1. 数据库
1.2 什么是数据库
数据库（Database，简称DB）是长期存放在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合，可以看作是一个数据的仓库。其作用是保存并能安全管理数据，包括数据的增加、删除、修改和查询等操作，以减少数据冗余。
1.3 数据库分类
1.3.1 关系型数据库（SQL）
关系型数据库通过表和表之间、行和列之间的关系进行数据的存储。常见的关系型数据库包括MySQL、Oracle、SQL Server、SQLite、DB2等。它们适用于以表格形式存储数据，如学员信息表、考勤表等。
1.3.2 非关系型数据库（NoSQL）
非关系型数据库通常指数据以对象的形式存储在数据库中，对象之间的关系通过每个对象自身的属性来决定。常见的非关系型数据库包括Redis、MongoDB等。它们适用于以对象形式存储和检索数据。
1.3.3 DBMS（数据库管理系统）
数据库管理系统（DBMS）是数据库管理软件，用于科学组织和存储数据，以高效地获取和维护数据。MySQL是一个典型的数据库管理系统。
1.4 MySQL简介
1.4.1 概念
MySQL是一种流行的开源、免费的关系型数据库管理系统。
1.4.2 历史
MySQL由瑞典MySQL AB公司开发，目前属于Oracle旗下产品。
1.4.3 特点
- 免费、开源数据库
- 小巧、功能齐全
- 使用便捷
- 可运行于Windows或Linux操作系统
- 适用于中小型甚至大型网站应用
MySQL具有广泛的应用领域，并为开发人员提供了强大而灵活的数据库管理工具。
1.6 SQLyog
SQLyog是一款可手动操作和管理MySQL数据库的软件工具。
特点
- 简洁
- 易用
- 图形化
使用SQLyog管理工具完成的操作
- 连接本地MySQL数据库
- 新建School数据库
问题与发现
在使用过程中，发现MySQL在5.5.3之后增加了utf8mb4的编码，用于兼容四字节的unicode，支持任意文字，包括emoji编码。因此，可以在实际使用中给需要支持emoji的库或表设置utf8mb4。例如，评论需要支持emoji可以采用utf8mb4。
另外，发现从MySQL 8.0.17版本开始，TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT以及BIGINT类型的显示宽度将失效。因此，在使用这些字段类型时，需要注意显示宽度可能无效。
在历史记录中，可以查看相对应的数据库操作语句。
1.7 命令行连接
mysql -u root -p123456 --连接数据库
alter user root@localhost identified by '123456'; --修改用户密码
flush privileges; --刷新权限
--所有的语句都用;结尾
show databases;--查看所有的数据库
use school; --use 数据库名 切换数据库
show tables;--查看所有的表
desc student;--查看名为student表信息
create database westos; --创建一个名为westos的数据库
exit;--退出链接
-- 单行注释
/*
多行注释
*/
**数据库xxx语言 **
DDL 定义
DML 操作
DQL 查询
DCL 控制
2.操作数据库
2.1 操作数据库
1.创建数据库
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS westos
2.删除数据库
DROP DATABASE IF EXISTS westos
3.使用数据库
USE school --加单引号会变成字段 特殊的字符一眼加这个符号
4.查看数据库
SHOW DATABASES --查看所有的数据库
2.2 数据库的列（数据）类型
数值
tinyint 十分小的数据 1个字节
smallint 较小的数据 2个字节
mediumint 中等大小的数据 3个字节
int 标准的整数 4个字节 常用的
bigint 较大的数据 8个字节
float 浮点数 4个字节
double 浮点数 8个字节
decimal 字符串形式的浮点数 金融计算的时候 一般用decimal
字符串
char 字符串固定大小 0~255
varchar 可变字符串大小 0~65535 对应String
tinytest 微型文本 2^8-1
test 文本串 2^16 -1 保存大文本
时间日期
data YYYY-MM-DD，日期格式
time HH:mm:ss
datetime YYYY-MM-DD HH:mm:ss 最常用的时间格式
timestamp 时间戳 1970.1.1到现在的毫秒数 较为常用
year 年份标识
null
没有值，未知
注意，不要使用NULL进行运算，结果为NULL
2.3、数据库的字段属性（重点）
Unsigned：
无符号的整数
声明了该列不能为负数
zerofill
0填充的
不足的位数，使用0来填充， int（3）， 5— 005
自增：
通常理解为自增，自动在上一条记录的基础上+1（默认）
通常用来设计唯一的逐渐~ index，必须是证书类型
可以自定义设计主键自增的起始值和步长
非空null not null
假设设置为not null，如果不给它赋值，就会报错！
null 如果不填写值，默认就是null！
默认：
设置默认的值
sex，默认值为男，如果不指定该列的值，则会有默认的值！
编辑到这里开始准备期末，mysql的学习转向速成
分页查询
从第二条开始查，查三条：
SELECT id, name, url, alexa FROM websites LIMIT 2, 3;
distinct去重
查询不重复的国家：
SELECT DISTINCT country FROM websites;
WHERE语句
运算符> < >= <= <> != = is null is not null like in
在sql语句中 null值和任何东西比较 都为false，包括null
使用运算符进行条件查询：
SELECT * FROM websites WHERE sal > 0 AND sal < 2000;
NULL值
与NULL值进行比较的查询：
SELECT * FROM websites WHERE sal IS NOT NULL;
逻辑条件：AND, OR
使用AND和OR进行复杂条件查询：
SELECT * FROM websites WHERE sal <= 0 AND sal >= 2000;
SELECT * FROM websites WHERE sal BETWEEN 2000 AND 0; /* 效果同上 */
SELECT * FROM websites WHERE sal < 5 OR sal IS NULL;
排序：ORDER BY
对查询结果进行排序：
SELECT * FROM websites ORDER BY sal ASC, alexa DESC; /* 先按sal升序，再按alexa降序 */
LIKE通配符
使用LIKE进行模糊查询：
SELECT * FROM websites WHERE name LIKE '%O%';
SELECT * FROM websites WHERE name LIKE '_O%'; /* 匹配一个字符 */
IN匹配多个条件
使用IN匹配多个条件：
