MySQL 基础

0 前言

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1 MySQL概述

1.1 数据库相关概念

数据库DataBase(DB)—— 存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储

  • 数据存储的仓库

数据库管理系统DataBase Management System (DBMS)——操纵和管理数据库的大型软件

  • 操纵和管理数据库的大型软件

Structured Query Language (SQL)——操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库统一标准

  • 操作关系型数据库的编程语言，是一套标准

主流的关系型数据库管理系统

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1.2 MySQL数据库

安装

1. 安装社区版8.0+版本

2. 启动/关闭/重启 MySQL 服务

windows

管理员身份打开终端输入：

net start mysql
net stop mysql

或者win + R输入 services.msc，手动开启/关闭

linux

service mysqld start
service mysqld stop
service mysqld restart

systemctl start mysql
systemctl stop mysql
systemctl restart mysql

3. 登录 mysql

mysql -uroot -p

输入密码******************，登录

密码重置

1. 修改配置文件

linux 修改配置文件

  • cd /etc
  • vim my.cnf
  • 增加一行 skip-grant-tables，保存退出

Windows 修改配置文件

  • 打开mysql 安装文件，找到my.ini文件
  • 增加一行 skip-grant-tables，保存退出
  • win + R输入 services.msc，手动关闭再启动MySQL

2. 输入mysql -uroot -p, 不输密码直接回车登录

3. 在mysql中输入：

USE mysql;

UPDATE user SET password=PASSWORD('********')WHERE user=’root’;	
# 若提示 Unknown column 'password' in 'field list' ，则使用下方这条【成功则跳过】
update user set authentication_string = password('********') where user='root';

ALTER USER 'root'@'localhost'IDENTIFIED BY '********';		# 重置密码
flush privileges;		# 进行刷新【不可省略】
exit		# 退出
# 注释掉配置文件中的 skip-grant-tables

修改字符集为utf8

  • 打开mysql 安装文件，找到my.ini文件加上：
[client]
default-character-set=utf8
[mysql]
default-character-set=utf8
[mysqld]
character-set-server=utf8

  • 重启mysql服务进入终端查看mysql字符集

    show variables like '%char%';

关系型数据库

关系型数据库（RDBMS）
概念：建立在关系模型基础上，由多张相互连接的二维表组成的数据库。

特点：

  • 使用表存储数据，格式统一，便于维护
  • 使用SQL语言操作，标准统一，使用方便

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数据模型

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2 SQL

2.1 SQL通用语法

  1. SQL语句可以单行或多行书写，以分号结尾。
  2. SQL语句可以使用空格/缩进来增强语句的可读性。
  3. MySQL数据库的SQL语句不区分大小写，关键字建议使用大写。
  4. 注释：
-- 单行注释内容1
# 单行注释内容2

/*
多行注释内容
多行注释内容
*/

2.2 SQL分类

分类 全称 说明
DDL Data Definition Language 数据定义语言，用来定义数据库对象（数据库，表，字段）
DML Data Manipulation Language 数据操作语言，用来对数据库表中的数据进行增删改
DQL Data Query Language 数据查询语言，用来查询数据库中表的记录
DCL Data Control Language 数据控制语言，用来创建数据库用户、控制数据库的访问权限

2.3 DDL ( Data Definition Language)

数据库操作

-- 查询 ----------------------------------------

-- 查询所有数据库
SHOW DATABASES; 
-- 查询当前数据库
SELECT DATABASE();
-- 创建 ----------------------------------------

-- 创建数据库
CREATE DATABASE 数据库名; 
CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] 数据库名;
CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] 数据库名 [DEFAULT CHARSET 字符集][COLLATE 排序规则]; 
-- create database itheima default charset utf8mb4;
-- 删除 ----------------------------------------

-- 删除数据库
DROP DATABASE [IF EXISTS] 数据库名;
-- 使用 ----------------------------------------

-- 使用数据库
use  数据库名;

表操作

-- 查询 ----------------------------------------

-- 查询当前数据库所有表
show tables; 
-- 显示数据库中所有的表的信息
desc 表名
describe `tablename`;
-- 查询指定表的建表语句
show create table 表名;

-- 创建 ----------------------------------------

/*
CREATE TABLE 表名(
	字段1字段1类型[COMMENT字段1注释]，
	字段2字段2类型[COMMENT字段2注释]，
	字段3字段3类型[COMMENT字段3注释]，
	...
	字段n字段n类型[COMMENT 字段n注释]
）[COMMENT表注释]；
*/

create table tb_user(
    -> id int comment "编号",
    -> name varchar(50) comment "姓名",
    -> age int comment "年龄",
    -> gender varchar(1) comment '性别'
    -> )comment '用户表';
    
create table `tablename`(id int not null, name varchar(20));


-- 添加 ----------------------------------------

-- 添加
alter table 表名 add 字段名 类型（长度）[comment 注释][约束];		-- 格式
alter table emp add nickname varchar(20) comment '昵称';		-- 案例


-- 修改 ----------------------------------------

-- 修改表名
alter table 表名 rename to 新表名;
alter table emp rename to employee;

-- 修改字段名和字段类型
alter table 表名 change 旧字段名 新字段名 类型（长度）[comment 注释][约束];		-- 格式
alter table emp change nickname username varchar(30);					-- 案例

-- 修改数据类型
alter table 表名 modify 字段名 新数据类型（长度）;	-- 格式

-- 修改表格编码方式
alter table 表名 default character set utf8;


-- 删除 ----------------------------------------

-- 删除字段
alter table 表名 drop 字段名；		-- 格式
alter table emp drop username；		-- 案例

-- 删除表
drop table [if exists] 表名;

-- 删除指定表，并重新创建该表
truncate table 表名;

