MySQL 多表-事务
数据库的设计
一、多表之间的关系
-
一对一(了解)：
- 如：人和身份证，一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人。
- 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。
- 将来程序开发时，很少存在。如果是一对一关系，可以直接合并成一张表。
-
一对多(多对一)：
- 如：部门和员工，一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门。
- 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
-
多对多：
- 如：学生和课程，一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择。
- 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。
-
多对多关系案例
需求：旅游网，一个用户收藏多个线路，一个线路被多个用户收藏。
案例代码
-- 创建旅游线路分类表 tab_category
-- cid 旅游线路分类主键，自动增长
-- cname 旅游线路分类名称非空，唯一，字符串 100
CREATE TABLE tab_category (
cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
);
-- 创建旅游线路表 tab_route
/*
rid 旅游线路主键，自动增长
rname 旅游线路名称非空，唯一，字符串 100
price 价格
rdate 上架时间，日期类型
cid 外键，所属分类
*/
CREATE TABLE tab_route(
rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
price DOUBLE,
rdate DATE,
cid INT,
FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
);
-- 创建用户表 tab_user
/*
uid 用户主键，自增长
username 用户名长度 100，唯一，非空
password 密码长度 30，非空
name 真实姓名长度 100
birthday 生日
sex 性别，定长字符串 1
telephone 手机号，字符串 11
email 邮箱，字符串长度 100
*/
CREATE TABLE tab_user (
uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
NAME VARCHAR(100),
birthday DATE,
sex CHAR(1) DEFAULT '男',
telephone VARCHAR(11),
email VARCHAR(100)
);
-- 创建收藏表 tab_favorite
/*
rid 旅游线路 id，外键
date 收藏时间
uid 用户 id，外键
rid 和 uid 不能重复，设置复合主键，同一个用户不能收藏同一个线路两次
*/
CREATE TABLE tab_favorite (
rid INT, -- 线路id
DATE DATETIME,
uid INT, -- 用户id
-- 创建复合主键
PRIMARY KEY(rid,uid), -- 联合主键
FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
);
二、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）。 一般遵守前三种范式，数据库的设计就没有什么问题了。 -
分类
-
第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项，不能是集合、数组等非原子数据项。即表中的某个列有多个值时，必须拆分为不同的列。简而言之，第一范式每一列不可再拆分，称为原子性。
不符合第一范式，将列“系”拆分。
上表存在问题：
存在非常多的数据冗余（重复）：姓名、系、系主任。 数据添加存在问题：如添加不合法的系、系主任并不会报错。 删除数据时存在问题：如张无忌同学毕业了，删除数据时，会将系的数据一起删掉。该系只有一个同学时，表中再无此系数据。 -
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）。简而言之，消除部分依赖。
消除姓名、系、系名称对（学号，课程）的部分依赖。做一个表的拆分。
-
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）
- 几个概念：
-
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 -
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 -
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 -
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 -
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 码属性组的属性
三、数据库的备份和还原
-
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 `mysql -uroot -p密码` 2. 创建数据库 `create database db1;` 3. 使用数据库 `use db1;` 4. 执行文件。`source 文件路径` 如`source d://a.sql`
四、多表查询
创建表
-- 创建部门表
CREATE TABLE dept(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(20)
);
INSERT INTO dept (NAME) VALUES ('开发部'),('市场部'),('财务部');
-- 创建员工表
CREATE TABLE emp (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(10),
gender CHAR(1), -- 性别
salary DOUBLE, -- 工资
join_date DATE, -- 入职日期
dept_id INT,
FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept(id) -- 外键，关联部门表(部门表的主键)
);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('孙悟空','男',7200,'2013-02-24',1);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('猪八戒','男',3600,'2010-12-02',2);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('唐僧','男',9000,'2008-08-08',2);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('白骨精','女',5000,'2015-10-07',3);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('蜘蛛精','女',4500,'2011-03-14',1);
笛卡尔积：有两个集合A、B，取这两个集合的所有组成情况。
