学习笔记13--数据库

数据库相关知识

数据库

• 数据库
  • 存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储
  • 英文：DataBase，简称DB
• 数据库管理系统
  • 管理数据库的大型软件
  • 英文：DataBase Management System，简称 DBMS
• SQL
  • 英文：Structured Query Language，简称SQL，结构化查询语言
  • 操作关系型数据库的编程语言
  • 定义操作所有关系型数据库的统一标准

MySQL数据模型

• 关系型数据库
  • 关系型数据库是建立在关系模型基础上的数据库，简单说，关系型数据库是由多张能互相连接的二维表组成的数据库
• 优点
  1. 都是使用表结构，格式一致，易于维护。
  2. 使用通用的SQL语言操作，使用方便，可用于复杂查询。
  3. 数据存储在磁盘中，安全。

SQL

• SQL简介

  • 英文: Structured Query Language，简称SQL
  • 结构化查询语言，一门操作关系型数据库的编程语言
  • 定义操作所有关系型数据库的统一标准
  • 对于同一个需求，每一种数据库操作的方式可能会存在一些不一样的地方，我们称为“方言”

• SQL通用语法

  • SQL语句可以单行或多行书写，以分号结尾。
  • MySQL数据库的SQL语句不区分大小写，关键字建议使用大写。
  • 注释
    • 单行注释：-- 注释内容 或 #注释内容(MySQL特有)
    • 多行注释：/*注释 */

• SQL分类

  • 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
  • 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
  • DQL(Data Query Language)数据查询语言，用来查询数据库中表的记录(数据)
  • DCL(Data Control Language)数据控制语言，用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户

• DDL – 操作数据库

  • 查询

  SHOW DATABASES;
  

  • 创建

    • 创建数据库

    CREATE DATABASE 数据库名称;
    

    • 创建数据库（判断，如果不存在则创建）

    CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名称;
    

  • 删除

    • 删除数据库

    DROP DATABASE 数据库名称;
    

    • 删除数据库（判断，如果存在则删除）

    DROP DATABASE IF EXISTS 数据库名称;
    

  • 使用数据库

    • 查看当前使用的数据库

    SELECT DATABASE();
    

    • 使用数据库

    USE 数据库名称;
    

• DDL – 操作表

  • 查询表

    • 查询当前数据库下所有表名称

    SHOW TABLES;
    

    • 查询表结构

    DESC 表名称;
    

  • 创建表

  CREATE TABLE 表名(
  		字段名1 数据类型1,
  		字段名2 数据类型2,
  		...
  		字段名n 数据类型n
  );
  

  • 删除表

    • 删除表

    DROP TABLE 表名;
    

    • 删除表时判断表是否存在

    DROP TABLE IF EXISTS 表名;
    

  • 修改表

    • 修改表名

    ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新的表名;
    

    • 添加一列

    ALTER TABLE 表名 ADD 列名 数据类型;
    

    • 修改数据类型

    ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 新数据类型;
    

    • 修改列名和数据类型

    ALTER TABLE 表名 CHANGE 列名 新列名 新数据类型;
    

    • 删除列

    ALTER TABLE 表名 DROP 列名;
    

• DML – 操作数据

  • 添加数据

    • 给指定列添加数据

    INSERT INTO 表名 (列名1,列名2,...) VALUES (值1,值2,...);
    

    • 给全部列添加数据

    INSERT INTO 表名 VALUES (值1,值2,...);
    

    • 批量添加数据

    INSERT INTO 表名 (列名1,列名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,...)...;
    

  • 修改数据

    • 修改表数据

    UPDATE 表名 SET 列名1 = 值1,列名2 = 值2,...[WHERE 条件];
    

    注意：修改语句中如果不加条件，则将所有数据都修改！

  • 删除数据

    • 删除数据

    DELETE FROM 表名 [WHERE 条件];
    

    注意：删除语句中如果不加条件，则将所有数据都删除！

• DQL – 查询数据

  • 查询语法

  SELECT
  	字段列表
  FROM
  	表名列表
  WHERE
  	条件列表
  GROUP BY
  	分组字段
  HAVING
  	分组后条件
  ORDER BY
  	排序字段
  LIMIT
  	分页限定
  

  • 基础查询

    • 查询多个字段

    SELECT 字段列表 FROM 表名;
    SELECT * FROM 表名; -- 查询所有数据
    

    • 去除重复记录

    SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;
    

    • 起别名

    SELECT 字段列表 AS 别名 FROM 表名; -- AS 也可以省略
    

  • 条件查询

    • 条件查询语法

    SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件列表;
    

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XRkwPZxi-1648047366540)(C:\Users\10766\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220323131148617.png)]

  • 排序查询

    • 排序查询语法

    SELECT 字段列表 FROM 表名 ORDER BY 排序字段名1 [排序方式1],排序字段名2 [排序方式2] ...;
    

    排序方式：

    • ASC：升序排列（默认值）
    • DESC：降序排列

    注意：如果有多个排序条件，当前边的条件值一样时，才会根据第二条件进行排序

  • 分组查询

    • 分组查询语法

    SELECT 字段列表 FROM 表名 [WHERE 分组前条件限定] GROUP BY 分组字段名 [HAVING 分组后条件过滤];
    

    注意：分组之后，查询的字段为聚合函数和分组字段，查询其他字段无任何意义

    where 和 having 区别：

    • 执行时机不一样：where是分组前进行限定，不满足where条件，则不参与分组；而having是对分组之后的结果进行过滤。
    • 可判断的条件不一样：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