实际效果：

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数据类型

MySQL中的数据类型有很多，主要分为三类：数值类型、字符串类型、日期时间类型

补充

1Byte（字节）=8bit（比特）

1KB=210B=1024B=1024*8b

1MB=210KB=1024KB

1GB=210MB=1024MB

1TB=210GB=1024GB

数值类型
类型 大小 范围（有符号） 范围（无符号） 用途
TINYINT 1 Bytes (-128，127) (0，255) 小整数值
SMALLINT 2 Bytes (-32 768，32 767) (0，65535) 大整数值
MEDIUMINT 3 Bytes (-838 8608，838 8607) (0，1677 7215) 大整数值
INT或INTEGER 4 Bytes (-21亿，21亿) (0，42.9亿) 大整数值
BIGINT 8 Bytes (-263,263-1) (0,264-1) 极大整数值
FLOAT 4 Bytes (-3.4e+38,3.4e+38) 0,(1.17e-38,3.4e38) 单精度 浮点数值
DOUBLE 8 Bytes (-1.79e+308,1.79e+308) 0,(2.2e-308,1.79e+308) 双精度 浮点数值
DECIMAL 依赖于M和D的值 依赖于M和D的值 小数值
字符串类型
类型 大小 用途
CHAR 0-255 bytes 定长字符串
VARCHAR 0-65535 bytes 变长字符串
TINYBLOB 0-255 bytes 不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT 0-255 bytes 短文本字符串
BLOB 0-65 535 bytes 二进制形式的长文本数据
TEXT 0-65 535 bytes 长文本数据
MEDIUMBLOB 0-16 777 215 bytes 二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT 0-16 777 215 bytes 中等长度文本数据
LONGBLOB 0-4 294 967 295 bytes 二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT 0-4 294 967 295 bytes 极大文本数据

以上二进制用的不多

char 以固定长度存放所有数据，varchar 根据数据长度储存；前者性能好一些（性别），后者适用性好一些（姓名）。

日期时间类型
类型 大小 ( bytes) 范围 格式 用途
DATE 3 1000-01-01/9999-12-31 YYYY-MM-DD 日期值
TIME 3 '-838:59:59'/'838:59:59' HH:MM:SS 时间值或持续时间
YEAR 1 1901/2155 YYYY 年份值
DATETIME 8 1000-01-01 00:00:00
9999-12-31 23:59:59		 YYYY-MM-DD HH:MM:SS 混合日期和时间值
TIMESTAMP 4 1970-01-01
00:00:00/2038
结束时间是
第 2147483647 秒
北京 2038-1-19 11:14:07
格林尼治时间
2038年1月19日 03:14:07		 YYYYMMDD HHMMSS 混合日期和时间值，时间戳

MySQL 数据类型详见菜鸟教程

表操作案例

create table emp(
	id int comment '编号',
	workno varchar(10) comment '工号',
	name varchar(10) comment '姓名',
	gender char(1) comment '性别',
	age tinyint unsigned comment '年龄',
	idcard char(18) comment '身份证号',
	entrydate date comment '入职时间'
) comment '员工表';

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DDL 总结

-- DDL 数据库操作
show databases;
create database 数据库名;
use 数据库名;
select database();
drop database 数据库名;

-- DDL 表操作
show tables;
create table 表名（字段 字段类型，字段 字段类型）;
desc 表名;
show create table 表名;
alter table 表名 add/modify/change/drop/rename to...;
Drop table 表名;
truncate table 表名;

2.4 DML (Data Manipulation Language)

添加数据（INSERT）

-- 给指定字段添加数据
insert into 表名 (字段名1,字段名2,...) values(值1,值2,...);

-- 给全部字段添加数据
insert into 表名 values (值1,值2,...);

-- 批量添加数据
insert into 表名 (字段名1,字段名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,...);

insert into employee(id, workno, name, gender, age, idcard, entrydate) -- 案例values(1120,001,'Kite','男',26,'123456789087654321','2022-02-22');
/*
注意：
	插入数据时，指定的字段顺序需要与值的顺序是一一对应的。
	字符串和日期型数据应该包含在引号中。
	插入的数据大小，应该在字段的规定范围内。
*/

修改数据（UPDATE）

update 表名 set 字段名1=值1,字段名2=值2,...[where 条件];
# 注意：修改语句的条件可以有，也可以没有，如果没有条件，则会修改整张表的所有数据。

删除数据（DELETE）

delete from 表名 [where 条件];
/*
注意：
    DELETE语句的条件可以有，也可以没有，如果没有条件，则会删除整张表的所有数据。
    DELETE语句不能删除某一个字段的值（可以使用UPDATE）。
*/

2.5 DQL (Data Query Language)

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基本查询

-- 查询指定多个字段
select 字段1,字段2,字段3,... from 表名;

-- 查询所有字段
select * from 表名;

-- 设置别名
select 字段1[as 别名1],字段2[as 别名2]... from 表名;
-- as 可省略

-- 去除重复记录
select distinct 字段列表 from 表名;

条件查询（WHERE）

比较运算符 功能
> 大于
>= 大于等于
< 小于
<= 小于等于
= 等于
<> 或 != 不等于
BETWEEN ... AND ... 在某个范围之内（含最小、最大值）
IN(...) 在之后的列表中的值，多选一
LIKE 占位符 模糊匹配（_匹配单个字符，%匹配任意个字符）
IS NULL 是NULL
逻辑运算符 功能
AND或&& 并且（多个条件同时成立）
OR或|| 或者（多个条件任意一个成立）
NOT 或！ 非，不是 
select 字段列表 from 表名 where 条件列表;

-- 案例
-- 1. 查询年龄等于 88 的员工
select * from employee where age = 88;
-- 2. 查询年龄小于 20 的员工信息
select * from employee where age < 20;
-- 3. 查询年龄小于等于 20 的员工信息
select * from employee where age <= 20;
-- 4. 查询没有身份证号的员工信息
select * from employee where idCard is null;
-- 5. 查询有身份证号的员工信息
select * from employee where idCard is not null;
-- 6. 查询年龄不等于 88 的员工信息
select * from employee where age <> 88;
select * from employee where age != 88;
-- 7. 查询年龄在 15 岁（包含）到 20 岁（包含）之间的员工估息
select * from employee where age between 15 and 20;
select * from employee where age >= 15 && age <=20;
select * from employee where age >= 15 and age <=20;
-- 8. 查询性别为女且年龄小于 25 岁的员工估息
select * from employee where gender = '女' && age <25;
select * from employee where gender = '女' and age <25;
-- 9. 查询年龄等于 18 或 20 或 40 的员工信息
select * from employee where age in(18,20,40);
select * from employee where age = 18 || age = 20 || employee.age = 40;
select * from employee where age = 18 or age = 20 or employee.age = 40;
-- 10. 查询姓名为两个字的员工信息
select * from employee where name like '__';
-- 11. 查询身份证号最后一位是X的员工信息
select * from employee where idCard like '%X';