- 如上述两个例子中，
select * from dept, emp;会返回 3*5=15 种情况，很多是错误的组合。要完成多表查询，需要消除无用的数据。
4.1 内连接查询
隐式内连接：使用where条件消除无用数据
-- 查询所有员工信息和对应的部门信息
SELECT * FROM emp,dept WHERE emp.`dept_id` = dept.`id`;
-- 查询员工表的名称，性别，部门表的名称
SELECT emp.name,emp.gender,dept.name FROM emp,dept WHERE emp.`dept_id` = dept.`id`;
-- 使用别名
SELECT
t1.name, -- 员工表的姓名
t1.gender,-- 员工表的性别
t2.name -- 部门表的名称
FROM
emp t1,
dept t2
WHERE
t1.`dept_id` = t2.`id`;
显式内连接：select 字段列表 from 表名1 [inner] join 表名2 on 条件
SELECT * FROM emp INNER JOIN dept ON emp.`dept_id` = dept.`id`;
SELECT * FROM emp JOIN dept ON emp.`dept_id` = dept.`id`;
隐式与显式内连接查询结果一样，只是写法不同。
内连接查询考虑：从哪些表中查询数据、条件是什么、查询哪些字段。
4.2 外链接查询
左外连接：查询的是左表所有数据以及其交集部分。
select 字段列表 from 表1 left [outer] join 表2 on 条件；
-- 查询所有员工信息，如果员工有部门，则查询部门名称，没有部门，则不显示部门名称
SELECT t1.*,t2.`name` FROM emp t1 LEFT JOIN dept t2 ON t1.`dept_id` = t2.`id`;
右外连接：查询的是右表所有数据以及其交集部分。
select 字段列表 from 表1 right [outer] join 表2 on 条件；
SELECT * FROM dept t2 RIGHT JOIN emp t1 ON t1.`dept_id` = t2.`id`;
4.3 子查询
-
概念：查询中嵌套查询，称嵌套查询为子查询。
-- 查询工资最高的员工信息 -- 1 查询最高的工资是多少 9000 SELECT MAX(salary) FROM emp; -- 2 查询员工信息，并且工资等于9000的 SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` = 9000; -- 一条sql就完成这个操作。子查询 SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` = (SELECT MAX(salary) FROM emp); -
子查询不同情况
1. 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： > >= < <= =】 -- 查询员工工资小于平均工资的人 SELECT * FROM emp WHERE emp.salary < (SELECT AVG(salary) FROM emp); 2. 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 -- 查询'财务部'和'市场部'所有的员工信息 SELECT id FROM dept WHERE NAME = '财务部' OR NAME = '市场部'; -- id 返回 2 与 3 SELECT * FROM emp WHERE dept_id = 3 OR dept_id = 2; -- 子查询 SELECT * FROM emp WHERE dept_id IN (SELECT id FROM dept WHERE NAME = '财务部' OR NAME = '市场部'); 3. 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 -- 查询员工入职日期是2011-11-11日之后的员工信息和部门信息 -- 子查询 SELECT * FROM dept t1 ,(SELECT * FROM emp WHERE emp.`join_date` > '2011-11-11') t2 WHERE t1.id = t2.dept_id; -- 普通内连接也可以实现 SELECT * FROM emp t1,dept t2 WHERE t1.`dept_id` = t2.`id` AND t1.`join_date` > '2011-11-11';
4.4 多表查询练习
展示代码
-- 部门表
CREATE TABLE dept (
id INT PRIMARY KEY PRIMARY KEY, -- 部门id
dname VARCHAR(50), -- 部门名称
loc VARCHAR(50) -- 部门所在地
);
-- 添加4个部门
INSERT INTO dept(id,dname,loc) VALUES
(10,'教研部','北京'),
(20,'学工部','上海'),
(30,'销售部','广州'),
(40,'财务部','深圳');
--
-- 职务表，职务名称，职务描述
CREATE TABLE job (
id INT PRIMARY KEY,
jname VARCHAR(20),
description VARCHAR(50)
);
-- 添加4个职务
INSERT INTO job (id, jname, description) VALUES
(1, '董事长', '管理整个公司，接单'),
(2, '经理', '管理部门员工'),
(3, '销售员', '向客人推销产品'),
(4, '文员', '使用办公软件');
--
-- 员工表
CREATE TABLE emp (
id INT PRIMARY KEY, -- 员工id
ename VARCHAR(50), -- 员工姓名
job_id INT, -- 职务id
mgr INT , -- 上级领导
joindate DATE, -- 入职日期
salary DECIMAL(7,2), -- 工资
bonus DECIMAL(7,2), -- 奖金
dept_id INT, -- 所在部门编号
CONSTRAINT emp_jobid_ref_job_id_fk FOREIGN KEY (job_id) REFERENCES job (id),
CONSTRAINT emp_deptid_ref_dept_id_fk FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (id)
);
-- 添加员工
INSERT INTO emp(id,ename,job_id,mgr,joindate,salary,bonus,dept_id) VALUES
(1001,'孙悟空',4,1004,'2000-12-17','8000.00',NULL,20),
(1002,'卢俊义',3,1006,'2001-02-20','16000.00','3000.00',30),
(1003,'林冲',3,1006,'2001-02-22','12500.00','5000.00',30),
(1004,'唐僧',2,1009,'2001-04-02','29750.00',NULL,20),
(1005,'李逵',4,1006,'2001-09-28','12500.00','14000.00',30),
(1006,'宋江',2,1009,'2001-05-01','28500.00',NULL,30),
(1007,'刘备',2,1009,'2001-09-01','24500.00',NULL,10),
