7 数据库

什么是数据库

用于存储和管理数据的仓库

数据库的特点

1. 持久化存储数据的。其实数据库就是一个文件系统
2. 方便存储和管理数据
3. 使用了统一的方式操作数据库----SQL

使用管理员打开cmd

net start mysql : 启动mysql的服务

net stop mysql：关闭mysql服务

exit quit退出

什么是SQL

Structed Query Language:结构化查询语言

其实就是定义了操作所有关系型数据库的规则。每一种数据库操作的方式存在不一样的地方，称为“方言”

 sql通用语法

SQL语句可以单行或多行书写，以分号结尾。

可以使用空格和缩进来增强语句可读性

Mysql 数据库的sql语句不区分大小写，关键字建议使用大写

3种注释  --单行注释 #单行注释  /**/多行注释

Sql分类

        1) DDL(Data Definition Language)数据定义语言
            用来定义数据库对象：数据库，表，列等。关键字：create, drop,alter 等
        2) DML(Data Manipulation Language)数据操作语言
            用来对数据库中表的数据进行增删改。关键字：insert, delete, update 等
        3) DQL(Data Query Language)数据查询语言
            用来查询数据库中表的记录(数据)。关键字：select, where 等
        4) DCL(Data Control Language)数据控制语言(了解)
            用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户。关键字：GRANT， REVOKE 等

DDL：操作数据库，表

操作数据库

create：创建

创建数据库：create database 数据库名称；

创建数据库，判断不存在，再创建：create database if not exists 数据库名称；

创建数据库，并指定字符集：create database 数据库名称 character set GBK;

练习：创建db4数据库，判断是否存在，并指定字符集为gbk

creat database if not exist db4 character set gbk;

retrieve 查询

查询所有数据库的名称 show databases;

查询某个数据库的字符集：查询某个数据库数据的创建语句 show create database 数据库名称；

update修改

修改数据库的字符集：alter database 数据库名称 character set 字符集名称；

delete删除

drop database 数据库名称；

判断数据库存在，存在再删除 drop database if exists 数据库名称；

使用数据库

查询当前正在使用的数据库名称 select database();

使用数据库 use 数据库名称；

操作表

create创建

create table 表名( 列名1 数据类型2 ， 列名2 数据类型2，列名n 数据类型n);

注意：最后一列，不需要加逗号，

数据类型：

     int 整数类型

    double 小数类型    score double(5,2)

     date:日期 ，只包含年月日，yyy-MM-dd

     datetime:日期，包含年月日时分秒  yyyy-MM-dd HH:mm:ss

      timestap:时间戳类型，包含年月日时分秒 yyyy-MM-dd HH:mm:ss 如果将来不给这个字段赋值，或赋值为null，则默认使用当前的系统时间，来自动赋值

      varchar：字符串  name varchar(20) 姓名最大20个字符            张三2个字符 zhangsan 8个字符

 

创建表
create table(   
    id int,
    name varchar(20),
    age int,
    score double(4,1),
    birthday date,
    insert_time timestamp
);

复制表：create table 表名 like 被复制的表名；

查询

查询某个数据库中所有的表名  show tables;

查询表结构 desc 表名；

修改

1. 修改表名 alter table 表名 rename to 新的表名；
2. 修改表的字符集 alter table 表名 character set 字符集名称；
3. 添加一列 alter table 表名 add 列名 数据类型；
4. 修改列名称 类型 alter table 表名 change 列名 新的列名 新的数据类型；
5.         alter table 表名 modify 列名 新数据类型；
6. 删除列 alter table 表名 drop 列名；

删除

drop table 表名；

drop table if exists 表名；

DML:增删改表中数据

1.添加数据

insert into 表名(列名1，列名2。。。。列名n) values（值1，值2。。。值n）;

注意：

1. 列名和值要一一对应
2. 如果表名后，不定义列名，则默认给所有列添加值 insert into 表名 values(值1，值2，...值n);
3. 除了数字类型，其他类型需要使用引号（单双号）引起来

