数据库知识梳理

数据库

前文

​ 数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库；随着信息技术和市场的发展，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型，从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。
​ 数据库现在已经成为数据管理的重要技术，也是计算机的重要分支。由于数据库具有数据结构化，最低冗余度、较高的程序与数据独立性，易于扩展、易于编制应用程序等优点，较大的信息系统都是建立在数据库设计之上的。数据库的运用从一般管理扩大到计算机辅助技术、人工智能以及科技计算等领域。
​ 随着数据库技术的发展，计算机技术也随着得到了很大的发展，数据库为我们提供了可以快速存储以及检索的便利，它也为近几年软件可以如此普及贡献不小的力量。

一、DBMS

​ 数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称 DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过 DBMS 访问数据库中的数据，数据库管理员也通过 dbms 进行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分 DBMS 提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据操作语言 DML（Data ManipulationLanguage），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。
​ 根据存储模型可将数据库划分为关系型数据库和非关系型数据库。关系型数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。标准数据查询语言 SQL 就是一种基于关系数据库的语言，这种语言执行对关系数据库中数据的检索和操作。
​ 当前主流的关系型数据库有 Oracle、DB2、Microsoft SQL Server、MicrosoftAccess、MySQL 等。
​ Oracle Database，又名 Oracle RDBMS，或简称 Oracle。是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统。它是在数据库领域一直处于领先地位的产品。可以说 Oracle 数据库系统是目前世界上流行的关系数据库管理系统，系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境。它是一种高效率、可靠性好的 适应高吞吐量的数据库解决方案。

二、SQL 语言介绍

​ SQL(Structured Query Language)为数据库的语言，在 1974 年由 Boyce【博伊斯】和 Chamberlin【钱伯林】提出的一种介于关系代数与关系演算之间的结构化查询语言，是一个通用的、功能极强的关系型数据库语言。它包含三部分:

(一)SELECT篇

一、表(Table)

1、理解

​ 1)、表是从属于用户的 ,查询表（用户名.表名），当前用户查询自己的表时，用户名.可以省略，其他用户查询 别的用户表 ，不能省略，同时必须存在权限。

2)、表是逻辑表(概念表)，不是物理表

​ 块(8k) —>区（连续块）–>段(连续区) -->表(多个段) ，数据段不全是表，表一定是数据段。还有其他段:如索引段

2、表结构

​ 表由表名、字段(名称+类型+约束)、记录 组成。

二、三范式

​ 在设计数据库时，存在行业的标准，这个标准也称为条件，即范式 NormalForm。一般遵循三个条件即可，也就是”三范式”(3NF)。

​ 1NF:是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。如果出现重复的属性，就可能需要定义一个新的实体，新的实体由重复的属性构成，新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式（1NF）中表的每一行只包含一个实例的信息。

​ 2NF：是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。如 emp 表中加上了员工编号（empno）列，因为每个员工的员工编号是唯一的，因此每个员工可以被唯一区分。这个唯一属性列被称为主关键字或主键、主码。同时要求实体的属性完全依赖于主关键字。所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在，那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的唯一标识。即第二范式就是非主属性非部分依赖于主键

​ 3NF:必须先满足第二范式（2NF）。3NF 要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。例如，存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号（deptno）、部门名称、地址等信息。那么员工信息表(emp)中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门地址等与部门有关的信息再加入员工信息表中。如果不存在部门信息表，则根据第三范式（3NF）也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余。即第三范式就是属性不依赖于其它非主属性。

​ 简而言之，最终的目的避免数据重复冗余，1NF列不可再分,最小原子 （避免重复） ;2NF 主键依赖 (确定唯一)；3NF消除传递依赖(建立主外键关联 拆分表)

三、SELECT

​ 命令不区分大小写

1、查询列(字段)

*select distinct |字段|表达式 as 别名 from 表 表别名
SELECT * FROM 表名; 查询某个表中所有的记录的所有字段信息
SELECT 列名 FROM 表名; 查询某个表中所有的记录的指定字段信息
SELECT 列名1,列名2 FROM 表名; 查询某个表中所有的记录的字段1 字段2
SELECT distinct 列名 FROM 表名; 去除重复记录
SELECT 表达式 FROM 表名; 查询表达式
SELECT xxx as 别名 FROM 表名 表别名 使用别名

