No.1 数据库概念
什么是数据库？
数据库就是一种特殊的文件，内部存储着需要的数据
RDBMS
所谓关系数据库，是建立在关系模型基础的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据
SQL
SQL是结构化语言，是一种用来操作关系数据库的数据库语言，
| SQL语句 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| DQL | 数据查询语言 | select |
| DML | 数据操作语言 | insert、update、delete |
| TPL | 事物处理语言 | begin、transaction、commit、rollback |
| DCL | 数据控制语言 | grant、revoke |
| DDL | 数据定义语言 | create、drop |
| CCL | 指针控制语言 | declare、cursor |
MySQL
MySQL是一个关系数据库管理系统
特点：
- 使用C和C++编写，并使用了多种编译器进行测试，保证源代码的可移植性
- 支持多种操作系统，如Linux、Windows、AIX、FreeBSD、HP-UX、MacOS、NovellNetware、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris等
- 为多种编程语言提供了API，如C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby等
- 支持多线程，充分利用CPU资源
- 优化的SQL查询算法，有效地提高查询速度
- 提供多语言支持，常见的编码如GB2312、BIG5、UTF8
- 提供TCP/IP、ODBC和JDBC等多种数据库连接途径
- 提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具
- 大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库
- 支持多种存储引擎
- MySQL 软件采用了双授权政策，它分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择MySQL作为网站数据库
- MySQL使用标准的SQL数据语言形式
- Mysql是可以定制的，采用了GPL协议，你可以修改源码来开发自己的Mysql系统
- 在线DDL更改功能
- 复制全局事务标识
- 复制无崩溃从机
- 复制多线程从机
No.2 数据完整性
一个数据库就是一个完整的业务单元，可以包含多张表，在表中为了更加精准的存储数据，保证数据的正确性，可以在创建表的时候，为表增加一些强制性的验证，包括数据类型、约束
数据类型
-
整数：int，bit
-
小数：decimal
-
字符串：varchar,char
-
日期时间: date, time, datetime
-
枚举类型(enum)
-
decimal表示浮点数，如decimal(5,2)表示共存5位数，小数占2位
-
char表示固定长度的字符串，如char(3)，如果填充ab时会补一个空格
-
varchar表示可变长度的字符串，如varchar(3)，填充ab时就会存储ab
-
字符串text表示存储大文本，当字符大于4000时推荐使用
- 对于图片、音频、视频等文件，不存储在数据库中，而是上传到某个服务器上，然后在表中存储这个文件的保存路径
| 数值类型 | 类型 | 字节大小 | 有符号范围(Signed) | 无符号范围(Unsigned) |
|---|---|---|---|---|
| TINYINT | 1 | -128 ~ 127 | 0 ~ 255 | |
| SMALLINT | 2 | -32768 ~ 32767 | 0 ~ 65535 | |
| MEDIUMINT | 3 | -8388608 ~ 8388607 | 0 ~ 16777215 | |
| INT/INTEGER | 4 | -2147483648 ~2147483647 | 0 ~ 4294967295 | |
| BIGINT | 8 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 | 0 ~ 18446744073709551615 |
| 字符串 | 类型 | 字节大小 | 示例 |
|---|---|---|---|
| CHAR | 0-255 | 类型:char(3) 输入 'ab', 实际存储为'ab ', 输入'abcd' 实际存储为 'abc' | |
| VARCHAR | 0-255 | 类型:varchar(3) 输 'ab',实际存储为'ab', 输入'abcd',实际存储为'abc' | |
| TEXT | 0-65535 | 大文本 |
日期时间类型
| 类型 | 字节大小 | 示例 |
|---|---|---|
| DATE | 4 | '2020-01-01' |
| TIME | 3 | '12:29:59' |
| DATETIME | 8 | '2020-01-01 12:29:59' |
| YEAR | 1 | '2017' |
| TIMESTAMP | 4 | '1970-01-01 00:00:01' UTC ~ '2038-01-01 00:00:01' UTC |
约束
- 主键primary key：物理上存储的顺序
- 非空not null：此字段不允许填写空值
- 惟一unique：此字段的值不允许重复
- 默认default：当不填写此值时会使用默认值，如果填写时以填写为准
- 外键foreign key：对关系字段进行约束，当为关系字段填写值时，会到关联的表中查询此值是否存在，如果存在则填写成功，如果不存在则填写失败并抛出异常
No.3 命令行脚本
数据库操作
show databases; 查看数据库
use 数据库名; 使用数据库
select database(); 查看当前使用的数据库
create database 数据库名 charset=utf8； 创建数据库
drop database 数据库名; 删除数据库数据表操作
show tables; 查看当前数据库中的所有表
desc 表名; 查看表结构
创建表
create table students(
id int unsingned primary key auto_increment not null,
name varchar(20) default '',
age int unsingned default 0,
height descimal(3,2) default 1.8,
gender enum('男','女') default '男'
)
alter table 表名 add 列名 类型; 添加字段
alter table 表名 change 类型及约束; 修改字段
alter table 表名 change 原名 新名 类型及约束; 修改字段(重命名字段)
alter table 表名 drop 列名; 删除字段
