Python之MySQL
一.概述
数据库(Database，简称DB)
数据库技术是计算机应用领域中非常重要的技术，它产生于20世纪60年代末，是数据管理的最新技术，也是软件技术的一个重要分支。
简单的说，数据库就是一个存放数据的仓库，这个仓库是按照一定的数据结构（数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系）来组织、存储的，我们可以通过数据库提供的多种方法来管理数据库里的数据。更简单的形象理解，数据库和我们生活中存放杂物的仓库性质一样，区别只是存放的东西不同。
数据库表(table)
数据表是关系数据库中一个非常重要的对象，是其它对象的基础，也是一系列二维数组的集合，用来存储、操作数据的逻辑结构。根据信息的分类情况。
一个数据库中可能包含若干个数据表，每张表是由行和列组成，记录一条数据,数据表就增加一行，每一列是由字段名和字段数据集合组成，列被称之为字段，
每一列还有自己的多个属性，例如是否允许为空、默认值、长度、类型、存储编码、注释等.例如
数据(data)
存储在表中的信息就叫做数据.
数据库系统有3个主要的组成部分
1.数据库（Database System）：用于存储数据的地方。
2.数据库管理系统（Database Management System，DBMS）：用户管理数据库的软件。
3.数据库应用程序（Database Application）：为了提高数据库系统的处理能力所使用的管理数据库的软件补充。
数据库的发展史(五个阶段)
1.文件系统 数据库系统的萌芽阶段,通过文件来存取数据. 文件系统是数据库系统的萌芽阶段，出现在上世纪五六十年代，可以提供简单的数据存取功能，但无法提供完整、统一的数据管理功能，例如复杂查询等。所以在管理较少、较简单的数据或者只是用来存取简单数据，没有复杂操作的情况下，会使用文件系统
2.层次型数据库 数据库系统真正开始阶段,数据的存储形式类似树形结构,所以也叫树型数据库.
3.网状数据库 数据的存储形式类似网状结构. 从二十世纪六十年代开始，第一代数据库系统（层次模型数据库系统、网状模型数据库系统）相继问世，它们为统一管理和共享数据提供了有力的支撑 在这个阶段，网状模型数据库由于它的复杂、专用性，没有被广泛使用。而在层次模型数据库中，IBM公司的IMS（Information Management System，信息管理系统）层次模型数据库系统则得到了极大的发展，一度成为最大的数据库管理系统，拥有巨大的客户群 4.关系型数据库 二十世纪七十年代初，关系型数据库系统开始走上历史舞台，并一直保持着蓬勃的生命力.关系型数据库系统使用结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）作为数据库定义语言DDL和数据库操作语言DML 5.面向对象数据库 把面向对象的方法和数据库技术结合起来，可以使数据库系统的分析、设计最大程度地与人们对客观世界的认识相一致，并且能够有效的为面向对象程序提供更好的数据库支撑
二.数据库的特点
⑴ 实现数据共享
数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。
⑵ 减少数据的冗余度
同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。
⑶ 数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性
主要包括：①安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；
②完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；
③并发控制：使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用。
⑷ 故障恢复
权限列表
由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。
三.系统数据库
- information_schema ：虚拟库，不占用磁盘空间，存储的是数据库启动后的一些参数，如用户表信息、列信息、权限信息、字符信息等
- mysql：核心数据库，里面包含用户、权限、关键字等信息。不可以删除
- performance_schema：mysql 5.5版本后添加的新库，主要收集系统性能参数，记录处理查询请求时发生的各种事件、锁等现象
- sys : mysql5.7版本新增加的库,通过这个库可以快速的了解系统的元数据信息,可以方便DBA发现数据库的很多信息，解决性能瓶颈都提供了巨大帮助
四.数据库操作
1、创建数据库
#语法：CREATE DATABASE db_name charset utf8;
2、查看数据库
#查看当前用户下所有数据库
show databases；
#查看创建数据库的信息
show create database db_name;
#查看数据库版本
select version();
#查看当前登录用户
select user();
#查看当前数据库里有哪些用户
select user，host from mysql.user;
#删除数据库
drop database db_name；
#选择数据库
use db_name；
3、数据库的用户权限
创建用户 create user '用户名'@'ip地址' identified by '密码'； 删除用户 drop user '用户名'@'ip地址'； 修改用户 rename user '用户名'@'ip地址'；to '新用户名'@'ip地址' 查看用户权限 show grants for '用户名'@'ip地址'； 授权 grant 权限 on 数据库.表 to '用户名'@'ip地址'； 取消权限 revoke 权限 on 数据库.表 from '用户名'@'ip地址'；
授权用户所有权限
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '123.com' WITH GRANT OPTION;