聚合函数（count、max、min、avg、sum）

函数 功能
count 统计数量
max 最大值
min 最小值
avg 平抣值
sum 求和 
-- 1. 统计该企业员工数量
select count(*) from employee; 
select count(id) from employee;         -- 16
select count(idCard) from employee;     -- 15
-- 2. 统计该企业员工的平均年龄
select avg(age) from employee;
-- 3. 统计该企业员工的最大年龄
select max(age) from employee;
-- 4. 统计该企业员工的最小年龄
select min(age) from employee;
-- 5. 统计西安地区员工年龄之和
select sum(age) from employee where workAddress = '西安';

分组查询（GROUP BY）

select 字段列表 from 表名 [where 条件] group by 分组字段名 [having 分组后过滤条件];
/*
2. where与having区别
	执行时机不同：where是分组之前进行过滤，不满足where条件，不参与分组；而having是分组之后对结果进行过滤。
	判断条件不同：where不能对聚合函数进行判断，而having可以。
	执行顺序：where>聚合函数>having。
	分组之后，查询的字段一般为聚合函数和分组字段，查询其他字段无任何意义。
*/

-- 1. 根据性制分组，统计男性员工和女性员工的数量
select gender, count(*) from employee group by gender;
-- 2. 根据性别分组，统计男性员工和女性员工的平均年龄
select gender, avg(age) from employee group by gender;
-- 3. 查询年龄小于 45 的员工，并根据工作地址分组，获取员工数量大于等于 3 的工作地址
select workAddress,count(*) from employee where age < 45 group by workAddress having count(*) > 3;

select workAddress,count(*) address_count 
from employee where age < 45 
group by workAddress having address_count > 3;

排序查询（ORDER BY）

select 字段列表 from 表名 order by 字段1 排序方式1,字段2 排序方式2;
-- 排序方式： asc 升序（默认） desc 降序

-- 1. 根据年龄对公司的员工进行升序排序
select * from employee order by age asc;
select * from employee order by age ;
select * from employee order by age desc;		-- 降序
-- 2. 根据入职时间，对员工进行降序排序
select * from employee order by entryDate desc;
-- 3. 根据年龄对公司的员工进行升序排序，年龄相同，再按照入职时间进行降序排序
select * from employee order by age asc, entryDate desc;

分页查询（LIMIT）

select 字段列表 from 表名 limit 起始索引,查询记录数;
/*
注意
	起始索引从0开始，起始索引=（查询页码-1）*每页显示记数。
	分页查询是数据库的方言，不同的数据库有不同的实现，MySOL中是LIMIT。
	如果查询的是第一页数据，起始索引可以省略，直接简写为limit 10。
*/

-- 1. 查询第 1 页员工数据，每页展示 10 条记录
select * from employee limit 0,10;
select * from employee limit 10;
-- 2. 查询第 2 页员工数据，每页展示 10 条记录
select * from employee limit 10,10;

案例

  1. 查询年龄为20,21,22,23岁的员工信息。

  2. 查询性别为男，并且年龄在20-40岁（含）以内的姓名为三个字的员工。

  3. 统计员工表中，年龄小于60岁的，男性员工和女性员工的人数。

  4. 查询所有年龄小于等于35岁员工的姓名和年龄，并对查询结果按年龄升序排序，如果年龄相同按入职时间降序排序。

  5. 查询性别为男，且年龄在20-40岁（含）以内的前5个员工信息，对查询的结果按年龄升序排序，年龄相同按入职时间升序排序。

-- 1. 查询年龄为20,21,22,23岁的员工信息。
select *
from employee
where gender = '女'
    and age in (20, 21, 22, 23);
-- 2. 查询性别为男，并且年龄在20-40岁（含）以内的姓名为三个字的员工。
select *
from employee
where gender = '男'
    and age between 20 and 40
    and name like '___';
-- 3. 统计员工表中，年龄小于60岁的，男性员工和女性员工的人数。
select gender,count(*)
from employee
where age < 60
group by gender;
-- 4. 查询所有年龄小于等于35岁员工的姓名和年龄，并对查询结果按年龄升序排序，如果年龄相同按入职时间降序排序。
select name, age
from employee
where age <= 35
order by age,
         entryDate desc;
-- 5. 查询性别为男，且年龄在20-40岁（含）以内的前5个员工信息，对查询的结果按年龄升序排序，年龄相同按入职时间升序排序。
select *
from employee
where gender = '男'
    and age between 20 and 40
order by age,
         entryDate
limit 5;

执行顺序

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-- 编写顺序 # select... from... where... order by... limit...
-- 执行顺序 # from... where... select... order by... limit...

-- 验证过程
select name, age from employee where age > 15 order by age				-- 正常执行
-- from ? where 
select name, age from employee e where e.age > 15 order by age			-- 正常执行 --> from > where 
-- form ? select
select e.name, e.age from employee e where e.age > 15 order by age		-- 正常执行 --> form > select
-- select ? where
select e.name , e.age eage from employee e where eage > 15 order by age -- 不能执行 --> select < where
-- select ? order by
select e.name , e.age eage from employee e where eage > 15 order by eage-- 正常执行 --> select > order by

-- from... where... select... order by... limit...

