MySQL数据库—函数、事务、索引、权限管理与备份、数据库的规范(五)

1、MySQL函数

官网:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/func-op-summary-ref.html

1.1、 常用函数

-- ==================== 常用函数 =============================

-- 数学运算
SELECT ABS(-8)  -- 绝对值
SELECT CEILING(9.4) -- 向上取整
SELECT FLOOR(9.4)  -- 向下取整
SELECT RAND() -- 返回一个 0~1 之间的随机数
SELECT SIGN(10)   -- 判断一个数的符号   0-0   负数返回-1,正数返回 1

-- 字符串函数
SELECT CHAR_LENGTH('即使再小的帆也能远航') -- 字符串长度
SELECT CONCAT('我','爱','你们') -- 拼接字符串
SELECT INSERT('我爱编程helloworld',1,2,'超级热爱') -- 查询,从某个位置开始替换某个长度
SELECT LOWER('KuangShen') -- 小写字母
SELECT UPPER('KuangShen') -- 大写字母
SELECT INSTR('kuangshen','h') -- 返回第一次出现的子串的索引
SELECT REPLACE('狂神说坚持就能成功','坚持','努力') --	替换出现的指定字符串
SELECT SUBSTR('狂神说坚持就能成功',4,6) -- 返回指定的子字符串 (源字符串,截取的位置,截取的长度)
SELECT REVERSE('清晨我上马') -- 反转

-- 查询姓 周的同学,名字 邹
SELECT REPLACE(studentname,'周','邹') FROM student
WHERE studentname LIKE '周%'

-- 时间和日期函数 (记住)
SELECT CURRENT_DATE() -- 获取当前日期
SELECT CURDATE() -- 获取当前日期
SELECT NOW() -- 获取当前的时间
SELECT LOCALTIME() -- 本地时间
SELECT SYSDATE() -- 系统时间

SELECT YEAR(NOW())
SELECT MONTH(NOW())
SELECT DAY(NOW())
SELECT HOUR(NOW())
SELECT MINUTE(NOW())
SELECT SECOND(NOW())

-- 系统
SELECT SYSTEM_USER()
SELECT USER()
SELECT VERSION()

1.2、聚合函数(常用)

函数名称 描述
COUNT() 计数
SUM() 求和
AVG() 平均值
MAX() 最大值
MIN() 最小值
…… ……
-- =========== 聚合函数 ===============
-- 都能够统计 表中的数据 ( 想查询一个表中有多少个记录,就使用这个count() )
SELECT COUNT(`BornDate`) FROM student; -- Count(字段),会忽略所有的 null 值
SELECT COUNT(*) FROM student;  -- Count(*),不会忽略 null 值, 本质 计算行数
SELECT COUNT(1) FROM result;   -- Count(1),不会忽略忽略所有的 null 值 本质 计算行数


SELECT SUM(`StudentResult`) AS 总和 FROM result
SELECT AVG(`StudentResult`) AS 平均分 FROM result
SELECT MAX(`StudentResult`) AS 最高分 FROM result
SELECT MIN(`StudentResult`) AS 最低分 FROM result

1.3、数据库级别的MD5加密(扩展)

MD5:主要增强算法复杂度和不可逆性。

MD5 不可逆,具体的值的 md5 是一样的

MD5 破解网站的原理,背后有一个字典, MD5加密后的值 ,加密的前值

-- =========测试MD5 加密=======

CREATE TABLE `testmd5`(
   `id` INT(4) NOT NULL,
   `name` VARCHAR(20) NOT NULL,
   `pwd` VARCHAR(50) NOT NULL,
   PRIMARY KEY(`id`)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8

-- 明文密码
INSERT INTO testmd5 VALUES(1,'zhangsan','123456'),(2,'lisi','123456'),(3,'wangwu','123456')

-- 加密
UPDATE testmd5 SET pwd=MD5(pwd) WHERE id = 1

UPDATE testmd5 SET pwd=MD5(pwd)  -- 加密全部的密码

-- 插入的时候加密
INSERT INTO testmd5 VALUES(4,'xiaoming',MD5('123456'))

-- 如何校验:将用户传递进来的密码,进行md5加密,然后比对加密后的值
SELECT * FROM testmd5 WHERE `name`='xiaoming' AND pwd=MD5('123456')

2、事务

一一一一一一

1、SQL 执行 A 给 B 转账 A 1000 —>200 B 200

2、SQL 执行 B 收到 A 的钱 A 800 —> B 400

一一一一一一

将一组SQL 放在一个批次中去执行~

事务原则 : ACID 原则 原子性,一致性,隔离性,持久性 (脏读,幻读….)

参考博客连接 : https://blog.csdn.net/dengjili/article/details/82468576

原子性(Atomicity)

要么都成功,要么都失败

一致性(Consistency)

事务前后的数据完整性要保证一致 ,1000

持久性(Durability)— 事务提交

事务一旦提交则不可逆,被持久化到数据库中!