SELECT * FROM websites WHERE country IN ('USA', '鸟国', 'CN');
别名
为表指定别名：
SELECT tt.name '网站名字' FROM websites tt; /* tt是表的别名 */
分组查询：GROUP BY
对结果进行分组并计算平均值：
SELECT AVG(sal) '平均值', country FROM websites GROUP BY country;
HAVING子句
使用HAVING子句进行分组后的条件筛选：
SELECT AVG(sal) '平均值', country FROM websites GROUP BY country HAVING AVG(sal) > 1200;
-- 不能用where，只能用having;
子查询
将查询结果作为表使用
连接查询
过时写法
SELECT name, a.count, a.date FROM websites w, access_log a WHERE w.id = a.site_id;
注释： 这种写法可能会产生笛卡尔积，即每个网站都会与访问日志中的每条记录进行匹配，不加where的话会随意乱连。
左外连接
SELECT * FROM websites w LEFT OUTER JOIN access_log a ON w.id = a.site_id;
注释： 左外连接会返回左表（websites）的所有记录，即使右表（access_log）中没有匹配的记录。
全连接（使用UNION）
SELECT * FROM websites w RIGHT JOIN access_log a ON w.id = a.site_id
UNION
SELECT * FROM websites w LEFT OUTER JOIN access_log a ON w.id = a.site_id;
注释： 使用UNION实现全连接，但这种写法不常用，因为它会返回左外连接和右外连接的所有记录，可能会导致重复的行。
IFNULL函数
使用IFNULL函数处理NULL值：
SELECT name, IFNULL(count, 0), IFNULL(a.date, '无日期') FROM websites w LEFT OUTER JOIN access_log a ON w.id = a.site_id;
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9.2 三大范式
在数据库设计中，规范化是一种重要的概念，它旨在减少数据冗余和改善数据完整性。不规范的数据设计可能会导致多种问题，包括信息重复、更新异常、插入异常、无法正确表示信息以及删除异常，这些都可能导致有效信息的丢失。
第一范式 (1st NF)
第一范式的目标是确保每列的原子性，即每列都包含不可再分的最小数据单元。如果每列都是这样的单元，则表满足第一范式。
第二范式 (2nd NF)
第二范式建立在第一范式的基础上。它要求表中的所有非主键列都必须完全依赖于主键，而不是仅依赖于主键的一部分。如果一个表满足第二范式，那么它也必然满足第一范式。
第三范式 (3rd NF)
如果一个关系满足第二范式，并且除了主键以外的其他列都不传递依赖于主键列，则该关系满足第三范式。第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。
规范化与性能的关系
在规范化数据库的设计中，通常建议关联查询的表不得超过三张表。然而，为了满足某些商业目标，数据库性能有时比规范化更重要。在数据规范化的同时，要综合考虑数据库的性能。例如，通过在给定的表中添加额外的字段，可以减少搜索信息所需的时间；通过在给定的表中插入计算列，可以方便查询。
请注意，规范化的过程可能会增加查询的复杂性和性能成本，因此在实际应用中，需要在规范化和性能之间找到平衡点。
JDBC
10.3第一个JDBC程序
package com.kuang.lesson01;
import java.sql.*;
// 我的第一个JDBC程序
public class JdbcFirstDemo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {
//1.加载驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 固定写法，加载驱动
//2.用户信息和 url
// useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/jdbcstudy?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true";
String username ="root";
String password = "123456";
//3.连接成功，数据库对象 Connection 代表数据库
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
//4.执行 SQL 的对象
Statement statement = connection.createStatement();
//5.执行 SQL 的对象去执打 SQL，可能存在结果，查看返回结果
String sql = "SELECT * FROM users";
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
while(resultSet.next()){
System.out.println("id=" + resultSet.getObject("id"));
System.out.println("name=" + resultSet.getObject("NAME"));
System.out.println("pwd=" + resultSet.getObject("PASSWORD"));
System.out.println("email=" + resultSet.getObject("email"));
System.out.println("birth=" + resultSet.getObject("birthday"));
System.out.println("==================================================");
}
//6.释放连接
resultSet.close();
statement.close();
connection.close();
}
}
10.4 statement对象
Jdbc中的statement对象用于向数据库发送SQL语句，想完成对数据库的增删改查，只需要通过这个对象向数据库发送增删改查语句即可。
executeUpdate方法用于向数据库发送增、删、改的SQL语句，执行完后，将会返回一个整数（即增删改语句导致了数据库几行数据发生了变化）。executeQuery方法用于向数据库发送查询语句，返回代表查询结果的ResultSet对象。
CRUD操作 - Create
使用 executeUpdate(String sql) 方法完成数据添加操作，示例操作：
Statement statement = connection.createStatement();
String sql = "insert into user(...) values(...)";
int num = statement.executeUpdate(sql);
