SQL语言——基本概念、操作数据库、表、表记录、数据库备份与恢复、外键约束

SQL语言

1.基本概念

1.1 SQL

SQL–Structured Query Language, 结构化查询语言,是关系型数据库通用的操作语言。
是一种非过程性语言。
由美国国家标准局(ANSI）与国际标准化组织（ISO）制定SQL标准。各大数据库厂商都对其做了实现。所以我们只要学会了SQL语言，就可以操作各大关系型数据库了。
为加强SQL的语言能力，各厂商增强了过程性语言的特征,增加了一些非标准的SQL，这样的SQL称为该数据库的“方言”。
SQL是用来存取关系数据库的语言，具有查询、操纵、定义和控制关系型数据库的四方面功能

2.操作数据库

2.1 创建数据库

语法：

CREATE  DATABASE  [IF NOT EXISTS]  db_name  [create_specification [, create_specification] ...]

IF NOT EXISTS: 在创建前判断是否存在，如果不存在则创建，存在则不创建也不报错

create_specification:

CHARACTER SET charset_name #数据库默认编码集
COLLATE collation_name #数据库默认校对规则

案例
1.创建一个名称为mydb1的数据库。

CREATE DATABASE mydb1;

2.创建一个使用gbk字符集的mydb2数据库。

CREATE DATABASE mydb2 CHARACTER SET gbk;

3.创建一个使用utf8字符集，并带校对规则的mydb3数据库。

CREATE DATABASE mydb3 CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin;

2.2 查看数据库

显示所有数据库

show databases;

显示数据库创建语句

show create database db_name;

案例
查看所有数据库

show databases;

查看mydb3创建语句

show create database mydb3;

2.3 修改数据库

ALTER DATABASE [IF NOT EXISTS] db_name  [alter_specification [, alter_specification] ...] 

IF NOT EXISTS: 在修改前判断是否存在，如果存在则修改，如果不存在则不修改也不报错

create_specification:

CHARACTER SET charset_name #修改数据库字符集编码集
COLLATE collation_name #修改数据库校对规则

案例
把mydb2库的字符集修改为utf8

ALTER DATABASE mydb2 CHARACTER SET utf8;

删除数据库

DROP DATABASE  [IF EXISTS]  db_name; 

IF EXISTS: 在删除前判断是否存在，如果存在则删除，如果不存在则不删除也不报错

案例
删除前面创建的mydb1数据库

DROP DATABASE mydb1;

选择数据库

USE db_name;

3.操作表

3.1 mysql数据类型

i.字符类型
1.varchar
变长的字符串，需要在声明字段时指定能存储的最大字符数，真实占用的空间取决于存入的字符数，存入的越多占用空间越多。
适合保存内容长度不定的字符类型数据。
能包含数据的大小，mysql5.0以前0~255字节，mysql5.0以后0 ~ 65535字节
2.char
定长字符串，需要在声明字段时指定固定字符数。即使存入的字符数少于该长度，该字段也会占用该固定长度。适合存储长度不变的字符类型数据。能包含数据的大小，0~255字节

ii.大数类型
1.Blob
大二进制类型，可以存入二进制类型的数据，通过这个字段，可以将图片、音频、视频等数据以二进制的形式存入数据库。最大为4GB。
2.Text
大文本，被声明为这种类型的字段，可以保存大量的字符数据，最大为4GB。

注意：text属于mysql的方言，在其他数据库中为clob类型

iii.数值类型
1.TINYINT
占用1个字节，相当于java中的byte
2.SMALLINT
占用2个字节，相当于java中的short
3.INT
占用4个字节，相当于java中的int
4.BIGINT
占用8个字节，相当于java中的long
5.FLOAT
占用4个字节，浮点型，相当于java中的float
6.DOUBLE
占用8个字节，浮点型，相当于java中的double

iv.逻辑型
1.BIT
位类型，可以存储指定位的值，可以指定位的个数，如果不指定则默认值为1位，即只能保存0或1，对应到java中可以是boolean型。

v.日期型
1.DATE：日期
例如：2020-09-10
2.TIME：时间
例如：20:30:22
3.DATETIME：日期时间
例如：2020-09-10 20:30:22
4.TIMESTAMP：时间戳
例如：2020-09-10 20:30:22

