黑马程序员——MySQL数据库note

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一、基础

1.概念

• 数据库（DataBase）：存储数据的仓库，数据被有组织地进行存储
• 数据库管理系统（DataBase Management System）：操纵和管理数据库的大型软件
• SQL（Structured Query Language）：操纵关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库统一标准
  

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2.数据模型

• 关系型数据库（RDBMS）：建立在关系模型基础上，由多张相互连接的二维表组成的数据库
  

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3.SQL

SQL通用语法：

• 语句可以单行或多行，以分号结尾
• MySQL不区分大小写
• 注释：-- 或 # 或 /**/

分类：

名称	说明
数据定义语言（Data Definition Language）	定义数据库对象（数据库、表、字段）
数据操作语言（Data Manipulation Language）	对数据库表中的数据进行增删改
数据查询语言 （Data Query Language）	查询数据控表中的记录
数据控制语言（Data Control Language）	创建数据库用户、控制数据库的访问权限

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3.1 DDL

1. 查询
   show databses;
2. 查询当前数据库
   select databse();
3. 创建
   create databse [if not exists] 数据库名 [default charset 字符集] [collate 排序规则;
4. 删除
   drop databse [if exists] 数据库名;
5. 使用
   use 数据库名;

• 创建表

 create table 表名(
 	字段1 字段1类型 [comment 字段1注释],
 	...
 	字段n 字段n类型 [comment 字段n注释]
)[comment 注释];

MySQL数据类型

• 对表查询

1. 查询当前数据库的所有表
   show tables;
2. 查询表结构
   desc 表名;
3. 查询指定表的建表语句
   show create table 表名;

对表修改

1. 添加字段
   alter table 表名 add 字段名 类型(长度) [comment 注释] [约束];
2. 修改数据类型
   alter table 表名 modify 字段名 新数据类型(长度)
3. 修改字段名和字段类型
   alter table 表名 change 旧字段名 新字段名 类型(长度) [comment 注释] [约束];
4. 修改表名
   alter table 表名 rename to 新表名;
5. 删除字段
   alter table 表名 drop 字段名;
6. 删除表
   drop table [if exists] 表名;
7. 清空表
   truncate table 表名;

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3.2 DML

增加数据

1. 给指定字段添加数据
   insert into 表名(字段名1,字段名2...) values(值1,值2,...);
2. 给全部字段添加数据
   insert into 表名 values(值1,值2,...);
3. 批量添加数据
   insert into 表名(字段名1,字段名2...) values(值1,值2,...),值1,值2,...),值1,值2,...),...;
insert into 表名 values(值1,值2,...),值1,值2,...),值1,值2,...),...;

• 插入数据时指定的字段顺序需与值的顺序一致
• 字符串和日期类型需要包含在引号中

修改数据
update 表名 set 字段名1=值1,字段名2=值2,...[where 条件];

删除数据
delete from 表名 [where 条件];

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3.3 DQL

• 语法

select
	字段
from
	表名
where
	条件
group by
	分组字段
having
	分组后条件
order by
	排序字段
limit
	分页参数

基本查询

1. 查询多个字段
   select 字段1,字段2,... from 表名;
select * from 表名;
2. 设置别名
   select 字段1 [as 别名1]... from 表名;
   as可省略
3. 去除重复记录
   select distinct 字段 from 表名;

条件查询

select 字段 from 表名 where 条件;

条件

聚合函数

select 聚合函数(字段) from 表名;

• 将一列数据作为一个整体，进行纵向计算
• null值不参与所有聚合函数运算

分组查询

select 字段 from 表名 [where 条件] group by 分组字段名 [having 分组后过滤条件];

where与having的区别

• 执行实际不同：where是分组前进行过滤，不满足where的条件，不参与分组；而having是分组后对结果进行过滤
• 判断条件不同：where不能对聚合函数进行判断；having可以
  

• 执行顺序：where > 聚合函数 > having
• 分组之后，查询的字段一般为聚合函数和分组字段，查询其他字段没有意义

排序查询

select 字段 from 表名 order by 字段1 排序方式1,...;

• 升序：ACS（默认）
• 降序：DESC

分页查询

select 字段 from 表名 limit 起始索引,查询记录数;