1)、部分列

​ 查询 部分字段，指定的字段名

2)、所有列

​ 查询所有的字段 通配符 *( 书写方便、可以检索未知列;但是降低检索的性能) ,数据的顺序跟定义表结构的顺序一致

3)、去除重复

​ 使用distinct去重，确保查询结果的唯一性

4)、别名

​ 使用别名便于操作识别 隐藏底层信息。存在字段别名和表别名

5)、字符串

​ 使用’’表示字符串(注意区分””) ，拼接使用 ||

6)、伪列

​ 不存在的列，构建虚拟的列

7)、虚表

​ 用于计算表达式，显示单条记录的值 dual

8)、null

​ null 遇到数字参与运算的结果为 null,遇到字符串为空串

2、查询行(记录)

1)、比较条件

​ = 、>、 <、 >=、 <=、 !=、 <>

2)、且 或 非

​ and、 or、 not

3)、null

​ null不能使用条件判断，只能使用is

4)、集合操作

​ Union、Union All、Intersect、Minus
​ Union，并集(去重) 对两个结果集进行并集操作，不包括重复行同时进行默认规则的排序；
​ Union All，全集(不去重) 对两个结果集进行并集操作，包括重复行，不进行排序 ；
​ Intersect，交集(找出重复) 对两个结果集进行交集操作，不包括重复行，同时进行默认规则的排序；
​ Minus，差集(减去重复) 对两个结果集进行差操作，不包括重复行，同时进行默认规则的排序

5)、like :模糊查询

​ 模糊查询，使用通配符:
​ %:零个及以上(任意个数的)的字符
​ _:一个字符
​ 遇到内容中包含 % _ 使用escape(‘单个字符’)指定转义符

6)、in 与 exists

​ in相当于使用or的多个等值，定值集合 ,如果存在 子查询，确保 类型相同、字段数为1，如果记录多，效率不高，用于 一些 少量定值判断上

​ exists条件为true,存在记录则返回结果，后续不再继续 比较查询，与查询的字段无关，与记录有关

7)、获取所有行的记录

3、排序

​ 使用 ORDER BY 排序，排序不是真实改变存储结构的顺序，而是获取的集合的顺序。
顺序 :asc（默认） desc(降序)
多字段: 在前面字段相等时，使用后面的字段排序
空排序: 降序为 desc，注意 null 为最后

四、函数—单行函数

​ 函数分为系统内置函数 自定义函数（后期学习的 plsql 中定义）；了解系统内置函数（方法），重点掌握 to_date 、 to_char （字符和日期的转换）根据函数的返回结果，我们将函数分为单行函数和多行函数
​ 1、单行函数:一条记录返回一个结果
​ 2、多行函数 组函数 聚合函数 (重点) :多条记录 返回一个结果 (重点)

1、日期函数

​ 日期函数: 注意区分 db数据库时间 ，java应用服务器的时间。以一方为准
​ **oracle以内部数字格式存储日期:年,月,日,小时,分钟,秒
​ sysdate/current_date 以date类型返回当前的日期
​ add_months(d,x) 返回加上x月后的日期d的值
​ LAST_DAY(d) 返回的所在月份的最后一天
​ months_between(date1,date2) 返回date1和date2之间月的数目
​ next_day(sysdate,‘星期一’) 下周星期一

2、转换函数（重点***）

​ to_date(c,m)  字符串以指定格式转换为日期
​ to_char(d,m)  日期以指定格式转换为字符串

3、其他函数 (保证类型兼容)

​ 1)、nvl nvl(string1,string2) 如果string1为null,则结果为string2的值

​ 2)、decode decode(condition,case1,express1,case2 , express2,….casen , expressn, expressionm)

​ 3)、case when then else end

五、组函数

​ 组函数|多行函数|聚合函数 即多条记录 返回一个结果。我们需要掌握如下几个组函数：
​ avg 、sum、 min、 max、 count
1)、count :统计记录数 count() -->* 或一个列名
2)、max min: 最大值 最小值
3)、sum：求和
4)、avg:平均值
注意:
​ 1、组函数仅在选择列表和Having子句中有效
​ 2、出现组函数，select 只能有组函数或分组字段
说明：
​ 组信息 与单条记录不能同时查询
​ 组函数 不能用在 where中，能使用的地方 select having
null 不参与运算

六、分组

分组: group by , 将符合条件的记录 进一步的分组
​ 1)、select 出现分组函数,就不能使用 非分组信息，可以使用 group by 字段
​ 2)、group by字段 可以不出现 select 中 ，反之select 除组函数外的，其他字段必须出现在group by 中

过滤组:having , 过滤组信息 ，表达式 同 where 一致

​ where :过滤行记录，不能使用组函数， having:过滤组 可以使用组函数

解析步骤
​ 1)、from 2)、where 3)、group 4)、having 5)、select 6)、order by