和DATATIME不同，TIMESTAMP类型底层存储的是毫秒值数据
TIMESTAME类型的数据有自动更新机制，即当数据发生变更时，时间戳会自动更新为最新的时间。

3.2 约束

i.主键约束
通常每张表都会有一个字段或多个字段联合起来唯一标识表记录，这样的字段称为这张表的主键字段。
可以为这样的字段增加相应的主键相关的约束称之为主键约束。
主键约束要求字段必须非空且唯一。

primary key [auto_increment]

ii.唯一约束
如果需要指定某个字段的值不能重复，可以为该字段指定唯一约束。

unique

iii.非空约束
如果需要指定某个字段的值不能为空，可以为该字段指定非空约束。

not null

iv.外键约束

3.3 创建表

CREATE TABLE table_name

(

field1  datatype [cons],

field2  datatype [cons],

field3  datatype [cons]

)[character set 字符集] [collate 校对规则]

field：指定列名

datatype：指定列类型

cons:约束条件

案例
1.创建Employee表

字段	属性
id	整型
name	字符型
gender	字符型
birthday	日期型
entry_date	日期型
job	字符型
salary	小数型
resume	大文本型

create table employee(

id int,

name varchar(20),

gender char(1),

birthday date,

entry_date date,

job varchar(20),

salary double,

resume text

);
 

2.创建Employee2表，加入指定约束

create table employee2(

id int primary key auto_increment,

name varchar(20) unique,

gender char(1) not null,

birthday date,

entry_date date,

job varchar(20),

salary double,

resume text

);

3.4 查看表

列出数据库中所有表

SHOW TABLES;

查看指定表结构

DESC tab_name;

查看指定表的建表语句

SHOW CREATE TABLE tab_name;

案例：
列出mydb2数据库中所有的表

use mydb2;
show tables;

查看employee表的表结构

desc employee;

查看employee表的建表语句

show create table employee;

3.5 修改表

增加列：

ALTER TABLE tab_name ADD (column datatype [DEFAULT expr][, column datatype]...); 

修改列：

ALTER TABLE tab_name MODIFY (column datatype [DEFAULT expr][, column datatype]...);

删除列：

ALTER TABLE tab_name DROP (column);

修改表名：

ALTER TABLE old_tab_name RENAME TO new_tab_name;
或
RENAME TABLE old_tab_name TO new_tab_name; 

修改列名称：

ALTER TABLE tab_name CHANGE [column] old_col_name new_col_name datatype;

修改列的顺序：

ALTER TABLE tab_name MODIFY col_name1 datatype AFTER col_name2; 
ALTER TABLE tab_name MODIFY col_name1 datatype FIRST;

修改表的字符集：

ALTER TABLE tab_name CHARACTER SET character_name;

案例
在上面员工表的基础上增加一个image列。

alter table employee add (image blob);

修改job列，使其长度为60。

alter table employee modify job varchar(60);

删除gender列。

alter table employee drop gender;

表名改为user。

alter table employee rename to user;
或
rename table employee to user;

列名name修改为username

 alter table user change name username varchar(20);

将image插入到username列的后面

alter table user modify image blob after username;

修改表的字符集为utf8

alter table user character set utf8;

3.6 删除表

DROP TABLE tab_name;

案例：
删除user表

drop table user;

4.操作表记录

4.1 新增

INSERT INTO tab_name [(column [, column...])] VALUES (value [, value...]);

插入的数据应与字段的数据类型相同
数据的大小应在列的规定范围内
在values后声明的值必须和values前声明的列相匹配
字符串和日期格式的数据要用单引号引起来
可以省略列的声明，值接按照表的列顺序指给定。

准备

create table employee(

id int primary key auto_increment,

name varchar(20) unique,

gender char(1) not null,

birthday date,

entry_date date,

job varchar(20),

salary double,

resume text

);

案例
向员工表中插入三条数据

insert into employee (id,name,gender,birthday,entry_date,job,salary,resume) 
values (null,'刘备','m','1999-02-15','1999-03-01','ceo',9998.0,'这是老板~');
insert into employee (id,gender,name,birthday) 
values (null,'m','关羽','2000-02-03');
insert into employee 
values (null,'张飞','f','2000-09-09','2000-10-01','杀猪',998.0,'一天不杀猪浑身难受');