(1008,'猪八戒',4,1004,'2007-04-19','30000.00',NULL,20),
(1009,'罗贯中',1,NULL,'2001-11-17','50000.00',NULL,10),
(1010,'吴用',3,1006,'2001-09-08','15000.00','0.00',30),
(1011,'沙僧',4,1004,'2007-05-23','11000.00',NULL,20),
(1012,'李逵',4,1006,'2001-12-03','9500.00',NULL,30),
(1013,'小白龙',4,1004,'2001-12-03','30000.00',NULL,20),
(1014,'关羽',4,1007,'2002-01-23','13000.00',NULL,10);
--
-- 工资等级表
CREATE TABLE salarygrade (
grade INT PRIMARY KEY, -- 级别
losalary INT, -- 最低工资
hisalary INT -- 最高工资
);
-- 添加5个工资等级
INSERT INTO salarygrade(grade,losalary,hisalary) VALUES
(1,7000,12000),
(2,12010,14000),
(3,14010,20000),
(4,20010,30000),
(5,30010,99990);
几个需求
- 查询所有员工信息。查询员工编号，员工姓名，工资，职务名称，职务描述
/*
分析：
1）员工编号，员工姓名，工资，需要查询emp表 职务名称，职务描述 需要查询job表
2）查询条件 emp.job_id = job.id
*/
SELECT
t1.`id`, -- 员工编号
t1.`ename`, -- 员工姓名
t1.`salary`,-- 工资
t2.`jname`, -- 职务名称
t2.`description` -- 职务描述
FROM
emp t1, job t2
WHERE
t1.`job_id` = t2.`id`;
2. 查询员工编号，员工姓名，工资，职务名称，职务描述，部门名称，部门位置
/*
分析：
1. 员工编号，员工姓名，工资 emp 职务名称，职务描述 job 部门名称，部门位置 dept
2. 条件： emp.job_id = job.id and emp.dept_id = dept.id
*/
SELECT
t1.`id`, -- 员工编号
t1.`ename`, -- 员工姓名
t1.`salary`,-- 工资
t2.`jname`, -- 职务名称
t2.`description`, -- 职务描述
t3.`dname`, -- 部门名称
t3.`loc` -- 部门位置
FROM
emp t1, job t2,dept t3
WHERE
t1.`job_id` = t2.`id` AND t1.`dept_id` = t3.`id`;
- 查询员工姓名，工资，工资等级
/*
分析：
1.员工姓名，工资 emp 工资等级 salarygrade
2.条件 emp.salary >= salarygrade.losalary and emp.salary <= salarygrade.hisalary
emp.salary BETWEEN salarygrade.losalary and salarygrade.hisalary
*/
SELECT
t1.ename ,
t1.`salary`,
t2.grade
FROM
emp t1, salarygrade t2
WHERE
t1.`salary` BETWEEN t2.`losalary` AND t2.`hisalary`;
4. 查询员工姓名，工资，职务名称，职务描述，部门名称，部门位置，工资等级
/*
分析：
1. 员工姓名，工资 emp ， 职务名称，职务描述 job 部门名称，部门位置，dept 工资等级 salarygrade
2. 条件： emp.job_id = job.id and emp.dept_id = dept.id and emp.salary BETWEEN salarygrade.losalary and salarygrade.hisalary
*/
SELECT
t1.`ename`,
t1.`salary`,
t2.`jname`,
t2.`description`,
t3.`dname`,
t3.`loc`,
t4.`grade`
FROM
emp t1,job t2,dept t3,salarygrade t4
WHERE
t1.`job_id` = t2.`id`
AND
t1.`dept_id` = t3.`id`
AND
t1.`salary` BETWEEN t4.`losalary` AND t4.`hisalary`;
5. 查询出部门编号、部门名称、部门位置、部门人数🍓
/*
分析：
1.部门编号、部门名称、部门位置 dept 表。 部门人数 emp表
2.使用【分组查询】。按照emp.dept_id完成分组，查询count(id)
3.使用子查询将第2步的查询结果和dept表进行关联查询
*/
SELECT
t1.`id`,t1.`dname`,t1.`loc` , t2.total
FROM
dept t1,
(SELECT
dept_id,COUNT(id) total
FROM
emp
GROUP BY dept_id) t2
WHERE
t1.`id` = t2.dept_id;
6. 查询所有员工的姓名及其直接上级的姓名，没有领导的员工也需要查询
/*
分析：
1.姓名 emp，直接上级的姓名 emp
* emp表的 id 和 mgr 是自关联
2.条件 emp.id = emp.mgr
3.查询左表的所有数据，和 交集数据
* 使用左外连接查询
*/
-- 自关联映射（错误：当管理者为null时，并不能显示员工姓名，题目要求没有领导的员工也需要查询）
select
t1.ename,
t1.mgr,
t2.`id`,
t2.ename
from
emp t1, emp t2
where
t1.mgr = t2.`id`;
-- 正确方法：外连接
SELECT
t1.ename,
t1.mgr,
t2.`id`,
t2.`ename`
FROM
emp t1
LEFT JOIN
emp t2
ON
t1.`mgr` = t2.`id`;
五、事务
5.1 基本介绍
- 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。
如果第二步出现异常，则张三的账户减少500，但是李四并不会收到500元。使用事务管理，当出现异常时，回滚到起始状态（张三的钱没有减少，李四的钱没有增加）。若没有异常，提交事务，完成转账操作。
-
操作：
- 开启事务： start transaction;
- 回滚：rollback;
- 提交：commit;
-
例子：
CREATE TABLE account (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(10),
balance DOUBLE
);
-- 添加数据
INSERT INTO account (NAME, balance) VALUES ('zhangsan', 1000), ('lisi', 1000);
SELECT * FROM account;
-- UPDATE account SET balance = 1000;
-- 张三给李四转账 500 元
-- 0. 开启事务
START TRANSACTION;
-- 1. 张三账户 -500
UPDATE account SET balance = balance - 500 WHERE NAME = 'zhangsan';
-- 2. 李四账户 +500
-- 出错了...