隔离性(Isolation)

事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时,数据库为每一个用户开启的事务,不能被其他事务的操作数据所干扰,多个并发事务之间要相互隔离。

隔离所导致的一些问题

脏读:

指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

不可重复读:

在一个事务内读取表中的某一行数据,多次读取结果不同。(这个不一定是错误,只是某些场合不对)

虚读(幻读)

是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据,导致前后读取不一致。

执行事务

-- ==================== 事务 =========================

-- mysql 是默认开启事务自动提交的
SET autocommit = 0 /* 关闭 */
SET autocommit = 1 /* 开启(默认的) */

-- 手动处理事务
SET autocommit = 0 -- 关闭自动提交

-- 事务开启
START TRANSACTION  -- 标记一个事务的开始,从这个之后的 sql 都在同一个事务内

INSERT xx
INSERT xx

-- 提交: 持久化 (成功!)
COMMIT
-- 回滚: 回到的原来的样子 (失败!)
ROLLBACK

-- 事务结束
SET autocommit = 1 -- 开启自动提交

-- 了解
SAVEPOINT 保存点名 -- 设置一个事务的保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT 保存点名 -- 回滚到保存点
RELEASE SAVEPOINT 保存点名 -- 撤销保存点

模拟场景

-- 转账
CREATE DATABASE shop CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci
USE shop

CREATE TABLE `account`(
  `id` INT(3) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(30) NOT NULL,
  `money` DECIMAL(9,2) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8


INSERT INTO account(`name`,`money`)
VALUES ('A',2000.00),('B',10000.00)

-- 模拟转账:事务
SET autocommit = 0; -- 关闭自动提交
START TRANSACTION -- 开启一个事务 (一组事务)

UPDATE account SET money=money-500 WHERE `name` = 'A' -- A减500
UPDATE account SET money=money+500 WHERE `name` = 'B' -- A加500

COMMIT; -- 提交事务,就被持久化了!
ROLLBACK;  -- 回滚

SET autocommit = 1; -- 恢复默认值

3、索引

MySQL官方对索引的定义为:索引(Index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。 0.5s 0.00001s

提取句子主干,就可以得到索引的本质:索引是数据结构。

3.1、索引的分类

在一个表中,主键索引只能有一个,唯一索引可以有多个

  • 主键索引 (PRIMARY KEY )
    • 唯一的标识,主键不可重复,只能有一个列作为主键
  • 唯一索引 (UNIQUE KEY)
    • 避免重复的列出现,唯一索引可以重复,多个列都可以标识位 唯一索引
  • 常规索引 (KEY/INDEX)
    • 默认的, index。key 关键字来设置
  • 全文索引 (FullText)
    • 在特定的数据库引擎下才有,MyISAM
    • 快速定位数据

基础语法

-- 索引的使用
-- 1、在创建表的时候给字段增加索引
-- 2、创建完毕后,增加索引

-- 显示所有的索引信息
SHOW INDEX FROM student

-- 增加一个全文索引 (索引名)  列名
ALTER TABLE school.student ADD FULLTEXT INDEX `studentName`(`studentName`);

-- EXPLAIN 分析sql执行的状况 

EXPLAIN SELECT * FROM student; -- 非全文索引

EXPLAIN SELECT * FROM student WHERE MATCH(studentName) AGAINST('刘');

3.2、测试索引

CREATE TABLE `app_user` (
  `id` BIGINT(20) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(50) DEFAULT '' COMMENT '用户昵称',
  `email` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '用户邮箱',
  `phone` VARCHAR(20) DEFAULT '' COMMENT '手机号',
  `gender` TINYINT(4) UNSIGNED DEFAULT '0' COMMENT '性别(0:男;1:女)',
  `password` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '密码',
  `age` TINYINT(4) DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` TIMESTAMP NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='app用户表'


-- 插入100万数据  55.176 sec
DELIMITER $$  -- 写函数之前必须要写,标志
CREATE FUNCTION mock_data() 
RETURNS INT
BEGIN
   DECLARE num INT DEFAULT 1000000;
   DECLARE i INT DEFAULT 0;
   WHILE i<num DO
     INSERT INTO app_user(`name`,`email`,`phone`,`gender`,`password`,`age`)VALUES(CONCAT('用户',i),'[email protected]',CONCAT('18',FLOOR(RAND()*((999999999-100000000)+100000000))),FLOOR(RAND()*2),UUID(),FLOOR(RAND()*100));
     SET i = i+1;
   END WHILE;
   RETURN i;
END;
SELECT mock_data();


SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999'; --  0.993 sec
SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999'; --  1.098 sec
SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999'; --  0.788 sec

EXPLAIN SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999';

SELECT * FROM student

-- id _ 表名 _ 字段名
-- CREATE INDEX 索引名 on 表(字段)
CREATE INDEX id_app_user_name ON app_user(`name`);

SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999'; -- 0.001 sec
SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999'; 
EXPLAIN SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户9999';

索引在小数据量的时候,用户不大,但是在大数据的时候,区别十分明显~

3.3、索引原则

  • 索引不是越多越好
  • 不要对进程变动数据加索引
  • 小数据量的表不需要加索引
  • 索引一般加在常用来查询的字段上!