2删除数据

delete from 表名 [where 条件]

注意：

1. 如果不加条件，则删除表中所有记录
2. 如果要删除所有记录

•         delete from 表名；--不推荐使用，有多少条记录就会执行多少次删除操作
•        TRUNCATE table 表名；--推荐使用，效率更高，先删除表，然后在创建一张一样的表。

修改数据

update 表名 set 列名1=值，列名2=值2。。【where 条件】;

注意：如果不加任何条件，则将表中所有记录全部修改

DQL:查询表中的记录

select * from 表名；

1.多个字段查询

   select 字段名1，字段名2,。。。。from 表名;  注意：如果查询所有字段，则可以使用*来代替字段列表

2.去除重复 distinct

3.计算列 ：

       一般可以使用四则运算计算一些列的值（一般只会进行数值型的计算）

          ifnull（表达式1，表达式2）：null参与的运算，计算结果都为null，如果该字段为null后的替换值

4.起别名：as：as也可以省略

2.条件查询

where子句后跟条件

运算符

between..and   之间

in(集合)

like：模糊查询  占位符：_：单个任意字符   %多个任意字符

is NUll

and 或 &&

or 或||

not 或 ！

 DQL：查询语句

1.排序查询

语法：order by 字句

       order by 排序字段1 排序方式1，排序字段2 排序方式2。。。

排序方式：  asc 升序，默认的    desc降序

注意：如果多个排序条件，则当前边的条件值一样时，才会判断第二条件

2.聚合函数：将一列数据作为一个整体，进行纵向的计算

1. count：计算个数  【一般选择非空的列：主键】【count(*)】
2. max:计算最大值
3. min：计算最小值
4. sum：计算和
5. avg：计算平均值

注意：聚合函数的计算，排除null值

   解决方案：【选择不包含非空的列进行计算】【IFNULL函数】

3.分组查询：

语法：group by 分组字段

注意：

1. 分组之后查询的字段：分组字段、聚合函数
2. where 和 having 的区别？

• where在分组之前进行限定，如果不满足条件，则不参与分组。having在分组之后进行限定，如果不满足结果，则不会被查询出来
• where后不可以跟集合函数，having可以进行聚合函数的判断

 

4.分页查询

语法：limit 开始的索引，每页查询的条数；

公式 ：开始的索引=（当前的页码 - 1）*每页显示的条数；

约束

概念：对表中的数据进行限定，保证数据的正确性，有效性和完整性。

分类：

1. 主键约束：primary key
2. 非空约束：not null
3. 唯一约束：unique
4. 外键约束：foreign key

非空约束：not null，值不能为null

1.创建表时添加约束
 

create table stu(
    id int,
    name varchar(20) not null
);

2.创建表完后，添加非空约束

alter table stu modify name varchar(20) not null;

3.删除name的非空约束

alter table stu modify name varchar(20);

 

唯一约束：unique，值不能重复

1.创建表时，添加唯一约束

create table stu(
    id int,
    phone_number varchar(20) unique --添加了唯一约束
);

注意：mysql中，唯一约束限定的列的值可以有多个null

2.删除唯一约束

alter table stu drop index phone_number;

3.在创建表后，添加唯一约束

alter table stu modify phone_number varchar(20) unique;

 

主键约束：primary key

1.注意：

1. 含义：非空且唯一
2. 一张表只能有一个字段为主键
3. 主键就是表中记录的唯一标识

2.在创建表时，添加主键约束

create table stu(
    id int primary key,--给id添加主键约束
    name varchar(20)
);

3.删除主健

alter table stu drop primary key;

4.创建完表后，添加主健

alter table stu modify id int primary key;

5.自动增长

• 概念：如果某一列是数值类型的，使用auto_increment
• 在创建表时，添加主健约束，并且完成主键自增长

create table stu(
    id int primary key auto_increment,--给id添加主健和自增长
    name varchar(20)
);