UPDATE account SET balance = balance + 500 WHERE NAME = 'lisi';
-- 发现执行没有问题，提交事务
COMMIT;
-- 发现出问题了，回滚事务，回到 START TRANSACTION; 之前的状态！
ROLLBACK;
若开启事务，没有提交，关闭窗口后，修改不会被记录。要commit后才会持久化记录。
- MySQL数据库中事务默认自动提交
-
事务提交的两种方式：自动提交与手动提交
-
自动提交
- mysql就是自动提交的
- 一条DML(增删改)语句会自动提交一次事务。即，会被持久化记录。 -
手动提交
- Oracle 数据库默认是手动提交事务
- 需要先开启事务，再提交
- 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
- 修改事务的默认提交方式：set @@autocommit = 0;
5.2 事务的四大特征（常见面试题）
- 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。
- 持久性：当事务提交或回滚后，数据库会持久化的保存数据。
- 隔离性：多个事务之间，相互独立。
- 一致性：事务操作前后，数据总量不变。如转账问题，无论怎么转账，最终的钱的总额是一样的。
5.3 事务的隔离级别（了解）
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。
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。（当前事务中，第一次读取时，另一事务还没有提交，第二次提取的时候，另一事务被提交）
-
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。
MySQL支持四种隔离级别：
-
read uncommitted：读未提交，事务未提交的数据也可被读到。
- 产生的问题：脏读、不可重复读、幻读
-
read committed：读已提交 （Oracle）即，只有提交的数据才能被读到。
- 产生的问题：不可重复读、幻读
-
repeatable read：可重复读 （MySQL默认）
- 产生的问题：幻读
-
serializable：串行化。即锁表操作，如果一个事务在操作一张数据表，另外一个事务是不可以再操作这张表的，只有当锁打开之后才可以操作。
- 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;
演示：
set global transaction isolation level read uncommitted;
start transaction;
-- 转账操作
update account set balance = balance - 500 where id = 1;
update account set balance = balance + 500 where id = 2;
六、DCL
6.1 SQL分类
- DDL：操作数据库和表
- DML：增删改表中数据
- DQL：查询表中数据
- DCL：管理用户，授权
6.2 DBA：数据库管理员
6.3 DCL：管理用户，授权
-
添加用户：
CREATE USER '用户名'@'主机名' IDENTIFIED BY '密码'; -
删除用户：
DROP USER '用户名'@'主机名'; -
修改用户密码
-- 使用 PASSWORD 函数对密码进行加密
-- 方法一
UPDATE USER SET PASSWORD = PASSWORD('新密码') WHERE USER = '用户名';
-- 方法二
SET PASSWORD FOR '用户名'@'主机名' = PASSWORD('新密码');
mysql中忘记了root用户的密码？
1. 需要管理员运行 cmd -- > 【net stop mysql】 （停止mysql服务）
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， 需要管理员运行 cmd -- > 【net start mysql】
9. 使用新密码登录。
- 查询用户
-- 1. 切换到 mysql 数据库(MySQL自带默认表)
USE myql;
-- 2. 查询 user 表
SELECT * FROM USER;
- 查询结果 Host 中的通配符 % 表示可以在任意主机使用用户登录数据库。
- 权限管理
-- 1. 查询权限
SHOW GRANTS FOR '用户名'@'主机名';
SHOW GRANTS FOR 'lisi'@'%';
USAGE 具有登录权限
SELECT UPDATE INSERT DELETE CREATE DROP RELOAD SHUTDOWN FILE... ...
-- 2. 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：
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'@'%';