4.2 MySql乱码问题

客户端和服务器通信时可以通过set names xxx命令告知服务器和当前客户端交互时应该采用的编码。
如果不指定 则默认取值为服务器操作系统编码。
当客户端访问数据库表中数据时，数据库服务器将使用表的编码读取表底层二进制转换为字符，再用服务器认为的客户端编码转换为二进制发送给客户端，客户端收到数据后用客户端编码解析，从而得到正确的字符。
如果客户端和服务器通信时，客户端编码和服务器认为的客户端编码不一致，会产生乱码。
此时应手动设置set names xxx来解决乱码。

4.3 修改表记录

UPDATE tab_name SET col_name1=expr1 [, col_name2=expr2 ...]  [WHERE where_definition] 

UPDATE语法可以实现对表记录的修改
SET子句指定要修改哪些列，要给予哪些值。
WHERE子句指定修改符合什么条件的表记录中。
如没有WHERE子句，则修改所有的行。

案例
~将所有员工薪水修改为5000元。

update employee set salary=5000;

~将姓名为‘张飞’的员工薪水修改为3000元。

update employee set salary=3000 where name = '张飞';

~将姓名为‘关羽’的员工薪水修改为4000元,job改为“耍大刀”。

update employee set salary=4000,job='耍大刀' where name='关羽';

~将刘备的薪水在原有基础上增加1000元。

update employee set salary=salary+1000 where name = '刘备';

4.4 删除表记录

DELETE FROM tab_name [WHERE where_definition]

where用来指定要删除符合那些条件的表记录
如果不使用where子句，将删除表中所有数据
delete语句不能删除某一列的值（可使用update）
delete语句仅删除记录，不删除表本身。如要删除表，使用drop table语句。

TRUNCATE TABLE tab_name

语句也可以删除表中数据，它和delete有所不同。
delete是一条条删除记录，truncate是摧毁整表再重建相同结构的表，truncate效率更高。

案例
删除表中名称为’张飞’的记录。

delete from employee where name = '张飞';

删除表中所有记录。

delete from employee;

使用truncate删除表中记录。

truncate table employee;

4.5 查询表记录

i.准备

create table exam(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20) not null,
chinese double,
math double,
english double
);
insert into exam values(null,'关羽',85,76,70);
insert into exam values(null,'张飞',70,75,70);
insert into exam values(null,'赵云',90,65,95);
insert into exam values(null,'张三丰',82,79,null);

ii.基本查询

SELECT [DISTINCT] *|{column1, column2. column3..} FROM tab_name;

select 指定查询哪些列的数据。
column指定列名。
*号代表查询所有列。
from指定查询哪张表。
DISTINCT可选，指显示结果时，是否剔除重复数据

案例
查询表中所有学生的信息。

select id,name,chinese,math,english from exam;
select * from exam;

查询表中所有学生的姓名和对应的英语成绩。

select name,english from exam;

查询所有英语成绩并过滤重复数据。

select distinct english from exam;

在所有学生分数上加10分特长分显示。

select id,name,chinese+10,math+10,english+10 from exam;

统计每个学生的总分。

select name,ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0) from exam;

使用别名表示学生总分。

select name,ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0) as zf from exam;
select name,ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0) zf from exam;

iii.条件查询

SELECT [DISTINCT] *|列名 FROM tab_name [WHERE where_definition]

其中where中可以使用如下运算符声明过滤条件：

*Like语句中，% 代表零个或多个任意字符，_ 代表一个字符，例first_name like ‘_a%’;

案例
查询姓名为关羽的学生成绩

select * from exam where name='关羽';

查询英语成绩大于90分的同学

select * from exam where english > 90;

查询总分大于230分的所有同学

select name,ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0) as zf  from exam
 where ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0)> 230;

查询语文分数在 80－100之间的同学。

select name,chinese from exam where chinese between 80 and 100;

查询数学分数为75,76,77的同学。再查询分数不在这个范围内的同学

select name,math from exam where math in (75,76,77);
select name,math from exam where math not in (75,76,77);