权限列表 all privileges 除grant外的所有权限 select 仅查权限 select,insert 查和插入权限 ... usage 无访问权限 alter 使用alter table alter routine 使用alter procedure和drop procedure create 使用create table create routine 使用create procedure create temporary tables 使用create temporary tables create user 使用create user、drop user、rename user和revoke all privileges create view 使用create view delete 使用delete drop 使用drop table execute 使用call和存储过程 file 使用select into outfile 和 load data infile grant option 使用grant 和 revoke index 使用index insert 使用insert lock tables 使用lock table process 使用show full processlist select 使用select show databases 使用show databases show view 使用show view update 使用update reload 使用flush shutdown 使用mysqladmin shutdown(关闭MySQL) super 使用change master、kill、logs、purge、master和set global。还允许mysqladmin调试登陆 replication client 服务器位置的访问 replication slave 由复制从属使用 权限列表
4、忘记密码和修改数据库密码；
1：使用mysqladmin修改用户密码；
2：进入数据库直接设置用户名密码：（注意：下图为mysql5.7版本的）
mysql5.6版本修改密码为：
update mysql.user set password = password('新密码') where user= '用户名'
flush privileges; -- 刷新权限
3：忘记密码：
忘记密码：
1、首先关闭mysql服务：
service mysqld stop
2、跳过权限检查，启动mysql并进入mysql
mysqld_safe --skip-grant-tables&
mysql
3、进入mysql数据库并更新用户的密码：
use mysql；
update mysql.user set authentication_string=password('新密码') where user='root';
4、刷线权限
flush privileges;
5、停止后台的跳过权限检查任务，然后启动数据库；
kill %后台任务的pid
services mysqld start
五.数据表操作
1、表操作
创建表：
CREATE TABLE 表名(
字段名1 类型[(宽度) 约束条件],
字段名2 类型[(宽度) 约束条件],
字段名3 类型[(宽度) 约束条件]
)ENGINE=innodb DEFAULT CHARSET utf8;
约束条件：
not null :表示此列不能为空
auto_increment :表示自增长,默认每次增长+1
注意:自增长只能添加在主键或者唯一索引字段上
primary key :表示主键(唯一且不为空)
engine =innodb :表示指定当前表的存储引擎
default charset utf8 :设置表的默认编码集
#查询表数据
select 字段(多个以","间隔) from 表名;
#查看表结构
desc 表名;
#查看创建表信息
show create table 表名;
删除表;
drop tables 表名;
示例
2、修改表结构：
#添加表字段
alter table 表名 add 字段名 类型 约束;
ps: after name 表示在name字段后添加字段 age.
#修改表字段
方式一: alter table student modify 字段 varchar(100) null;
方式二: alter table student change 旧字段 新字段 int not null default 0;
ps:二者区别:
change 可以改变字段名字和属性
modify只能改变字段的属性
#删除表字段 :
alter table student drop 字段名;
#更新表名称:
rename table 旧表名 to 新表名;
六.数据操作
1、数据操作语法
插入数据
#语法一: 按字段进行插入
insert into 表(字段1,字段2 ...) values (值1,值2 ...);
#语法二:按字段顺序插入
insert into 表 values (值1,值2 ...);
#语法三: 插入多条记录
insert into 表 values (值1,值2 ...) ,(值1,值2 ...) ,(值1,值2 ...);
#语法四:插入查询结果
insert into 表(字段1,字段2 ...) select 字段1,字段2 ... from 表;
更新操作
#语法一: 更新整表数据
update 表 set 字段1= '值1', 字段2='值2' ... ;
#语法二:更新符合条件字段3的数据
update 表 set 字段1= '值1', 字段2='值2' ... where 字段3 = 值3;
删除操作
#语法一:整表数据删除
delete from 表 ;
#语法二:删除符合 where后条件的数据
delete from 表 where 字段1=值1;
2、单表查询
简单查询
#查询语法:
select [distinct]*(所有)|字段名,...字段名 from 表名;
条件查询
#查询格式:
select [distinct]*(所有)|字段名,...字段名 from 表名 [where 条件过滤]
区间查询
关键字 between 10 and 20 :表示 获得10 到 20 区间的内容
# 使用 between...and 进行区间 查询
select * from person where salary between 4000 and 8000;
ps: between...and 前后包含所指定的值
等价于 select * from person where salary >= 4000 and salary <= 8000;
集合查询
关键字: in, not null
#使用 in 集合(多个字段)查询
select * from person where age in(23,32,18);
等价于: select * from person where age =23 or age = 32 or age =18;
#使用 in 集合 排除指定值查询
select * from person where age not in(23,32,18);
模糊查询
关键字 like , not like
%: 任意多个字符
_ : 只能是单个字符
排序查询
关键字: ORDER BY 字段1 DESC, 字段2 ASC
#排序查询格式:
select 字段|* from 表名 [where 条件过滤] [order by 字段[ASC] [DESC]]
升序:ASC 默认为升序
降序:DESC
PS:排序order by 要写在select语句末尾
聚合查询
聚合: 将分散的聚集到一起.