• 删除自动增长

alter table stu modify id int;

• 添加自动增长

alter table stu modify id int auto_increment;

 

 

外键约束：foreign key ，让表和表产生关系，从而保证数据的正确性

1.在创建表时，可以添加外键

create table stu(
    ....
    外键列
    constraint 起一个外键名称 foreign key (外键列名称) reference 主表名称(主表列名称);
);

2.删除外键

alter table 表名 drop foreign key 外键名称;  

3.创建表之后，添加外键

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

4.级联操作

• 添加级联操作：

alter table 表名 add constraint 外键名称
    foreign key(外键字段名称) peferences 主表名称(主表列名称) on update cascade on delete cascade;

• 分类 【级联更新：on update cascade】 【级联删除：on delete cascade】

 

 

数据库的设计

分类：

1. 一对一
2. 一对多(多对一)
3. 多对多

实现关系

1.一对多（多对一）

  如：部门和员工

 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。

2.多对多

   如：学生和课程

   实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键

4.一对一

   如：人和身份证

   实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键

 数据库的范式

2. 数据库设计的范式
        * 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

            设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
            目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

        * 分类：
            1. 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项
            2. 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
                * 几个概念：
                    1. 函数依赖：A-->B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
                        例如：学号-->姓名。  （学号，课程名称） --> 分数
                    2. 完全函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
                        例如：（学号，课程名称） --> 分数
                    3. 部分函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
                        例如：（学号，课程名称） -- > 姓名
                    4. 传递函数依赖：A-->B, B -- >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
                        例如：学号-->系名，系名-->系主任
                    5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
                        例如：该表中码为：（学号，课程名称）
                        * 主属性：码属性组中的所有属性
                        * 非主属性：除过码属性组的属性
                        
            3. 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

数据库的备份和还原

1. 命令行：
        * 语法：
            * 备份： mysqldump -u用户名 -p密码 数据库名称 > 保存的路径
            * 还原：
                1. 登录数据库
                2. 创建数据库
                3. 使用数据库
                4. 执行文件。source 文件路径
    2. 图形化工具：

多表查询

笛卡尔积：

• 有两个集合A,B，取这两个集合的所有组成情况
• 要完成多表查询，需要消除无用的数据

分类

1. 内连接查询
2. 外连接查询
3. 子查询

内连接查询

• 隐式内连接：使用where消除无用的数据     select * from 表名 where 条件

 

select emp.name,emp.sex,dep.name from emp,dep where emp.id = dep.id;

 

•  显示内连接

语法：select 字段列表 from 表名 [inner] join 表名2 on 条件；

select * from emp inner join dep on emp.id = dep.id;

内连接查询：

1. 从哪些表中查询数据
2. 条件是什么
3. 查询哪些字段

外链接查询

• 左外连接

语法：select 字段列表 from 表1 left  [outer] 表2 on 条件：

查询的是左表所有数据以及交集部分

• 右外连接

语法：select 字段列表 from right [outer] join 表2 on 条件

查询的是右表所有数据以及其交集部分

子查询

概念：查询中嵌套查询，称嵌套查询为子查询。

子查询不同情况

子查询的结果是单行单列的：子查询可以作为条件，使用运算符去判断。运算符 > >= < <= =

子查询的结果是多行单列的: 子查询可以作为条件，使用运算符in来判断

子查询的结果是多行多列的：子查询可以作为一张虚拟表参与查询

事务

事务的基本介绍

1概念：如果一个包含多个步骤的业务操作，被事务管理，那么这些操作要么同时成功，要么同时失败。

2.操作

1. 开启事务：start transaction
2. 回滚：rollback
3. 提交：commit

3.Mysql数据库中事务默认自动提交

• 事务提交的两种方式：

【自动提交】：Mysql就是自动提交的 ——————一条DML(增删改查)语句会自动提交一次事务

【手动提交】：Oracle 数据库默认是手动提交事务——————需要先开启事务，在提交

• 修改事务的默认提交方式：

查看事务的默认提交方式： select @@autocommit；1代表自动提交 0代表手动提交

修改默认提交方式：set @@autocommit = 0;