DQL 总结

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2.6 DCL (Data Control Language)

用户管理

查询用户

use mysql;
select * from user;

创建用户

create user '用户名@主机名' identified by '密码';
-- 创建用户 itcast
create user 'itcast'@'localhost' identified by '123456';

修改用户密码

alter user '用户名@主机名' identified with mysql_native_password by '新密码';

删除用户

drop user '用户名@主机名';

案例

-- 创建用户 itcast,只能够在当前主机 localhost 访问，密码125456;
create user 'itcast'@'localhost' identified by '123456';

-- 创建用户heima，可以在任意主机访问该数据库，密码123456；
create user 'heima'@'%' identified by '123456';

-- 修改用户 heima 的访问密码为 1234；
alter user 'heima'@'%' identified with mysql_native_password by '1234';

-- 删除 itcast@localhost 用户
drop user 'itcast'@'localhost';

/*
注意：
	主机名可以使用%通配。
	这类SQL开发人员操作的比较少，主要是DBA（Database Administrator数据库管理员）使用。
*/

权限控制

权限 说明
ALL, ALL PRIVILEGES 所有权限
SELECT 查询数据
INSERT 插入数据
UPDATE 修改数据
DELETE 删除数据
ALTER 修改表
DROP 删除数据库/表/视图
CREATE 创建数据库/表

查询权限

show grants for '用户名@主机名';

授予权限

grant 权限列表 on 数据库名.表名 to '用户名@主机名';

撤销权限

revoke 权限列表 on 数据库名.表名 from '用户名@主机名';

案例

-- 查询权限
show grants for 'heima'@'%';
-- 授予权限
grant all on itcast.* to 'heima'@'%';

-- 授予所有权限
grant all on *.* to 'heima'@'%';

-- 撤销权限
revoke all on itcast.* from 'heima'@'%';

/*
注意：
	多个权限之间，使用逗号分隔
 	授权时，数据库名和表名可以使用*进行通配，代表所有。
*/

DCL 总结

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3 函数

函数是指一段可以直接被另一段程序调用的程序或代码。

3.1 字符串函数

函数 功能
CONCAT(S1,S2,...Sn) 字符串拼接，将S1，S2，…Sn拼接成一个字符串
LOWER(str) 将字符串str全部转为小写
UPPER(str) 将字符串str全部转为大写
LPAD(str,n,pad) 左填充，用字符串pad对str的左边进行填充，达到n个字符串长度
RPAD(str,n,pad) 右填充，用字符串pad对str的右边进行填充，达到n个字符串长度
TRIM(str) 去掉字符串头部和尾部的空格
SUBSTRING(str,start,len) 返回从字符串str从start位置起的len个长度的字符串 
-- concat
select concat('Hello','MySQL');

-- lower
select lower('HELLO,hello');

-- upper
select upper('HELLO,hello');

-- lpad
select lpad('I',7,'_');
select lpad('am',7,'_');
select lpad('a',7,'_');
select lpad('Teacher',7,'_');

-- rpad
select rpad('I',7,'_');
select rpad('am',7,'_');
select rpad('a',7,'_');
select rpad('Teacher',7,'_');

-- 不能执行
-- select concat(
--     select lpad('I',7,' '),
--     select lpad('am',7,' '),
--    select lpad('a',7,' '),
--     select lpad('Teacher',7,' '));

-- trim
select trim('  H E L L O  ');

-- substring
select substring('I am a teacher',1,3);     -- 索引从 1 开始

3.2 数值函数

函数 功能
CEIL(×) 向上取整
FLOOR(X) 向下取整
MOD(x,y) 返回x/y的模
RAND() 返回0～1内的随机数
ROUND(x,y) 求参数×的四舍五入的值，保留y位小数 
-- 数值函数

-- ceil
select ceil(1.5);
select ceil(1.4);
-- floor
select floor(1.4);
select floor(1.5);
-- mod  (余数）
select mod(7,4);
select mod(6,2);
-- rand
select rand();
-- round    (四舍五入）
select round(3.1415926,2);
select round(3.15,1);
select round(3.14,1);

-- 案例

-- 1. 由于业务需求变更，企业员工的工号，统一为5位数，目前不足5位数的全部在前面补0。比如：1号员工的工号应该为00001。
update employee  set workno =lpad(workno,5,'0');
select * from employee;

-- 2.通过数据库的函数，生成一个六位数的脑机验证码。
select round(rand()*1000000,0);		-- 有可能是5位
select lpad(round(rand() * 1000000, 0), 6, '0');	-- 不足 6 位补 0

3.3 日期函数

函数 功能
CURDATE() 返回当前日期
CURTIME() 返回当前时间
NOW() 返回当前日期和时间
YEAR(date) 获取指定date的年份
MONTH(date) 获取指定date的月份
DAY(date) 获取指定date的日期
DATE_ADD(date, INTERVAL expr type) 返回一个日期/时间值加上一个时间间隔expr后的时间值
DATEDIFF(date1,date2) 返回起始时间date1和结束时间date2之间的天数 
-- 日期函数

-- curdate
select curdate();
-- curtime
select curtime();
-- now
select now();

-- year, month, day
select year(now());
select month(now());
select day(now());


-- date_add
select date_add(now(),interval 70 day);
select date_add(now(),interval 70 month);
select date_add(now(),interval 70 year);

select datediff('2022-01-01', '2021-01-01');
select datediff(now(), '1997-11-03');

-- 案例
-- 查询所有员工的入职天数，并根据入职天数倒序排序
select name,datediff(curdate(),entrydate) entryDays from employee order by entryDays desc;
select name,datediff(now(),entrydate) entryDays from employee order by entryDays desc;

3.4 流程函数

函数 功能
IF(value , t, f) 如果value为true,则返回t,否则返回f
IFNULL(value1 , value2) 如果value1不为空，返回value1,否则返回value2
CASE WHEN [ val1 ] THEN [res1] ... ELSE[ default ] END 如果val1为true，返回res1，…否则返回default默认值
CASE [ expr] WHEN [val1] THEN [res1] ... ELSE [default] END 如果expr的值等于val1，返回res1，…否则返回default默认值 
-- 流程控制函数

-- if
select if(false,'Ok','Error');
select if(true,'Ok','Error');

-- ifnull
select ifnull('Ok','default');
select ifnull('','default');
select ifnull(null,'default');