if(num>0){
System.out.println("插入成功");
}
CRUD操作 - Delete
使用 executeUpdate(String sql) 方法完成数据删除操作，示例操作：
Statement statement = connection.createStatement();
String sql = "delete from user where id =1";
int num = statement.executeUpdate(sql);
if(num>0){
System.out.println("删除成功");
}
CRUD操作 - Read
使用 executeUpdate(String sql) 方法完成数据查询操作，示例操作：
Statement statement = connection.createStatement();
String sql = "select * from user where id =1";
ResultSet rs= statement.executeQuery(sql);
if(rs.next()){
System.out.println("");
}
代码实现
- 提取工具类
package com.kuang.lesson02.utils;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;
public class JdbcUtils {
private static String driver = null;
private static String url = null;
private static String username = null;
private static String password = null;
static {
try {
InputStream in = JdbcUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");
Properties properties = new Properties();
properties.load(in);
driver = properties.getProperty("driver");
url = properties.getProperty("url");
username = properties.getProperty("username");
password = properties.getProperty("password");
// 1.驱动只用加载一次
Class.forName(driver);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 2.获取连接
public static Connection getConnection() throws Exception {
return DriverManager.getConnection(url, username, password);
}
// 3.释放资源
public static void release(Connection conn, Statement st, ResultSet rs) throws SQLException {
if (rs != null) {
rs.close();
}
if (st != null) {
st.close();
}
if (conn != null) {
conn.close();
}
}
}
- 编写增删改的方法，
executeUpdate
package com.kuang.lesson02.utils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
import static com.kuang.lesson02.utils.JdbcUtils.*;
public class TestInnsert {
public static void main(String[] args) {
Connection conn = null;
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = getConnection(); // 获取连接
st = conn.createStatement(); // 获取SQL执行对象
String sql = "INSERT INTO users(id,`NAME`,`PASSWORD`,`email`,`birthday`)" +
"VALUES(5,'sanjin','123456','233223@qq.com','2020-01-01')";
int i = st.executeUpdate(sql);
if (i > 0) {
System.out.println("插入成功");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
- 查询
executeQuery
package com.kuang.lesson02.utils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import static com.kuang.lesson02.utils.JdbcUtils.*;
public class TestInnsert {
public static void main(String[] args) throws SQLException {
Connection conn = null;
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = getConnection(); // 获取连接
st = conn.createStatement(); // 获取SQL执行对象
String sql = "select * from users";
rs = st.executeQuery(sql); // 查询完毕返回结果集
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getString("NAME"));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
SQL 注入问题
SQL 存在漏洞，会被攻击导致数据泄露。SQL 会被拼接 or。
package com.thb.study2;
import com.thb.study2.Utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
import static com.thb.study2.Utils.JdbcUtils.getConnection;
public class SQL {
public static void main(String[] args) {
// SQL 注入
login("' or '1=1", "' or '1=1");
}
public static void login(String name, String password) {
Connection conn = null;
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = getConnection(); // 获取连接