• 起始索引从0开始，*起始索引=（查询页码-1）每页显示记录数
• 分页查询是数据库的方言，不同的数据库有不同的实现，MySQL中用limit
• 如果查询的是第一页数据，起始索引可以省略，直接简写为limit 10

执行顺序

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3.4 DCL

管理用户

1. 查询用户
   use mysql; select * from user;
2. 创建用户
   create user '用户名'@'主机名' identified by '密码';
3. 修改用户密码
   alter user '用户名'@'主机名' identified with mysql_native_password by '新密码';
4. 删除用户
   drop user '用户名'@'主机名';

• 主机名可以用%通配

权限控制

1. 查询权限
   show grants for '用户名'@'主机名';
2. 授权
   grant 权限 on 数据库名.表名 to '用户名'@'主机名';
3. 撤销权限
   revoke 权限 on 数据库名.表名 from '用户名'@'主机名';

• 可以用*表示所有数据库或表

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4.函数

• 函数是指一段可以直接被另一端程序调用的程序或者代码

1. 字符串函数

2. 数值函数

3. 日期函数

4. 流程函数

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5.约束

• 作用于表中字段上的规则，用于限制存储在表中的数据
• 保证数据库中数据的正确性、有效性、完整性

例子

外键：

• 添加外键：

create table 表名(
	字段名 数据类型,
	...
	[constraint] [外键名称] foreign key(外键字段名) refrences 主键(主键列表名)
);

alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key(外键字段名) refreences 主表(主表列名);

• 删除外键
  alter table 表名 drop foreign key 外键名;

• 外键约束
  
  alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key(外键字段名) refreences 主表(主表列名) on update [外键约束] on delete [外键约束];

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6.多表查询

• 笛卡尔积：两个集合中所有的组合情况（在多表查询中，需要消除无效的字段）

6.1 内连接

• 内连接查询的是两张表的交集部分
• 隐式内连接：
  select 字段 from 表1,表2 where 条件;
• 显式内连接：
  select 字段 from 表1 [inner] join 表2 on 条件;

6.2 外连接

• 左外连接：
  select 字段 from 表1 left [outer] join 表2 on 条件;
• 右外连接：
  select 字段 from 表1 right [outer] join 表2 on 条件;

6.3 自连接

select 字段 from 表A 别名A join 表A 别名B where 条件;

6.4 联合查询

• 将多次查询的结果合并，形成一个新的查询结果集
• 多张表的列数和字段类型必须一致

select 字段 from 表A
union [all]
select 字段 from 表B;

有all：不去除重复值
没有all：去除重复值

6.5 嵌套查询

• 子查询可以出现在select、from、where中

• 列子查询常用的操作符：
  

• 行子查询常用的操作符：=、<>、in、not in

例子

• 列子查询：
  
• 行子查询：
  
• 表子查询
  
  

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7.事务

• 是一组操作的集合，是一个不可分割的工作单位，事务会把所有操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这些操作要么同时成功，要么根本不发生

事务操作

• 查看事务提交方式
  select @@autocommit;
• 设置事务提交方式
  set @@autocommit=0;
  （0为手动，1为自动）
• 开启事务
  start transaction;或begin;
• 提交事务
  commit;
• 回滚事务
  rollback;

事务的四大特性：

• 原子性(Atomicity)：事务是不可分割的最小操作单元，要么全部成功，要么不发生
• 一致性(Consistency)：事务完成时必须使所有数据保持一致状态
• 隔离性(Isolation)：数据库提供的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行
• 持久性(Durability)：事务一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的改变就是永久的

并发事务问题

• 脏读：一个事务读到另一个事务还没有提交的数据
• 不可重复读：一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同，称之为不可重复读
• 幻读：一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但在插入数据时又发现该数据已存在

事务隔离级别

安全性越来越高但性能越来越差

• 查看事务隔离级别：
  select @@transaction_isolation;
• 设置事务隔离级别
  set [session|global] transaction isolation level {隔离级别};

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二、进阶

1.存储引擎

MySQL体系结构：

存储引擎

• 存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式
• 存储引擎是基于表的，而非基于库。因此也被叫做表类型

• 指定存储引擎：在创建表时，在括号外加关键字engine=存储引擎类型;
• 查看当前数据库支持的存储引擎：show engines;