事务的四大特征

1. 原子性：是不可分割的最小操作单位，要么同时成功，要么同时失败
2. 持久性：当事务提交或回滚，数据库会持久化的保存数据
3. 隔离性：多个事务之间。相互独立
4. 一致性：事务操作前后，数据总量不变

事务的隔离级别（了解）

1.概念：多个事务之间隔离的，相互独立的。但是如果多个事务操作同一批数据，则会引发一些问题，设置不同的隔离级别就可以解决这些问题

2.存在问题

脏读：一个事务，读取到另一个事务中没有提交的数据

不可重复读(虚读)：在同一个事务中，两次读取到的数据不一样

幻读：一个事务操作(DML)数据表中所有记录，另一个事务添加了一条数据，则第一个事务查询不到自己的修改

3.隔离级别:

1. read uncommitted:读末提交   【产生问题：脏读，不可重复读，幻读】
2. read committed：读已提交（Oracle）【产生问题：不可重复，幻读】
3. repeatable read：可重复读（MYsql默认）【产生问题：幻读】
4. serializable：串行化 【可以解决所有的问题】

注意：隔离级别从小到大安全性越来越高，但是效率越来越低

数据库查询隔离级别  select @@tx_isolation;

数据库设置隔离级别：set global transaction isolation level  级别字符串;

DCL

## DCL：
    * SQL分类：
        1. DDL：操作数据库和表
        2. DML：增删改表中数据
        3. DQL：查询表中数据
        4. DCL：管理用户，授权

    * DBA：数据库管理员

    * DCL：管理用户，授权
        1. 管理用户
            1. 添加用户：
                * 语法：CREATE USER '用户名'@'主机名' IDENTIFIED BY '密码';
            2. 删除用户：
                * 语法：DROP USER '用户名'@'主机名';
            3. 修改用户密码：
                
                UPDATE USER SET PASSWORD = PASSWORD('新密码') WHERE USER = '用户名';
                UPDATE USER SET PASSWORD = PASSWORD('abc') WHERE USER = 'lisi';
                
                SET PASSWORD FOR '用户名'@'主机名' = PASSWORD('新密码');
                SET PASSWORD FOR 'root'@'localhost' = PASSWORD('123');

                * mysql中忘记了root用户的密码？
                    1. cmd -- > net stop mysql 停止mysql服务
                        * 需要管理员运行该cmd

                    2. 使用无验证方式启动mysql服务： mysqld --skip-grant-tables
                    3. 打开新的cmd窗口,直接输入mysql命令，敲回车。就可以登录成功
                    4. use mysql;
                    5. update user set password = password('你的新密码') where user = 'root';
                    6. 关闭两个窗口
                    7. 打开任务管理器，手动结束mysqld.exe 的进程
                    8. 启动mysql服务
                    9. 使用新密码登录。
            4. 查询用户：
                -- 1. 切换到mysql数据库
                USE myql;
                -- 2. 查询user表
                SELECT * FROM USER;
                
                * 通配符： % 表示可以在任意主机使用用户登录数据库

        2. 权限管理：
            1. 查询权限：
                -- 查询权限
                SHOW GRANTS FOR '用户名'@'主机名';
                SHOW GRANTS FOR 'lisi'@'%';

            2. 授予权限：
                -- 授予权限
                grant 权限列表 on 数据库名.表名 to '用户名'@'主机名';
                -- 给张三用户授予所有权限，在任意数据库任意表上
                
                GRANT ALL ON *.* TO 'zhangsan'@'localhost';
            3. 撤销权限：
                -- 撤销权限：
                revoke 权限列表 on 数据库名.表名 from '用户名'@'主机名';
                REVOKE UPDATE ON db3.`account` FROM 'lisi'@'%';