-- case when then else end
-- 需求：查询员工姓名和工作地址（北京、上海--> 一线城市; 其他 --> 二线城市）
select
    name '姓名',
    (case workAddress when '北京' then '一线城市' when '上海' then '一线城市' else '二线城市' end) as '工作地址'
from employee;

-- 案例：统计班级各个学员的成绩。展示的规则如下：
-- >=85，展示优秀
-- >=60，展示及格
-- 否则，展示不及格
select * from score;
truncate table score;
create table score
(
    id      int comment 'ID',
    name    varchar(28) comment '姓名',
    math    int comment '数学',
    english int comment '英语',
    chinese int comment '语文'
)   comment '学员成绩表';

insert into score(id, name, math, english, chinese)
VALUES
       (1, 'Tom', 67, 88, 95 ),
       (2, 'Rose', 23, 66, 98),
       (3, 'Jack', 56, 98, 76);

select
    id,
    name '姓名',
    -- 注意不是 case *** when
    (case when math >= 85 then '优秀' when math >= 60 then '及格' else '不及格' end) as '数学',
    (case when english >= 85 then '优秀' when english >= 60 then '及格' else '不及格' end) '英语',
    (case when chinese >= 85 then '优秀' when chinese >= 60 then '及格' else '不及格' end) '语文'
from score;

总结

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4 约束

4.1 概述

约束是作用于表中字段上的规则，用于限制存储在表中的数据。

目的：保证数据库中数据的正确、有效性和完整性。

约束 描述 关键字
非空约束 限制该字段的数据不能为null NOT NULL
唯一约束 保证该字段的所有数据都是唯一、不重复的 UNIQUE
主键约束 主键是一行数据的唯一标识，要求非空且唯一 PRIMARY KEY
默认约束 保存数据时，如果未指定该字段的值，则采用默认值 DEFAULT
检查约束（8.0.16版本之后） 保证字段值满足某一个条件 CHECK
外键约束 用来让两张表的数据之间建立连接，保证数据的一致性和完整性 FOREIGN KEY

注意：约束是作用于表中字段上的，可以在创建表/修改表的时候添加约束。

4.2 约束演示

字段名 字段含义 字段类型 约束条件 约束关键字
id ID唯一标识 int 主键，并且自动增长 PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT
name 姓名 varchar(10) 不为空，并且唯一 NOT NULL, UNIQUE
age 年龄 int 大于0，并且小于等于120 CHECK
status 状态 char(1) 如果没有指定该值，默认为1 DEFAULT
gender 性别 char(1) 无 
create table user(
    id int primary key auto_increment comment '主键',
    name varchar(10) not null unique comment '姓名',
    age int /*check (age > 0 && age <= 120)*/ comment '年龄', -- check 要求 8.0.16+ 版本
    status char(1) default '1' comment '状态',
    gender char(1) comment '性别'
) comment '用户表';

truncate table user;

-- 插入数据, 验证 id 自增
insert into user(name,age,status,gender)
values('Kite',19,'1','男'), ('Lee',25,'0','男');

-- 验证 name 输入非空
insert into user(name,age,status,gender) values (null,19,'1','男');  
-- Column 'name' cannot be null

-- 验证 name 输入不可重复
insert into user(name,age,status,gender) values ('Kite',19,'1','男');    
-- Duplicate entry 'Kite' for key 'name'
-- 虽然没有插入数据，但占用了一个 id

insert into user(name,age,status,gender) values ('ermu',19,'1','男');

-- 验证年龄 check （暂时无法验证）
insert into user(name,age,status,gender) values ('Tom',-1,'1','男');
-- (应该是）Check constraint 'user_chk_1' is violated

-- 验证 status 默认值
insert into user(name,age,gender) values ('Li',28,'男');

也可以通过图形化界面操作

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4.3 外键约束

外键用来让两张表的数据之间建立连接，从而保证数据的一致性和完整性。

image-20220318151921942

注意：目前上述的两张表，在数据库层面，并未建立外键关联，所以是无法保证数据的一致性和完整性的。

添加外键：

-- 创建时添加
create table 表名(
	字段名 数据类型,
	...
	[constraint][外键名称]foreign key(外键字段名) references 主表(主表列名)
);
-- 建表后添加
alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key (外键字段名) references 主表(主表列名);

-- 删除外键
alter table 表名 drop foreign key 外键名称;

-- 外键约束
create table dept(
    id   int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '部门名称'
) comment'部门表';
truncate table dept;
insert into dept(id,name) values(1,'研发部'),(2,'市场部'),(3,'财务部'),(4,'销售部'), (5,'总经办');

drop table emp;
create table emp (
    id        int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name      varchar(50) not null comment '姓名',
    age       int comment '年龄',
    job       varchar(20) comment '职位',
    salary    int comment '薪资',
    entrydate date comment '入职时间',
    managerid int comment '直属领导ID',
    dept_id   int comment '部门ID'
    -- ,constraint fk_emp_dept_id foreign key(dept_id) references dept(id)      -- 添加外键 1
) comment'员工表';

insert into emp (id, name, age, job,salary, entrydate, managerid, dept_id) values
    (1,'金庸',66,'总裁',20000,'2000-01-01',null,5),
    (2,'张无忌',20,'项目经理',12500,'2005-12-05',1,1),
    (3,'杨逍',33,'开发',8400,'2000-11-03',2,1),
    (4,'韦一笑',48,'开发',11000,'2002-02-05',2,1),
    (5,'常遇春',43,'开发',10500,'2004-09-07',3,1),
    (6,'小昭',19,'程序员鼓励师',6600,'2004-10-12',2,1);


-- 添加外键 2
alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id);

-- 测试删除 dept 表中 研发部 id = 1 的行
delete from dept where id = 1;

-- 删除外键
alter table emp drop foreign key fk_emp_dept_id;
行为 说明
NO ACTION 当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新（与RESTRICT一致）
RESTRICT 当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新（与NOACTION一致）
CASCADE 当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有，则也删除/更新外键在子表中的记录
SET NULL 当在父表中删除对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则设置子表中该外键值为null（这就要求该外键允许取null）
SET DEFAULT 父表有变更时，子表将外键列设置成一个默认的值（Innodb不支持） 
-- 外键的删除和更新行为
-- cascade
alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key (外键字段) references 主表名 (主表字段名) on update cascade on delete cascade;

alter table emp
    add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept (id) on update cascade on delete cascade;