drop table 表名; 删除表
show create table 表名; 查看表的创建语句数据增删改查
增
insert into 表名 values(); 全部列插入
insert into 表名(列1,...) values(); 部分列插入
insert into 表名(列1,...) values(),...; 插入多条数据删
delete from 表名 where 条件; 删除删选出的数据改
update 表名 set 列1=值1,列2=值2... where 条件; 修改数据查
select 列1,列2,... from 表名; 查询数据数据备份与恢复
备份
mysqldump –uroot –p 数据库名 > 数据库名.sql;恢复
创建新的数据库
mysql -uroot –p 新数据库名 < 数据库名.sqlNo.4 数据库设计
关系型数据库建议在E-R模型的基础上，我们需要根据产品经理的设计策划，抽取出来模型与关系，制定出表结构，这是项目开始的第一步，在开发中有很多设计数据库的软件，常用的如power designer，db desinger等，这些软件可以直观的看到实体及实体间的关系，设计数据库，可能是由专门的数据库设计人员完成，也可能是由开发组成员完成，一般是项目经理带领组员来完成
三范式
经过研究和对使用中问题的总结，对于设计数据库提出了一些规范，这些规范被称为范式
第一范式(1NF) 强调的是列的原子性，即列不能够再分成其他几列
第二范式(2NF) 首先是 1NF，另外包含两部分内容，一是表必须有一个主键；二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分
第三范式(3NF) 首先是 2NF，另外非主键列必须直接依赖于主键，不能存在传递依赖。即不能存在：非主键列 A 依赖于非主键列 B，非主键列 B 依赖于主键的情况
E-R模型
-
E表示entry，实体，设计实体就像定义一个类一样，指定从哪些方面描述对象，一个实体转换为数据库中的一个表
-
R表示relationship，关系，关系描述两个实体之间的对应规则，关系的类型包括包括一对一、一对多、多对多
-
关系也是一种数据，需要通过一个字段存储在表中
- 实体A对实体B为1对1，则在表A或表B中创建一个字段，存储另一个表的主键值
-
实体A对实体B为1对多：在表B中创建一个字段，存储表A的主键值
- 实体A对实体B为多对多：新建一张表C，这个表只有两个字段，一个用于存储A的主键值，一个用于存储B的主键值
逻辑删除
- 对于重要数据，并不希望物理删除，一旦删除，数据无法找回
- 删除方案：设置isDelete的列，类型为bit，表示逻辑删除，默认值为0
- 对于非重要数据，可以进行物理删除
- 数据的重要性，要根据实际开发决定
No.5 MySQL查询
准备测试数据
创建数据库
create database python charset=utf8;
使用数据库
use python;
创建students表
create table students(
id int unsigned primary key auto_increment not null,
name varchar(20) default '',
age tinyint unsigned default 0,
height decimal(5,2),
gender enum('男','女','中性','保密') default '保密',
cls_id int unsigned default 0,
is_delete bit default 0
);
创建classes表
create table classes (
id int unsigned auto_increment primary key not null,
name varchar(30) not null
);
向students表中插入数据
insert into students values
(0,'小明',18,180.00,2,1,0),
(0,'小月月',18,180.00,2,2,1),
(0,'彭于晏',29,185.00,1,1,0),
(0,'刘德华',59,175.00,1,2,1),
(0,'黄蓉',38,160.00,2,1,0),
(0,'凤姐',28,150.00,4,2,1),
(0,'王祖贤',18,172.00,2,1,1),
(0,'周杰伦',36,NULL,1,1,0),
(0,'程坤',27,181.00,1,2,0),
(0,'刘亦菲',25,166.00,2,2,0),
(0,'金星',33,162.00,3,3,1),
(0,'静香',12,180.00,2,4,0),
(0,'郭靖',12,170.00,1,4,0),
(0,'周杰',34,176.00,2,5,0);
向classes表中插入数据
insert into classes values (0, "python_01期"), (0, "python_02期");查询所有字段
select * from students;查询指定字段
select name from students;使用as给字段起别名
select id as 序号,name as 姓名,gender as 性别 from students;使用as给表起别名
select s.id,s.name from students as s;消除重复行
select distinct gender from students;条件
使用where子句对表中的数据筛选，结果为True的行会出现在结果集中
where后面支持比较运算符、逻辑运算符、模糊查询、范围查询、空判断
比较运算符
-
等于: =
-
大于: >
-
大于等于: >=
-
小于: <
-
小于等于: <=
- 不等于: != 或 <>
select * from students where id > 3; 查询id大于3的学生
select * from students where id <= 4; 查询小于等于4的学生
select * from students where name != '黄蓉'; 查询名字不是黄蓉的
select * from students where is_delete=0; 查询没有被删除的逻辑运算符
- and
- or
- not
select * from students where id > 3 and gender=0; 查询id大于3的女同学
select * from students where id < 4 or is_delete=0; 查询id<4没被删除的同学模糊查询
- like
- %表示任意多个任意字符
- _表示一个任意字符
select * from students where name like '黄%'; 查询姓黄的同学
select * from students where name like '李_'; 查询姓黄并且名字是两个字的同学
select * from students where name like '黄%' or name like '%泽'; 查询姓黄的或者最后一个字是泽的同学范围查询
