入无效的值。
2. 域完整性指列的值域的完整性，如数据类型、格式、值域范围、是否允许空值等。
3. 约束方法：限制数据类型、检查约束、默认值、非空约束

3. 参照完整性

1. 参照完整性要求关系中不允许引用不存在的实体

2. 说明

   1. 关系间的引用

      • 在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系来描述的，自然存在着关系与关系间的引用
      • 例如 专业 是一个实体，它包含专业名、办公室地点、成立时间等属性。对于另一个实体 学生 来说，我们说学生的专业是XXX，这就是两个实体间的引用关系

   2. 外码

      • 设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是R的外码（F不可是R的主码）
        

      • 基本关系R称为参照关系（Referencing Relation）

      • 基本关系S称为被参照关系（Referenced Relation） 或目标关系（Target Relation）

   3. 关系R和S不一定是不同的关系，目标关系S的主码Ks 和参照关系的外码F必须定义在同一个（或一组）域上，外码并不一定要与相应的主码同名。

3. 参照完整性规则

   • 若属性（属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为

     • 或者取空值
     • 或者等于S中某个元组的主码值

   • 例：

     • 学生实体：学生(学号，姓名，性别，专业号，年龄)

     • 专业实体：专业(专业号，专业名)

     • 学生实体中的外码专业号只能有两个取值：空值 表示此学生专业尚未分配；非空值 这时此值必须是专业关系中某个元组的 专业号 值，表示此学生不可能分配一个不存在的专业

4. 约束方法：外键约束

   • 外键约束：定义了表之间的一致性关系，用于强制参照完整性。定义了对同一个表或其他表的列的引用，这些列具有PRIMARY KEY或UNIQUE约束

     #主表（学生表）
     create table stu(
      stu_no int not null primary key comment '学号',
      stu_name varchar(30) comment '姓名'
     );
     
     #从表（成绩表）
     create table sc(
      id int not null auto_increment primary key comment '主键id',
      stu_no int not null comment '学号',
      course varchar(30) comment '课程',
      grade int comment '成绩',
      foreign key(stu_no) references stu(stu_no)		# 定义外键约束
     )
     

   • 在插入数据时，必须先向主表插入，再向从表插入。删除数据时正好相反。

4. 用户定义完整性

1. 用户自定义完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求（比如某用户应用程序要求年龄属于 [14,40] ）

2. 关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制（可以在DBMS中定义），以便用统一的系统的方法处理它们，而不需由应用程序承担这一功能

3. 约束方法：规则、存储过程、触发器