SQL知识点速记

参考：廖雪峰 SQL教程(MySQL)

- 说明
	○ SQL是访问和处理关系数据库的计算机标准语言。无论什么语言，只要涉及操作数据库，都需要通过SQL完成
	○ NoSQL：非SQL数据库，包括MongoDB、Cassandra、Dynamo等，都不是关系数据库。
	○ 数据库的必要性：我们很多时候需要保存数据，可以有很多种方式保存数据，如Word、Excel这些办公软件，但这些是给我们自己看的，如果要让计算机自己读取，比如保存一个班级的所有学生信息，也容易做到，如C语言可以定义一个结构然后用fwrite写，fread读，其他软件可以将数据保存为json格式或者CSV文件，但对于数据量很大的情况，有时光是读写就需要花很大功夫，还可能需要从数据中查找某些特定的数据。应用程序自身的读取系统还是存在局限性的，一方面效率低，一方面每个程序访问数据的接口不同，使得读取数据的操作变得繁琐。这时，专门用于管理数据的工具--数据库就出现了，管理和读写数据通过数据库提供的接口来完成，应用程序不需要关心数据怎么存储。
	○ 数据库按照数据结构来组织、存储和管理数据，数据库一共有三种模型：
		§ 层次模型：以“上下级”的层次关系来组织数据的一种方式，看起来像一棵树
		§ 网状模型：把每个数据节点和其他很多节点连接起来，看起来像城市之间的路网
		§ 关系模型：把数据看作是一个二维表格，任何数据可以通过行号+列号确定
	○ 最终关系模型的关系数据库获得了绝对的市场份额，因为关系模型理解和使用起来最简单
	○ 数据类型：
		§ INT
		§ BIGINT
		§ REAL
		§ DOUBLE
		§ DECIMAL(M,N)
		§ CHAR(N)
		§ VARCHAR(N)
		§ BOOLEAN
		§ DATE
		§ TIME
		§ DATETIME
	○ 主流关系数据库
		§ 商用数据库：Oracle，SQL Server，DB2等
		§ 开源数据库：MySQL，PostgreSQL等
		§ 桌面数据库：以Access为代表
		§ 嵌入式数据库：以Sqlite为代表
	○ SQL：结构化查询语言，可查询、更新、添加、删除数据库中的数据，也可以对数据库进行管理和维护，不同数据库都支持SQL。SQL已被ANSI组织定为标准，但不同的数据库对标准的SQL支持不一致。大部分数据库在标准的SQL上做了扩展。~方言
	○ 有几种操作数据库的能力：
		§ DDL: Data Definition Language：创建表、删除表，修改表结构这些操作
		§ DML: Data Manipulation Language：添加、删除、更新数据的能力
		§ DQL: Data Query Language：查询数据
	○ SQL关键字不区分大小写，但对于表名和列名有的区分有的不区分
- 安装MySQL
	○ MySQL是使用最广泛的开源关系数据库。最早是瑞典的一家公司，后被SUN收购，然后SUN又被Oracle收购，所以MySQL最终成为了Oracle旗下的产品
	○ MySQL本身只是一个SQL接口，内部包含多种数据引擎，如：
		§ InnoDB
		§ MyISAM
	○ MySQL的衍生版本：
		§ MariaDB
		§ Aurora
		§ PolarDB
	○ MySQL官方又分了好几个版本：
		§ Community Edition
		§ Standard Edition
		§ Enterprise Edition
		§ Cluster Carrier Grade Edition
	○ 安装：
		§ 通过官网下载安装，然后添加路径到环境变量就行了
		§ 在命令行下输入：mysql -u root -p，然后输入密码就行了
- 关系模型
	○ 关系模型本质上是若干个存储数据的二维表。
	○ 表的每一行称为记录，Record，记录一个逻辑意义上的数据
	○ 表的每一列称为字段，Column，同一表的每一行记录都拥有相同的若干字段。
	○ 字段定义了数据类型，以及是否允许为NULL。NULL表示字段数据不存在。
	○ 和Excel表不同的是，关系数据库的表和表之间需要建立一对多，多对一和一对一的关系，这样才能够按照应用程序的逻辑来组织和存储数据。
	○ 主键
		§ 关系数据中，一张表中的一行数据称为一条记录，由多个字段组成。
		§ 一条记录包含定义好的若干字段，同一个表中的 所有记录都有相同的字段定义。
		§ 关系表中一个重要的约束：任意两条记录不能重复，区分两条记录的唯一字段称为主键。
		§ 对主键的要求：记录一旦插入表中最好不要修改主键，修改主键会造成一系列影响。
		§ 主键的选取十分重要，一个基本原则是：不使用任何业务相关的字段作为主键。
		§ 身份证号、手机号、邮箱地址这些看上去可以作为唯一字段，都不能作为主键。
		§ 主键最好是业务无关的字段，可以命名为id，常见的可作为id字段的类型有：
			□ 自增整数类型，插入数据时为每一条记录分配一个自增整数。
			□ 全局唯一GUID类型：用一种全局唯一的字符串作为主键。通过GUID算法，通过网卡MAC地址、时间戳和随机数生成。
		§ 通常自增类型的主键就能满足需求。BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT
		§ 关系数据库还允许通过多个字段唯一表示记录，即两个或多个字段都设置为主键，称为联合主键。
		§ 联合主键允许有一列有重复。
	○ 外键
		§ 两个表：students表和classes表，这两个表是多对一的，为了表达这样的关系，我们需要在students表中加入一列class_id，让它的值与classes表中某条记录相对应。这种列称为外键。
		§ 它是通过定义外键约束来实现的：
			□ ALTER TABLE students
			□ ADD CONSTRAINT fk_class_id
			□ FOREIGN KEY (class_id)
			□ REFERENCES classes (id);
		§ 通过外键约束，关系数据库可以保证无法插入无效的数据。即插入students表中的记录中的class_id值要能和classes表中的id值对应。
		§ 由于外键约束会降低数据库的性能，大多数互联网应用程序不会设置外键，仅靠程序自身来保证逻辑的正确性。
		§ 删除一个外键约束也是通过  ALTER TABLE实现：
			□ ALTER TABLE students
			□ DROP FOREIGN KEY fk_class_id;
		§ 多对多关系是通过两个一对多关系实现的，即通过一个中间表，关联两个一对多关系。
		§ 一对一
	○ 索引
		§ 索引是关系数据库中对某一列或多个列的值进行预排序的数据结构。通过使用索引，直接定位到符合条件的记录上，这样可以大大加快查询速度。