1. InnoDB：高可靠性，高性能（是MySQL的默认存储引擎）

特点：

• DML操作遵循ACID模型，支持事务
• 行级锁，提高并发访问性能
• 支持外键foreign key约束，保证数据的完整性和正确性

• 文件：表名.ibd：每张表对应一个表空间文件，存储表的表结构、数据、索引

2. MyISAM：MySQL早期的存储引擎

特点：

• 不支持事务，不支持外键
• 支持表锁，不支持行锁
• 访问速度快

文件：
.MYD：存放表的数据
.MYI：存放表的索引
.sdi：存放表的结构

3. Memory：表数据存储在内存中。由于受到硬件问题、或断电问题的影响，只能将这些表作为临时表或者缓存使用

特点：

• 内存存放，速度快
• hash索引（默认）

• 文件：.sdi：存放表结构信息

存储引擎的选择：

• InnoDB：应用对事物的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，数据操作除了插入和查询之外，还包含更新、删除等操作
• MyISAM：应用以读操作和插入操作为主，只有很少的更新和删除操作，并且对事务的完整性和并发性要求不高
• Memory：对表的大小有限制，太大的表无法缓存在内存中，且不能保障数据的安全性

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2.索引（index）

2.1 概述

• 是帮助MySQL高效获取数据的有序数据库
  

优点：

• 提高查询效率和排序效率
  缺点：
• 占用空间；降低了更新表的速度

MySQL的索引在存储引擎层实现的，不同的存储引擎有不同的存储结构

• B+Tree索引：最常见的索引类型
• Hash索引：底层数据结构是用hash表实现的，只有精确匹配索引列的查询才有效，不支持范围查询
• R-Tree索引（空间索引）：用于地理空间数据类型
• Full-text索引：通过建立倒排索引，快速匹配文档

Hash索引的特点：

• 只能用于对等比较（=，in）不支持范围查询（between，<，>，…）
• 无法利用索引完成排序操作
• 查询效率高，通常只要一次检索

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2.2 分类

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2.3 语法

• 创建索引
  create [unique][fulltext] index index_name on table_name(index_col_name,...);
• 查看索引
  show index from table_name;
• 删除索引
  drop index index_name on table_name

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2.4 SQL性能分析

1. SQL执行频率
   show global status like 'Com_______';有几个下划线代表几个字符
   

2. 慢查询日志

• 记录所有执行时间超过指定参数的所有SQL语句的日志
• MySQL的慢查询日志默认没有开启，需要在MySQL的配置文件（/etc/my.cnf）中配置如下信息

#开启MySQL慢查询开关
slow_query_log=1;
#设置慢日志的时间
long_query_time=2;

• 配置完毕后，通过指令查看慢查询日志中的信息/var/lib/mysql/localhost-slow.log

3. profile详情

• 了解时间耗费在哪里
• 通过select @@have_profiling;查看是否支持profile
• show profiles;查看每一条SQL的耗时情况
• show profile for query query_id;查看指定query_id的SQL语句各阶段的耗时情况
• show profile cpu foe query query_id;查看指定query_id的SQL语句的CPU使用情况

4. explain执行计划

• explain或desc命令获取MySQL如何执行select语句的信息，包括select语句执行过程中表如何连接和连接的顺序
• 使用时只需在select前加上关键值explain或desc

各字段的含义

• id：select查询的序列号，若id相同，执行顺序从上到小；id不同，值越大越先执行
• select_type：表示select的类型，常见取值有simple、primary、union、subquery等
• type：表示连接类型，性能由好到坏为NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all
• possible_key：显示可能应用在这张表上的索引，一个或多个
• key：实际用到的索引
• key_len：表示索引中使用的字节数，是最大可能长度，并非实际使用长度，在不损失精确性的前提下，长度越短越好
• rows：MySQL认为必须要执行查询的行数
• filter：表示返回结果的行数占需读取行数的百分比，越大越好

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2.5 索引使用

1. 最左前缀法则

• 如果索引了多列（联合索引），要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始，并且不跳过索引中的列。如果跳过某一列，索引将部分失效（后面的字段索引失效）

• 联合索引中，出现范围查询（<,>）范围查询右侧的列索引失效，因此在条件允许的情况下尽量使用<=或>=

2. 索引失效情况

• 不要在索引列上进行运算操作，索引将失效
• 字符串类型字段使用时，若不加引号，索引将失效
• 头部模糊匹配时，索引将失效。（仅仅是尾部模糊匹配，索引不会失效）