-- set null
alter table 表名 add constraint 外键名称 foreign key (外键字段) references 主表名 (主表字段名) on update set null on delete set null;

alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept (id) on update set null on delete set null;

也可以通过图形化界面操作

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5 多表查询

5.1 多表关系

概述

项目开发中，在进行数据库表结构设计时，会根据业务需求及业务模块之间的关系，分析并设计表结构，由于业务之间相互关联，所
以各个表结构之间也存在着各种联系，基本上分为三种：

  • 一对多（多对一）
  • 多对多
  • 一对一

一对多（多对一）

案例：部门与员工的关系

关系：一个部门对应多个员工，一个员工对应一个部门

实现：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键

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create table dept(
    id   int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name varchar(50) not null comment '部门名称'
) comment'部门表';

insert into dept(id,name) values(1,'研发部'),(2,'市场部'),(3,'财务部'),(4,'销售部'), (5,'总经办');

create table emp (
    id        int auto_increment comment 'ID' primary key,
    name      varchar(50) not null comment '姓名',
    age       int comment '年龄',
    job       varchar(20) comment '职位',
    salary    int comment '薪资',
    entrydate date comment '入职时间',
    managerid int comment '直属领导ID',
    dept_id   int comment '部门ID'
) comment'员工表';

insert into emp (id, name, age, job,salary, entrydate, managerid, dept_id) values
    (1,'金庸',66,'总裁',20000,'2000-01-01',null,5),
    (2,'张无忌',20,'项目经理',12500,'2005-12-05',1,1),
    (3,'杨逍',33,'开发',8400,'2000-11-03',2,1),
    (4,'韦一笑',48,'开发',11000,'2002-02-05',2,1),
    (5,'常遇春',43,'开发',10500,'2004-09-07',3,1),
    (6,'小昭',19,'程序员鼓励师',6600,'2004-10-12',2,1);

多对多

案例：学生与课程的关系

关系：一个学生可以选修多门课程，一门课程也可以供多个学生选择

实现：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

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use test_04_multi_table_query;
drop table if exists course, student, student_course;

# 创建课程表
CREATE TABLE `course`(
    `id`   int(3) auto_increment primary key comment '主键ID',
    `name` varchar(20) comment '课程名称'
) comment '课程表';


insert into course(name)
values ('java'),
       ('PHP'),
       ('MySQL'),
       ('hadoop');

# 创建学生表
CREATE TABLE `student`
(
    `id`   int(3) auto_increment primary key comment '主键ID',
    `name` varchar(20) comment '姓名',
    `no`   char(10) comment '学号'
) comment '学生表';

insert into student(name, no)
values ('Kite', '1000000001'),
       ('Lee', '1000000002'),
       ('二木', '1000000003'),
       ('张三', '1000000004');

# 创建学生课程中间表
CREATE TABLE `student_course`
(
    `id`         int(3) auto_increment primary key comment '主键',
    `student_id` int not NULL comment '学生ID',
    `course_id`  int not NULL comment '课程ID',
    constraint fk_course_id foreign key (course_id) references course (id),
    constraint fk_student_id foreign key (student_id) references student (id)
) comment '学生课程中间表';
insert into student_course(student_id, course_id)
VALUES (1, 1), (1, 2), (1, 3),
       (2, 2), (2, 3),
       (3, 4);

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一对一

案例：用户与用户详情的关系

关系：一对一关系，多用于单表拆分，将一张表的基础字段放在一张表中，其他详情字段放在另一张表中，以提升操作效率

实现：在任意一方加入外键，关联另外一方的主键，并且设置外键为唯一的（UNIQUE）

image-20220411135705667

create table tb_user (
    id     int auto_increment primary key comment '主键ID',
    name   varchar(10) comment '姓名',
    age    int comment '年龄',
    gender char(1) comment '1:男，2:女',
    phone  char(11) comment '手机号'
) comment '用户基本信息表';

create table tb_user_edu (
    id            int auto_increment primary key comment '主键ID',
    degree        varchar(20) comment '学历',
    major         varchar(50) comment '专业',
    primaryschool varchar(50) comment '小学',
    middleschool  varchar(50) comment '中学',
    university    varchar(50) comment '大学',
    user_id       int unique comment '用户ID',
    constraint fk_user_id foreign key (user_id) references tb_user (id)
) comment '用户教育信息表';

5.2 多表查询概述

概述：指从多张表中查询数据
笛卡尔积：笛卡尔乘积是指在数学中，两个集合A集合和B集合的所有组合情况。（在多表查询时，需要消除无效的笛
卡尔积）

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多表查询分类

img

  • 连接查询
    • 内连接：相当于查询A、B交集部分数据
    • 外连接：
      • 左外连接：查询左表所有数据，以及两张表交集部分数据
      • 右外连接：查询右表所有数据，以及两张表交集部分数据
    • 自连接：当前表与自身的连接查询，自连接必须使用表别名
  • 子查询

5.3 内连接

# 笛卡尔积
select * from emp, dept;
# 消除无效笛卡尔积
select * from emp, dept where emp.dept_id = dept.id;

# 2.2 多表查询 内连接
# 隐式
select emp.name, dept.name from emp, dept where emp.dept_id = dept.id;
# 显示
select e.name, d.name from emp e inner join dept d on e.dept_id = d.id;
# inner 可省略
select e.name, d.name from emp e join dept d on e.dept_id = d.id;

并不能查到左有右没有，或者右有左没有的情况

5.4 外连接

# 在 emp 中增加一个成员，dep_id 为 null, 还没有安排部门
insert into emp
values (7, '陈友谅', 35, '产品经理', 10000, '2010-01-01', 2, null);

# 左外连接
select e.*, d.name from emp e left outer join dept d on e.dept_id = d.id;
select e.*, d.name from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id;