  • 分页查询

    • 分页查询语法

    SELECT 字段列表 FROM 表名 LIMIT 起始索引,查询条目数;
    

    起始索引：从0开始

    计算公式：起始索引 = （当前页码 - 1） 每页显示的条数*

    注意：

    • 分页查询limit是MySQL数据库的方言
    • Oracle分页查询使用rownumber
    • SQL Server分页查询使用top

  • 聚合函数

    • 概念：将一列数据作为一个整体，进行纵向计算
    • 聚合函数分类

    count(列名)：统计数量（一般选用不为null的列）
    max(列名)：最大值
    min(列名)：最小值
    sum(列名)：求和
    avg(列名)：求平均值
    

    • 聚合函数语法：

    SELECT 聚合函数名(列名) FROM 表;
    

    注意：null值不参与所有聚合函数运算

约束

• 约束的概念和分类

  • 约束的概念
    • 约束是作用于表中列上的规则，用于限制加入表的数据
    • 约束的存在保证了数据库中数据的正确性、有效性和完整性
  • 约束的分类
    • 非空约束：NOT NULL
    • 唯一约束：UNIQUE
    • 主键约束：PRIMARY KEY
    • 检查约束：CHECK
    • 默认约束：DEFAULT
    • 外键约束：FOREIGN KEY

• 外键约束

  • 概念：外键用来让两个表的数据之间建立链接，保证数据的一致性和完整性

  • 语法

    • 添加约束

    -- 创建表时添加外键约束
    CREATE TABLE 表名(
    	列名 数据类型,
    	...
    	[CONSTRAINT] [外键名称] FOREIGN KEY(外键列名) REFERENCES 主表(主表列名)
    );
    

    -- 建完表后添加外键约束
    ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY(外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);
    

    • 删除约束

    ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;
    

数据库设计

• 数据库设计概念

  • 数据库设计就是根据业务系统的具体需求，结合我们所选用的DBMS，为这个业务系统构造出最优的数据存储模型。
  • 建立数据库中的表结构以及表与表之间的关联关系的过程

• 数据库设计的步骤

  1. 需求分析（数据是什么？数据具有哪些属性？数据与属性的特点是什么？）
  2. 逻辑分析（通过ER图对数据库进行逻辑建模，不需要考虑我们所选用的数据库管理系统）
  3. 物理设计（根据数据库自身的特点把逻辑设计转换为物理设计）
  4. 维护设计（对新的需求进行建表，表优化）

• 表关系之一对多

  • 一对多（多对一）：

    • 如：部门表 和 员工表
    • 一个部门对应多个员工，一个员工对应一个部门

  • 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键

• 表关系之多对多

  • 多对多：
    • 如：订单 和 商品
    • 一个商品对应多个订单，一个订单包含多个商品
  • 实现方式：建立第三张中间表，中间表至少包含两个外键，分别关联两方主键

• 表关系之一对一

  • 一对一：
    • 如：用户 和 用户详情
    • 一对一关系多用于表拆分，将一个实体中经常使用的字段放一张表，不经常使用的字段放另一张表，用于提升查询性能
  • 实现方式：在任意一方加入外键，关联另一方主键，并且设置外键为唯一（UNIQUE）

多表查询

• 多表查询：从多张表查询数据

  • 连接查询
    • 内连接：相当于查询A B 交集数据
    • 外连接：
      • 左外连接：相当于查询A表所有数据和交集部分数据
      • 右外连接：相当于查询B表所有1数据和交集部分数据
  • 子查询

• 内连接

  • 内连接查询语法

  -- 隐式内连接
  SELECT 字段列表 FROM 表1，表2... WHERE 条件;
  
  -- 显式内连接
  SELECT 字段列表 FROM 表1 [INNER] JOIN 表2 ON 条件;
  

• 外连接

  • 外连接查询语法

  -- 左外连接
  SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;
  
  -- 右外连接
  SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;
  

  • 左外连接：相当于查询A表所有数据和交集部分数据
  • 右外连接：相当于查询B表所有数据和交集部分数据

• 子查询

  • 子查询概念：查询中嵌套查询，称嵌套查询为子查询

  • 子查询根据查询结果不同，作用不同

    • 单行单列：作为条件值，使用 = != > < 等进行条件判断

    SELECT 字段列表 FROM 表 WHERE 字段名 = (子查询);
    

    • 多行单列：作为条件值，使用 in 等关键字进行条件判断

    SELECT 字段列表 FROM 表 WHERE 字段名 in (子查询);
    

    • 多行多列：作为虚拟表

    SELECT 字段列表 FROM (子查询) WHERE 条件;
    

事务

• 事务简介

  • 数据库的事务(Transaction)是一种机制、一个操作序列，包含了一组数据库操作命令
  • 事务把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组数据库命令妖魔同时成功，要么同时失败
  • 事务是一个不可分割的工作逻辑单元

  -- 开启事务
  START TRANSACTION;
  或者 BEGIN;
  -- 提交事务
  COMMIT;
  -- 回滚事务
  ROLLBACK;
  

• 事务四大特征

  • 原子性（Atomicity）：事务是不可分割的最小操作单位，要么同时成功，要么同时失败
  • 一致性（Consistency）：事务完成时，必须使所有的数据都保持一致状态
  • 隔离性（Isolation）：多个事务之间，操作的可见性
  • 持久性（Durability）：事物一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的改变就是永久的

• MySQL事务默认自动提交

-- 查看事务的默认提交方式
SELECT @@autocommit;
-- 1 自动提交   0 手动提交
-- 修改事务提交方式
set @@autocommit = 0;