查询所有姓张的学生成绩。

select * from exam where name like '张%';
select * from exam where name like '张_';
select * from exam where name like '张__';

查询数学分>70，语文分>80 且英语成绩为null的同学。

select * from exam where math>70 and chinese > 80 and english is null;
select * from exam where math>70 and chinese > 80 and english is not null;

iv.排序查询

SELECT [DISTINCT] *|列名 FROM tab_name ORDER BY column_name ASC|DESC;

ORDER BY 指定排序的列，排序的列即可是表中的列名，也可以是select 语句后指定的别名。
ASC 升序、DESC 降序
ORDER BY 子句应位于SELECT语句的结尾

案例
对英语成绩排序后输出。

select * from exam order by english;

对总分排序按从高到低的顺序输出

select name,ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0) as zf from exam
order by zf desc;

对姓张的学生成绩排序输出

select name,ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0) as zf from exam
where name like '张%' order by zf;

v.聚合函数

COUNT()	返回选取结果集中行的数目
SUM()	返回选取结果集中所有值的总和
AVG()	返回选取结果集中所有值的平均值
MAX()	返回选取结果集中所有值的最大值
MIN()	返回选取结果集中所有值的最小值

案例
统计一个班级共有多少学生？

select count(*) from exam;
select count(id) from exam;
select count(1) from exam;

统计数学成绩大于75的学生有多少个？

select count(1) from exam where math>75;

统计总分大于230的人数有多少？

select count(1) from exam where ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0)>230;

统计一个班级数学总成绩？

select sum(math) from exam;

统计一个班级语文、英语、数学各科的总成绩

select sum(chinese),sum(math),sum(english) from exam;

统计一个班级语文、英语、数学的成绩总和

select sum(chinese)+sum(math)+sum(english) from exam;

统计一个班级语文成绩平均分?

select avg(chinese) from exam;

求一个班级数学平均分？

select avg(math) from exam;

求一个班级总分平均分？

select avg(ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0)) from exam;

求班级最高分和最低分

select max(ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0)) from exam;
select min(ifnull(chinese,0)+ifnull(math,0)+ifnull(english,0)) from exam;

vi.分组查询

SELECT  [DISTINCT] *|列名 FROM tab_name GROUP BY column[,comumn..] [HAVING ...]

分组操作可以按照指定的一个或多个列的值将数据进行分组操作
同一个组内的多条数据会"摞"在一起,只显示一条，其他的数据没有消失只是"压"在这条数据之下看不到
如果没有分组操作，聚合函数作用于整个查询结果
如果有分组操作，聚合函数作用于每个组队内部
where和having都可以用来过滤数据
where是分组之前过滤，不能出现聚合函数
having是分组之后过滤，可以使用聚合函数

准备

create table orders(
id int,
product varchar(20),
price float
);
insert into orders(id,product,price) values(1,'电视',900);
insert into orders(id,product,price) values(2,'洗衣机',100);
insert into orders(id,product,price) values(3,'洗衣粉',90);
insert into orders(id,product,price) values(4,'桔子',9);
insert into orders(id,product,price) values(5,'洗衣粉',90);

案例
对订单表中商品归类后，显示每一类商品的总价

select product,sum(price) from orders group by product;

查询总价大于100的商品的名称和总价

select product,sum(price) from orders  group by product  having sum(price)>100;

查询单价小于100而总价大于100的商品的名称.

select * from orders where price<100 group by prodcut;

vii.分页查询

SELECT  [DISTINCT] *|列名 FROM tab_name LIMIT n,m;

在查询结果中筛选出从第n条记录开始(不包含第n条记录)获取之后的m条数据准备

create table user (id int,name varchar(20),age int);
insert into user values (1,'aaa',19);
insert into user values (2,'bbb',23);
insert into user values (3,'ccc',32);
insert into user values (4,'ddd',18);
insert into user values (5,'eee',22);
insert into user values (6,'fff',27);
insert into user values (7,'ggg',39);

案例
从user表中查询年龄最小的3个用户

select * from user order by age limit 0,3;
select * from user order by age limit 3,3;