- in表示在一个非连续的范围内
- between ... and ...表示在一个连续的范围内
select * from students where id in(1,4,5); 查询id是1或者4或者5的同学
select * from students where id between 3 and 7; 查询id为3到8的同学
空判断
- 注意：null与''是不同的
- 判空is null
select * from students where height is null; 查询没有填写身高的同学
select * from students where height is not null; 查询填写了身高的同学优先级
- 优先级由高到低的顺序为：小括号，not，比较运算符，逻辑运算符
- and比or先运算，如果同时出现并希望先算or，需要结合()使用
排序
语法
select * from 表名 order by 列1 asc|desc [,列2 asc|desc,...]说明
- 将数据先按照列1进行排序，如果列1相同，按照列2，以此类推
- asc从小到大排列，即升序(默认)
- desc从大到小排序，即降序
select * from students where gender=1 and is_delete=0 order by id asc; 查询未删除的男生升序排列
select * from students order by age desc,height desc；查询所有同学，按年龄排序，年龄相同的按身高排序聚合
总数
select count(*) from students; 查询表中总共有多少条数据最大值
select max(age) from students where gender=1; 查询所有男生中最老的最小值
select min(age) from students where gender=2; 查询所有女生中年龄最小的求和
select sum(age) from students; 查询所有同学的总年龄平均值
select avg(height) from students where is_delete=0 and gender=2; 查询未删除的女生的平均身高分组
group by 将查询结果按照一个或多个字段进行分组，字段值相同的为一组
SELECT gender FROM students GROUP BY gender;group by + group_concat() group_concat(字段名)可以作为一个输出字段来使用，表示分组以后，根据分组查看某字段的集合
select gender,group_concat(name) from students group by gender;
+--------+-----------------------------------------------------------+
| gender | group_concat(name) |
+--------+-----------------------------------------------------------+
| 男 | 彭于晏,刘德华,周杰伦,程坤,郭靖 |
| 女 | 小明,小月月,黄蓉,王祖贤,刘亦菲,静香,周杰 |
| 中性 | 金星 |
| 保密 | 凤姐 |
+--------+-----------------------------------------------------------+
select gender,group_concat(id) from students group by gender;
+--------+------------------+
| gender | group_concat(id) |
+--------+------------------+
| 男 | 3,4,8,9,14 |
| 女 | 1,2,5,7,10,12,13 |
| 中性 | 11 |
| 保密 | 6 |
+--------+------------------+group by + 聚合函数 可以通过聚合函数来对这个值的集合做一些操聚合操作
select gender,avg(height) from students group by gender;
+--------+-------------+
| gender | avg(height) |
+--------+-------------+
| 男 | 177.750000 |
| 女 | 173.428571 |
| 中性 | 162.000000 |
| 保密 | 150.000000 |
+--------+-------------+group by + having having表达式，用来分组以后设定条件筛选数据，功能和where一样，但是having只能用于group by
select gender,count(*) from students group by gender having count(*)>2;
+--------+----------+
| gender | count(*) |
+--------+----------+
| 男 | 5 |
| 女 | 7 |
+--------+----------+group by + with rollup 在最后增加一行，计算该列的和
select gender,count(*) from students group by gender with rollup;
+--------+----------+
| gender | count(*) |
+--------+----------+
| 男 | 5 |
| 女 | 7 |
| 中性 | 1 |
| 保密 | 1 |
| NULL | 14 |
+--------+----------+分页
当数据量很大的时候，就不可能在一页中查看所有数据了，需要对它进行分页操作
语法
select * from 表名 limit start,count说明
从start开始，获取count条数据
select * from where gender=1 limit 0,3; 查询前三条男生记录连接
mysql支持三种连接查询
- 内连接 查询的结果为两个表匹配到的数据
- 左连接 查询的结果为两个表匹配到的数据，右表特有的数据，对于左表中不存在的数据使用null填充
- 右连接 查询的结果为两个表匹配到的数据，左表特有的数据，对于右表中不存在的数据使用null填充
语法
select * from 表1 inner或left或right join 表2 on 表1.列 = 表2.列select * from students inner join classes on students.cls_id = classes.id; 使用内关联查询班级表和学生表
+----+--------+------+--------+--------+--------+-----------+----+-------------+