# 右外连接
select e.*, d.name from emp e right outer join dept d on e.dept_id = d.id;
# 右外连接可将 右表写在前边 （也可以使用左外）
select d.*, e.* from emp e right outer join dept d on e.dept_id = d.id;
select d.*, e.* from dept d left outer join emp e on e.dept_id = d.id;

左外连接与右外连接可以相互替代，一般使用左外

5.5 自连接

# 2.4 多表查询 自连接
select a.name, b.name from emp a , emp b where a.managerid = b.id;
# 上述方法查询不到 没有 managerid 的数据, 可以使用外连接查到
select a.name, b.name from emp a left join emp b on a.managerid = b.id;

5.6 联合查询

# 联合查询
select * from emp where salary < 10000
union all
select * from emp where age > 50;
# 合并后去重
select * from emp where salary < 10000
union
select * from emp where age > 50;
  • union 要求查询内容列数相同, 字段类型也要一致
  • union all 直接进行合并， union 合并后会进行去重

5.7 子查询

SQL语句中嵌套SELECT语句，称为嵌套查询，又称子查询。

SELECT * FROM t1 WHERE column1= (SELECT column1 FROM t2);

子查询外部的语句可以是INSERT/UPDATE/DELETE/SELECT的任何一个

根据子查询结果不同，分为：

  • 标量子查询（子查询结果为单个值）
  • 列子查询（子查询结果为一列）
  • 行子查询（子查询结果为一行）
  • 表子查询（子查询结果为多行多列）

根据子查询位置，分为WHERE之后、FROM之后、SELECT之后

标量子查询

子查询返回的结果是单个值（数字、字符串、日期等），最简单的形式，这种子查询成为标量子查询。

常用的操作符：＝<＞＞>=＜<=

# 查询市场部的所有员工

select id from dept where name = '市场部';
select * from emp where dept_id =2;

select * from emp where dept_id =(select id from dept where name = '市场部');

# 查询 陈友谅入职之后入职的员工信息
select * from emp where entrydate > (select entrydate from emp where name = '陈友谅');

列子查询

子查询返回的结果是一列（可以是多行），这种子查询称为列子查询。

常用的操作符：IN、NOT IN、ANY、SOME、ALL

操作符 描述
IN 在指定的集合范围之内，多选一
NOT IN 不在指定的集合范围之内
ANY 子查询返回列表中，有任意一个满足即可
SOME 与ANY等同，使用SOME的地方都可以使用ANY
ALL 子查询返回列表的所有值都必须满足 
# 查询财务部和市场部的所有员工信息  in ( 一列内容）
select * 
from emp 
where dept_id in (select id from dept where name = '财务部' or name = '市场部');

# 查询比财务部所有人工资都高的员工信息 all ( 一列内容）
select * 
from emp 
where salary > all (select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '财务部'));

# 查询至少比研发部某一人工资高的员工信息 any ( 一列内容）
select * 
from emp 
where salary > any (select salary from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部'));

行子查询

子查询返回的结果是一行（可以是多列），这种子查询称为子查询。

# 查询与张三丰薪资相同且领导相同的员工信息		# 11000  1
select salary, managerid 
from emp 
where name = '张三丰'; 

select * from emp where salary =11000 and managerid = 1;
# 上式等价于
select * from emp where (salary, managerid) = (11000, 1);

# 所以对应的行子查询为
select *
from emp 
where (salary, managerid) = (select salary, managerid from emp where name = '张三丰');

表子查询

子查询返回的结果是多行多列，这种子查询称为表子查询。

# 查询与张三丰和韦一笑的职位与薪资均相同的员工信息
select salary,job from emp where name in ('张三丰', '韦一笑');
select salary,job from emp where name ='张三丰'or name = '韦一笑';

select * 
from emp 
where (salary, job) in (select salary,job from emp where name in ('张三丰', '韦一笑'));

# 查询入职日期是2008-1-1之后的员工信息及其所属部门
select e.*,d.name 
from emp e 
left join dept d on e.dept_id = d.id  
where e.entrydate > '2008-01-01';
# 方法二
select e.*, d.name 
from (select * from emp where entrydate > '2008-01-01') e 
left join dept d on e.dept_id = d.id;

5.8 多表查询案例

# 1.查询员工的姓名、年龄、职位、部门信息
# 法一
select e.name, e.age, e.job, d.name from emp e, dept d where e.dept_id = d.id;
# 法二
select e.name '姓名',e.age '年龄', e.job '职位', d.name '部门' 
from emp e left join dept d on e.dept_id = d.id;

# 2.查询年龄小于30岁的员工姓名、年龄、职位、部门信息。
select e.name '姓名', e.age '年龄', e.job '职位', d.name '部门'
from (select * from emp where age < 30) e join dept d on e.dept_id = d.id;
# 3.查询拥有员工的部门ID、部门名称。
# 法一
select d.* from dept d, emp e where d.id = e.dept_id;
# 法二
select dept.* from dept join emp e on dept.id = e.dept_id;

# 4.查询所有年龄大于40岁的员工，及其归属的部门名称；如果员工没有分配部门，也需要展示出来。
# 法一
select e.name '姓名', d.name '部门' 
from (select * from emp where age > 40) e 
left join dept d on e.dept_id = d.id;
# 法二
select e.name '姓名', d.name '部门' 
from emp e 
left join dept d on e.dept_id = d.id  where e.age > 40;
# 5.查询所有员工的工资等级
# 法一
select e.name, e.salary, s.grade 
from emp e, salgrade s 
where e.salary >= s.losal and e.salary <= s.hisal;
# 法二
select e.name, e.salary, s.grade 
from emp e, salgrade s 
where e.salary between s.losal and s.hisal;
# 6.查询”研发部”所有员工的信息及工资等级。
# 法一
select e.*, s.grade
from (select * from emp where dept_id = (select id from dept where name = '研发部')) e, salgrade s
where e.salary between s.losal and s.hisal;
# 法二
select e.*, s.grade
from emp e, salgrade s, dept d
where (e.dept_id = d.id) and (e.salary between s.losal and s.hisal) and (d.name = '研发部');
# 7.查询“研发部”员工的平均工资。
select avg(salary) from emp e, dept d where (e.dept_id = d.id) and (d.name = '研发部');