索引的数据结构

Hash 类型的索引~

Btree : InnoDB 的默认数据结构~

阅读:http://blog.codinglabs.org/articles/theory-of-mysql-index.html

4、权限管理和备份

4.1、用户管理

SQL yog 可视化管理

SQL 命令操作

用户表: mysql.user

本质:读这张表进行增删改查

-- 创建用户 CREATE USER 用户名 IDENTIFIED BY '密码'
CREATE USER wode  IDENTIFIED BY '123456'

-- 修改密码 (修改当前用户密码)
SET PASSWORD = PASSWORD('123456')

-- 修改密码 (修改指定用户密码)
SET PASSWORD FOR wode = PASSWORD('123456')

-- 重命名 RENAME USER 原来名字 TO 新的名字
RENAME USER wode TO wode2

-- 用户授权 ALL PRIVILEGES 全部的权限 , 库.表
-- ALL PRIVILEGES 除了给别人授权,其他都能够干   
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO wode2

-- 查询权限
SHOW GRANTS FOR wode2   -- 查看指定用户的权限
SHOW GRANTS FOR root@localhost  

-- ROOT用户权限:GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'localhost' WITH GRANT OPTION

-- 撤销权限 REVOKE 哪些权限, 在哪个库撤销,给谁撤销
REVOKE  ALL PRIVILEGES ON *.* FROM wode2

-- 删除用户
DROP USER wode

4.2、MySQL 备份

为什么要备份:

  • 保证重要的数据不丢失
  • 数据转移

MySQL 数据库备份的方式

  • 直接拷贝物理文件

  • 在Sqlyog 这种可视化工具中手动导出

    • 在想要导出的表或者库中,右键,选择备份或导出
  • 使用命令行导出 mysqldump 命令行使用

    # mysqldump -h 主机  -u 用户名 -p 密码  数据库  表名  > 物理磁盘位置/文件名
    mysqldump -hlocalhost -uroot -p123456 school student >D:/a.sql
    
    # mysqldump -h 主机  -u 用户名 -p 密码  数据库  表1 表2 表3 > 物理磁盘位置/文件名
    mysqldump -hlocalhost -uroot -p123456 school student >D:/b.sql
    
    # mysqldump -h 主机  -u 用户名 -p 密码  数据库> 物理磁盘位置/文件名
    mysqldump -hlocalhost -uroot -p123456 school >D:/c.sql
    
    # 导入
    # 登录的情况下,切换到指定的数据库
    # source 备份文件
    source d:/a.sql
    
    mysql -u用户名 -p密码 库名< 备份文件
    

假设你要备份数据库,防止数据丢失。

把数据库个朋友! sql文件给别人即可!

5、规范数据库设计

5.1、为什么需要设计

当数据库比较复杂的时候,我们就需要设计了

糟糕的数据库设计:

  • 数据冗余,浪费空间
  • 数据库插入和删除都会麻烦、异常 【屏蔽使用物理外键】
  • 程序的性能差

良好的数据库设计:

  • 节省内存空间
  • 保证数据库的完整性
  • 方便我们开发系统

软件开发中,关于数据库的设计

  • 分析需求:分析业务和需要处理的数据库的需求
  • 概要设计:设计关系图 E-R 图

设计数据库的步骤:(个人博客)

  • 收集信息,分析需求
    • 用户表(用户登录注销,用户的个人信息,写博客,创建分类)
    • 分类表 (文章分类,谁创建的)
    • 文章表 (文章的信息)
    • 评论表
    • 友链表 (友链信息)
    • 自定义表 (系统信息,某个关键的字,或者一些主字段) key : value
    • 说说表 (发表心情 … id… content….create_time)
  • 标识实体 (把需求落地到每个字段)
  • 标识实体 之间的关系
    • 写博客:user --> blog
    • 创建分类:user –> category
    • 关注:user –>user
    • 友链:links
    • 评论:user-user-blog

5.2、三大范式

为什么需要数据规范化?

  • 信息重复
  • 更新异常
  • 插入异常
    • 无法正常显示信息
  • 删除异常
    • 丢失有效的信息

三大范式 (了解)

第一范式(1NF)

原子性 : 保证每一列不可再分

第二范式(2NF)

前提:满足第一范式

每张表只描述一件事情

第三范式(3NF)

前提:满足第一范式 和 第二范式

第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关,而不能间接相关。

(规范数据库的设计)

规范性 和 性能的问题

关联查询的表不得超过三张表

  • 考虑商业化的需求和目标,(成本,用户体验!) 数据库的性能更加重要
  • 在规范性能的问题的时候,需要适当的考虑一下 规范性!
  • 故意给某些表增加一些冗余的字段。(从多表查询中变为单表查询)
  • 故意增加一些计算列 (从大数据量降低为小数据量的查询:索引)

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