| id | name | age | height | gender | cls_id | is_delete | id | name |
+----+--------+------+--------+--------+--------+-----------+----+-------------+
| 1 | 小明 | 18 | 180.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 2 | 小月月 | 18 | 180.00 | 女 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 3 | 彭于晏 | 29 | 185.00 | 男 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 4 | 刘德华 | 59 | 175.00 | 男 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 5 | 黄蓉 | 38 | 160.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 6 | 凤姐 | 28 | 150.00 | 保密 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 7 | 王祖贤 | 18 | 172.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 8 | 周杰伦 | 36 | NULL | 男 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 9 | 程坤 | 27 | 181.00 | 男 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 10 | 刘亦菲 | 25 | 166.00 | 女 | 2 | | 2 | python_02期 |
+----+--------+------+--------+--------+--------+-----------+----+-------------+
select * from students as s left join classes as c on s.cls_id = c.id; 使用左关联查询班级表和学生表
+----+--------+------+--------+--------+--------+-----------+------+-------------+
| id | name | age | height | gender | cls_id | is_delete | id | name |
+----+--------+------+--------+--------+--------+-----------+------+-------------+
| 1 | 小明 | 18 | 180.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 2 | 小月月 | 18 | 180.00 | 女 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 3 | 彭于晏 | 29 | 185.00 | 男 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 4 | 刘德华 | 59 | 175.00 | 男 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 5 | 黄蓉 | 38 | 160.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 6 | 凤姐 | 28 | 150.00 | 保密 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 7 | 王祖贤 | 18 | 172.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 8 | 周杰伦 | 36 | NULL | 男 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 9 | 程坤 | 27 | 181.00 | 男 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 10 | 刘亦菲 | 25 | 166.00 | 女 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 11 | 金星 | 33 | 162.00 | 中性 | 3 | | NULL | NULL |
| 12 | 静香 | 12 | 180.00 | 女 | 4 | | NULL | NULL |
| 13 | 郭靖 | 12 | 170.00 | 男 | 4 | | NULL | NULL |
| 14 | 周杰 | 34 | 176.00 | 女 | 5 | | NULL | NULL |
+----+--------+------+--------+--------+--------+-----------+------+-------------+
select * from students as s right join classes as c on s.cls_id = c.id; 使用右关联查询班级表和学生表
+------+--------+------+--------+--------+--------+-----------+----+-------------+
| id | name | age | height | gender | cls_id | is_delete | id | name |
+------+--------+------+--------+--------+--------+-----------+----+-------------+
| 1 | 小明 | 18 | 180.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 2 | 小月月 | 18 | 180.00 | 女 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 3 | 彭于晏 | 29 | 185.00 | 男 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 4 | 刘德华 | 59 | 175.00 | 男 | 2 | | 2 | python_02期 |
| 5 | 黄蓉 | 38 | 160.00 | 女 | 1 | | 1 | python_01期 |
| 6 | 凤姐 | 28 | 150.00