# 8.查询工资比”灭绝”高的员工信息。
select * from emp where salary > (select salary from emp where name = '灭绝');
# 9.查询比平均薪资高的员工信息。
select * from emp where salary > (select avg(salary) from emp);
# 10.查询低于本部门平均工资的员工信息。
# 法一
select e.*
from emp e, dept d
where (e.dept_id = d.id)
  and (e.salary < (select avg(e2.salary) from emp e2 where e2.dept_id = e.dept_id));

# 法二
select e.*
from emp e
where e.salary < (select avg(e2.salary) from emp e2 where e2.dept_id = e.dept_id);

# 11.查询所有的部门信息，并统计部门的员工人数。！！！！！！
select d.id,d.name, (select count(*) from emp e where e.dept_id = d.id) '人数' from dept d;

# 12.查询所有学生的选课情况，展示出学生名称，学号，课程名称
select s.name, s.no , c.name from student s, course c, student_course sc where (s.id = sc.student_id) and (c.id = sc.course_id);

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6 事务

6.1 事务简介

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这些操作要么同时成功，要么同时失败。

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默认MySQL的事务是自动提交的，也就是说，当执行一条DML语句，MySQL会立即隐式的提交事务。

6.2 事务操作

create database test_05_routine;
use test_05_routine;

create table account (
    id      int auto_increment primary key comment '主键ID',
    name    varchar(10) comment '姓名',
    money   int comment '余额'
) comment '账户表';

insert into account(id,name,money)
values
       (null,'张三',2000),
       (null,'李四',2000);

update account set money =2000 where name ='张三'or name ='李四';

# 查询张三账户的余额
select * from account where name = '张三';
# 将张三账户的余额 -1000
update account set money = money - 1000 where name = '张三';

出错...		# 没有注释，程序到这里会出错

# 将李四账户的余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';

方式一

查看/设置事务提交方式（不设置会一直保持）

  • SELECT @@autocommit;

  • SET @@autocommit=0;

  • 0 为手动 1 为自动

提交事务

  • COMMIT ;

回滚事务

  • ROLLBACK;

方式二

开启事务(单次使用，使用commit 或 rollback 结束事务)

START TRANSACTION; 或 BEGIN;

提交事务

СОММIT;

回滚事务

ROLLBACK;

update account set money =2000 where name ='张三'or name ='李四';
# ### 方式一

select @@autocommit;
# 1 代表自动  0 代表手动
SET @@autocommit=0;

# 查询张三账户的余额
select * from account where name = '张三';
# 将张三账户的余额 -1000
update account set money = money - 1000 where name = '张三';

出错...
# 将李四账户的余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';

commit;
rollback;

# 方式二
# 恢复默认(自动）
set @@autocommit= 1;

# start transaction 和 BEGIN 都是单次使用
start transaction;
# 或
BEGIN;
# 查询张三账户的余额
select * from account where name = '张三';
# 将张三账户的余额 -1000
update account set money = money - 1000 where name = '张三';

出错...
# 将李四账户的余额 +1000
update account set money = money + 1000 where name = '李四';

commit;
rollback;

6.3 事务四大特性

原子性（Atomicity）：事务是不可分割的最小操作单元，要么全部成功，要么全部失败。

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）：数据库系统提供的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行。

持久性（Durability）：事务一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的改变就是永久的。

6.4 并发事务问题

问题 描述
脏读 一个事务读到另外一个事务还没有提交的数据。
不可重复读 一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同，称之为不可重复读。
幻读 一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是在插入数据时，又发现这行数据已经存在，好像出现了"幻影"。

脏读

image-20220411225805800

不可重复读

image-20220411230012310

幻读

image-20220411230203295

6.5 事务隔离级别

隔离级别 赃读 不可重复读 幻读
Read uncommitted √ √ √
Read committed × √ √
Repeatable Read(默认) × × √
Serializable × × ×

Read uncommitted --> Read committed --> Repeatable Read(默认) --> Serializable

事务隔离级别越来越高，性能越来越低

查看事务隔离级别

  • select@@transaction_isolation;
# 设置事务隔离级别
set[session|global] transaction isolation level
{read uncommitted |read committed | repeatable read | serializable }

# 设置事务隔离级别
# set[session|global] transaction isolation level {read uncommitted |read committed | repeatable read | serializable}
set session transaction isolation level read uncommitted;
set session transaction isolation level read committed;
set session transaction isolation level repeatable read;
set session transaction isolation level serializable;

# 默认
set session transaction isolation level repeatable read;

read uncommitted 会出现脏读

image-20220412001519408

read committed 解决了脏读 但出现了 不可重复读

image-20220412002318867

repeatable read 解决了不可重复读

image-20220412003815149

repeatable read 出现了幻读

image-20220412004842383

serializable 解决了幻读

在左侧没有执行 commit 之前，右侧会阻塞(超时会退出，再次执行再次陷入等待，直至左侧commit，右侧会报错id重复)

image-20220412005953459

serializable 效率低

多个用户同时进行操作时，若一个用户未进行commit，则其他用户只能进行查询操作，修改会进入等待状态。

下图中，红色箭头为指令书写顺序，绿色箭头为程序可执行顺序(即实际执行顺序)

image-20220412091748355

小结

  • 事务简介
    • 事务是一组操作的集合，这组操作，要么全部执行成功，要么全部执行失败。
  • 事务操作
    • START TRANSACTION；--开启事务
    • COMMIT/ROLLBACK；--提交/回滚事务
  • 事务四大特性
    • 原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）
  • 并发事务问题
    • 赃读
    • 不可重复读
    • 幻读
  • 事务隔离级别
    • READ UNCOMMITTED
    • READ COMMITTED
    • REPEATABLE READ
    • SERIALIZABLE

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posted @ 2022-03-16 21:22  Kite_Lee  阅读(123)  评论(0)  编辑  收藏  举报