			□ Alter TABLE students
			□ ADD INDEX idx_score (score);
		§ 索引的效率取决于索引列的值是否散列，该列的值越互不相同效率越高。
		§ 唯一索引
			□ 设计关系数据表时，有些列，如身份证、邮箱地址等，不适合作为主键（有可能需要修改数据），但根据业务要求，具有唯一性约束，这时可以给该列添加一个唯一索引。如，我们可以假设students表的name不能重复：
				® ALTER TABLE students
				® ADD UNIQUE INDEX uni_name(name);
			□ 通过关键字UNIQUE我们添加了一个唯一索引。也可以只添加唯一约束而不创建唯一索引：
				® ALTER TABLE students
				® ADD CONSTRAINT uni_name UNIQUE (name);
- 查询数据
	○ 一些指令：
		§ show databases;//展示数据库列表
		§ create databases if not exists name;//name 为数据库名，创建一个名为name的数据库
		§ drop databases name;//删除数据库
		§ create tabble class(id int not null auto_increment primary key,char name(10) not null);//创建表
		§ drop table class;//删除表
		§ select * from class;//显示整个表
		§ desc class;//显示表的内部结构
	○ 基本查询
		§ 条件查询
			□ where 条件来设定查询条件：select * from students where score >=80;
			□ 条件表达式中可以加 and、or、not，逻辑运算。
			□ select * from students where score >=80 and score<90;
			□ select * from students where score >=80 or score <70;
			□ select * from students where not score=90;//判断相等用一个等号就行了
			□ select * from students where score<>90;//<>表示不相等
		§ 投影查询
			□ select name,score from students;//只显示指定列的值
		§ 排序
			□  select id,name,gender,score from students order by score;//默认升序排列，asc可省略
			□ select id,name,gender,score from students order by score desc;//desc使它按降序排列
			□ select id,name,gender,score from students order by score desc,gender;//表示先按score降序排列，如果有相同的在按gender排列。
			□ select id,name,gender,score from students where score>80 order by score desc,gender;
		§ 分页查询
			□  select *from students order by score desc limit 3 offset 0;//limit 3 offset 0：从第0项开始显示3项
			□ select *from students order by score desc limit 3 offset 3;//相当于第二页
			□ offset 0可以省略，limit 3 offset 3=>limit 3,3:  select *from students order by score desc limit 3,3;
		§ 聚合查询
			□  select count(*) from students;//count(*)可以统计查询的结果的行数
			□ select count(id) from students;
			□  select count(*)id from students;
			□  select count(id) from students where gender='M';//统计男生的数量
			□ 另外还有
				® sum :计算某一列的和，该列必须是数值类型：select sum(score) from students;
				® avg：平均值，数值类型
				® max
				® min
			□ 分组，group by：select count(*) from students group by class_id;//查询每一班的人数
			□ select avg(score) from students group by class_id;//统计每一班的平均成绩
		§ 多表查询
			□ select * from students,class;//结果为两个表的乘积
			□ select students.id sid,students.name,students.gender,students.score,class.id cid,class.name cname from students,class;//可以给列取别名以免两个表的列名相同不好分辨
			□  select s.id sid,s.name,s.gender,s.score,c.id cid,c.name cname from students s,class c;//同时还可以给表取别名
		§ 连接查询
			□  select s.id, s.name,s.class_id,c.name class_name,s.gender,s.score from students s inner join class c on s.class_id=c.id;
			□ select s.id, s.name,s.class_id,c.name class_name,s.gender,s.score from students s right outer join class c on s.class_id=c.id;
			□ inner join，内连接，left outer join 返回左表都存在的行，right outer join返回右表都存在的行，full outer join 返回两表都存在的行
- 修改数据