聚合函数: 对列进行操作,返回的结果是一个单一的值,除了 COUNT 以外，都会忽略空值
COUNT：统计指定列不为NULL的记录行数；
SUM：计算指定列的数值和，如果指定列类型不是数值类型，那么计算结果为0；
MAX：计算指定列的最大值，如果指定列是字符串类型，那么使用字符串排序运算；
MIN：计算指定列的最小值，如果指定列是字符串类型，那么使用字符串排序运算；
AVG：计算指定列的平均值，如果指定列类型不是数值类型，那么计算结果为0；
#格式:
select 聚合函数(字段) from 表名;
分组查询
分组的含义: 将一些具有相同特征的数据 进行归类.比如:性别,部门,岗位等等
怎么区分什么时候需要分组呢?
套路: 遇到 "每" 字,一般需要进行分组操作.
分组查询格式:
select 被分组的字段 from 表名 group by 分组字段 [having 条件字段]
ps: 分组查询可以与 聚合函数 组合使用.
where 与 having区别:
#执行优先级从高到低：where > group by > having
#1. Where 发生在分组group by之前，因而Where中可以有任意字段，但是绝对不能使用聚合函数。
#2. Having发生在分组group by之后，因而Having中可以使用分组的字段，无法直接取到其他字段,可以使用聚合函数
分页查询：
好处:限制查询数据条数,提高查询效率
正则查询
MySQL中使用 REGEXP 操作符来进行正则表达式匹配。
# ^ 匹配 name 名称 以 "e" 开头的数据
select * from person where name REGEXP '^e';
# $ 匹配 name 名称 以 "n" 结尾的数据
select * from person where name REGEXP 'n$';
# . 匹配 name 名称 第二位后包含"x"的人员 "."表示任意字符
select * from person where name REGEXP '.x';
# [abci] 匹配 name 名称中含有指定集合内容的人员
select * from person where name REGEXP '[abci]';
# [^alex] 匹配 不符合集合中条件的内容 , ^表示取反
select * from person where name REGEXP '[^alex]';
#注意1：^只有在[]内才是取反的意思，在别的地方都是表示开始处匹配
#注意2 : 简单理解 name REGEXP '[^alex]' 等价于 name != 'alex'
# 'a|x' 匹配 条件中的任意值
select * from person where name REGEXP 'a|x';
#查询以w开头以i结尾的数据
select * from person where name regexp '^w.*i$';
#注意:^w 表示w开头, .*表示中间可以有任意多个字符, i$表示以 i结尾
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| ^ | 匹配输入字符串的开始位置。 |
| $ | 匹配输入字符串的结束位置。 |
| . | 匹配任何字符（包括回车和新行） |
| [...] | 字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如， '[abc]' 可以匹配 "plain" 中的 'a'。 |
| [^...] | 负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如， '[^abc]' 可以匹配 "plain" 中的'p'。 |
| p1|p2|p3 | 匹配 p1 或 p2 或 p3。例如，'z|food' 能匹配 "z" 或 "food"。'(z|f)ood' 则匹配 "zood" 或 "food"。 |
3、多表查询
多联合查询
select 字段1,字段2... from 表1,表2... [where 条件]
注意: 如果不加条件直接进行查询,则会出现以下效果,这种结果我们称之为 笛卡尔乘积
多表连接查询
#多表连接查询语法(重点)
SELECT 字段列表
FROM 表1 INNER|LEFT|RIGHT JOIN 表2
ON 表1.字段 = 表2.字段;
内连接查询
select * from person inner join dept on person.did =dept.did;
左外连接查询
#查询人员和部门所有信息
select * from person left join dept on person.did =dept.did;
右外链接查询
#查询人员和部门所有信息
select * from person right join dept on person.did =dept.did;
全连接查询
全连接查询：是在内连接的基础上增加 左右两边没有显示的数据
注意: mysql并不支持全连接 full JOIN 关键字
注意: 但是mysql 提供了 UNION 关键字.使用 UNION 可以间接实现 full JOIN 功能
#查询人员和部门的所有数据
SELECT * FROM person LEFT JOIN dept ON person.did = dept.did
UNION
SELECT * FROM person RIGHT JOIN dept ON person.did = dept.did;
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