4.6 查询sql编写技巧

查询sql的关键字书写顺序
select…from…where…group by…having…order by…limit

查询sql的关键字执行顺序
from…where…group by…having…select…order by…limit

编写技巧 ：
根据需求挑选关键字，按照书写顺序依次排列关键字
按照关键字的执行顺序填空

5.数据库的备份和恢复

5.1 备份数据库

在cmd窗口中使用mysqldump 备份数据库

mysqldump -h 主机名 -P 端口号 -u 用户名 -p db_name > c:/xxx.sql

-h 默认取值localhost
-P 默认取值3306

5.2 恢复数据库

方式一：
cmd窗口中使用mysql命令 恢复数据库
注意,只能恢复数据库中的数据,不能恢复数据库本身!所以要提前建好数据库.

mysql -h 主机名 -P 端口号  -u 用户名 -p db_name < c:/xxx.sql

-h 默认取值localhost
-P 默认取值3306

方式二：
在mysql命令下,source xxx.sql,这个命令的作用就是,在当前位置执行sql文件中的所有的sql.
首先新建出数据库,进入数据库,在source执行备份的sql文件即可。

source c:/xxx.sql

6.外键约束

关系型数据库可以保存数据和数据之间的关系。
数据以表记录的形式保存。
数据之间的关系以表和表之间的关系的形式保存。
表和表之间的关系通过外键字段来维系，通过外键约束来约束。
一旦任何操作违背的外键约束，数据库会报错，阻止该操作的执行，防止出现数据无法对应的情况。

6.1 增加外键

i.建表时指定外键关系

[CONSTRAINT <外键名>] FOREIGN KEY (字段名 [，字段名2，…]) REFERENCES <主表名> (主键列1 [，主键列2，…])[on delete restrict] [on update restrict];
*RESTRICT : 只要本表格里面有指向主表的数据， 在主表里面就无法删除相关记录。
*CASCADE : 如果在foreign key 所指向的那个表里面删除一条记录，那么在此表里面的跟那个key一样的所有记录都会一同删掉。

案例

create table dept(
	id varchar(10) primary key,
	name varchar(20)
);
insert into dept values ('001','人事部');
insert into dept values ('002','财务部');
insert into dept values ('003','销售部');
insert into dept values ('004','科技部');

create table emp(
	id varchar(10) primary key,
	name varchar(20),
	did varchar(10),
	foreign key(did) references dept(id)
);
insert into emp values ('999','孙悟空','001');
insert into emp values ('888','哈利波特','001');
insert into emp values ('777','萨达姆','002');
insert into emp values ('666','特朗普','003');
insert into emp values ('555','朴乾','004');
insert into emp values ('444','赵四','005');
update emp set did='005' where name='哈利波特';
delete from dept where id = '001';

ii.通过修改表增加外键关系

ALTER TABLE  tab_name ADD [CONSTRAINT fk_name] FOREIGN KEY(字段名) REFERENCES 表名(字段名) [on delete restrict] [on update restrict];
*RESTRICT : 只要本表格里面有指向主表的数据， 在主表里面就无法删除相关记录。
*CASCADE : 如果在foreign key 所指向的那个表里面删除一条记录，那么在此表里面的跟

那个key一样的所有记录都会一同删掉。

案例

create table dept2(
	id varchar(10) primary key,
	name varchar(20)
);
insert into dept2 values ('001','人事部');
insert into dept2 values ('002','财务部');
insert into dept2 values ('003','销售部');
insert into dept2 values ('004','科技部');

create table emp2(
	id varchar(10) primary key,
	name varchar(20),
	did varchar(10)
);
insert into emp2 values ('999','孙悟空','001');
insert into emp2 values ('888','哈利波特','001');
insert into emp2 values ('777','萨达姆','002');
insert into emp2 values ('666','特朗普','003');
insert into emp2 values ('555','朴乾','004');

alter table emp2 add foreign key (did) references dept2(id);

insert into emp2 values ('444','赵四','005');
update emp2 set did='005' where name='哈利波特';
delete from dept2 where id = '001';

6.2 删除外键

ALTER TABLE tab_name DROP FOREIGN KEY fk_name

案例

show create table emp;#查询外键名
alter table emp drop foreign key emp_ibfk_1;#删除外键