	○  insert into students(class_id,name,gender,score)values (1,'da bao','M',87);
	○ update:   update students set name='da niu',score=66 where id=1;//注意不加where语句的话整个表的所有行的数据都会被修改。
	○ delete: delete from students where id=1;
- MySQL
	○ 安装完成MySQL后，有MySQL Server和MySQL Client，即MySQL服务器和命令行客户端，可通过MySQL Client登录MySQL。
	○ MySQL Client的可执行程序是mysql，MySQL Server的可执行程序是mysqld。
	○ MySQL Client中输入的语句通过TCP连接发送到MySQL Server，默认端口号为3306，即如果发送到本机MySQL Server，地址是127.0.0.1::3306
	○ 也可以只安装MySQL Client，然后连接到远程MySQL Server，用-h指定ip或者域名：mysql -h 10.0.1.99 -u root -p
	○ 管理MySQL
		§ 可以使用可视化图形界面MySQL WorkBench，它本质上还是发送SQL语句并执行。
		§ 通过命令管理：
			□ show databases;//会列出所有的数据库，其中information_schema、mysql、performance_schema和sys是系统库
			□ show create table students;//查看创建表的SQL语句
			□ alter table students add column birth varchar(10) not null;//给表新增一列
			□ alter table students drop column birth;//删除表中的某一列
			□ exit；//退出
	○ 一些实用的SQL语句
		§ 插入或替换，replace语句插入一条记录，如果记录已存在就删除原记录再插入。用法同insert.
		§ replace into students(id,class_id,name,gender,score) values(2,2,'xiao ming','F',99);
		§ 插入或更新：插入一条记录，如果记录存在则更新该记录：
		§ insert into students(id,class_id,name,gender,score) values(1,1,'xiao hong','F',88) on duplicate key update name='xiao hong',gender='F';
		§ 插入或忽略：插入一条记录，如果存在则忽略
		§ insert ignore into students (id,class_id,name,gender,score) values(1,1,'xiao hong','F',99);
		§ 对一个表进行快照，即复制一份当前的表的数据到一个新表
		§ create table students_copy select *from students where score>70;
		§ 写入查询结果集
		§ create table statics(id int not null auto_increment,class_id int not null,average double not null,primary key(id));
		§ insert into statics (class_id,average) select class_id,avg(score) from students group by class_id;
		§ 强制使用索引，force index，有时可以提高查询速度
		§  select *from students force index (idx_class_id) where class_id=1 order by id desc;
- 事务
	○ 执行SQL语句时，有时由于业务要求，一系列操作需要全部执行而不能只执行一部分，如一个转账操作，第一步将id为1的用户的余额扣100，第二步将id为2的用户余额加100，如果第一步成功执行，而第二部失败了，就必须全部撤销。
	○ 把多条语句作为整体进心操作的功能称为数据库事务。其中的所有操作要么全部成功要么全部失败。所以事务具有ACID四个特性：
		§ A：Atomic，原子性，所有的SQL作为原子工作单元执行
		§ C：Consisitent，一致性，事务完成后所有的数据的状态都是一致的
		§ I：Isolation，隔离性，多个事务并发执行，每个事务做出的修改必须与其他事务隔离
		§ D：Duration，持久性，事务完成后，对数据库数据的修改被持久化存储
	○ 对单条的SQL语句，数据库系统自动将其作为一个事务执行，这种事务称为隐式事务
	○ 多条SQL语句作为事务执行时，使用BEGIN开启要给事务，用COMMIT提交一个事务，这种事务称为显示事务，如：
		§  begin;
		§ update students set score =score -10 where id=2;
		§  update students set score=score +10 where id=1;
		§ commit;
	○ 也可以不用commit，用rollback回滚事务，导致整个事务失败。
	○ 对于两个并发执行的事务，涉及到操作同一条记录时就可能会出现问题。并发操作会带来数据的不一致性，包括脏读、不可重复性、幻读等。SQL定义了4种隔离级别，分别对应可能出现的数据的不一致的情况：
		§ Read Uncommitted：隔离级别最低的一种事务，此时一个事务会读到另一个事务更新后但未提交的数据，如果另一个事务回滚，那么当前事务读到的数据就是脏数据，就是脏读。
		§ Read Committed：此时一个事务可能会遇到不可重复读的问题：一个事务中多次读取一个数据，如果另一个事务正好修改了这个数据，那么第一个事务中两次读取的数据可能时不一致的。
		§ Repeatable Read：一个事务可能会遇到幻读的问题：一个事务中，第一次查询某条记录发现没有，但在试图更新这条不存在的记录时又成功了，再读取同一条记录时它是存在的。
		§ Serializable：最严格的隔离级别，此时事务按照次序依次执行，脏读、不可重复读、幻读都不会出现。由于事务是串行执行的，这样的效率会大大下降，应用程序的性能极具降低，所以通常没有必要的化不会使用Serializable隔离级别。
		§ 默认隔离级别是Repeatable Read。