st = conn.createStatement(); // 获取 SQL 执行对象
String sql = "select * from users where `NAME`='" + name + "' AND `PASSWORD`='" + password + "'" ;
rs = st.executeQuery(sql); // 查询完毕返回结果集
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getString("NAME"));
System.out.println(rs.getString("password"));
System.out.println("==========================================");
}
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
10.5 PreparedStatement 对象
PreparedStatement 可以防止 SQL 注入，效率更高。
更新
package com.thb.study2;
import com.thb.study2.Utils.JdbcUtils;
import java.sql.*;
import java.util.Date;
public class TestInsert02 {
public static void main(String[] args) {
Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();
String sql = "INSERT INTO users(`id`,`NAME`,`PASSWORD`,`email`,`birthday`) VALUES(?,?,?,?,?)";
ps = conn.prepareStatement(sql);
ps.setInt(1, 6);
ps.setString(2, "无言");
ps.setString(3, "999");
ps.setString(4, "th@hhh.com");
ps.setDate(5, new Date(new java.util.Date().getTime()));
int i = ps.executeUpdate();
if (i > 0) {
System.out.println("插入成功o(*////▽////*)q");
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, ps, rs);
}
}
}
查询
package com.thb.study2;
import com.thb.study2.Utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
import static com.thb.study2.Utils.JdbcUtils.getConnection;
public class TestQuary03 {
public static void main(String[] args) {
login("苏苏", "222");
}
public static void login(String name, String password) {
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = getConnection(); // 获取连接
String sql = "SELECT * FROM users WHERE `NAME`=? AND `PASSWORD`=?";
st = conn.prepareStatement(sql); // 获取 SQL 执行对象
st.setString(1, name);
st.setString(2, password);
rs = st.executeQuery(); // 查询完毕返回结果集
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getString("NAME"));
System.out.println(rs.getString("password"));
System.out.println("==========================================");
}
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
防止SQL注入
package com.kuang.lesson03;
import com.kuang.lesson02.utils.JdbcUtils;
import java.sql.*;
public class SQL注入 {
public static void main(String[] args) {
//正常登录
login("lisi","123456");
login("'' or 1=1","'' or 1=1");
}
// 登录业务
public static void login(String username, String password){
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection(); // 获收数据库连接
// Preparedstatement 的 SQL注入的本质,把传递进米的参数当做字符
//假设其中在在转义字符,比如说·会被直接转义
String sql = "select * from users where `NAME`=? and `PASSWORD`=?";
st = conn.prepareStatement(sql);
st.setString(1,username);
st.setString(2,password);
rs = st.executeQuery();
while (rs.next()){
System.out.println(rs.getString("NAME"));
System.out.println(rs.getString("password"));
}
} catch (SQLException throwables) {
throwables.printStackTrace();
}finally {
JdbcUtils.release(conn,st,rs);
}
}
}
10.7 事务
要么都成功，要么都失败
ACID原则
- 原子性：要么全部完成，要么都不完成
- 一致性：总数不变
- 隔离性：多个进程互不干扰
- 持久性：一旦提交不可逆，持久化到数据库了
隔离性的问题
- 脏读：事务读取了另一个没有提交的事务
- 不可重复读：在同一个事务内，重复读取表中的数据，表数据发生了改变
- 虚读(幻读)：在一个事务内，读取到了别人插入的数据，导致前后读出来结果不一致
代码实现
- 开启事务
conn.setAutoCommit(false) - 一组业务执行完毕，提交事务
- 可以在 catch 语句中显示的定义回滚语句，但默认失败就会回滚
10.8 数据库连接池
数据库连接 — 执行完毕 — 释放
连接 — 释放十分浪费系统资源
池化技术：准备一些预先的资源，过来就连接预先准备好的
------- 开门 – 业务员：等待 - 服务 - 关门
最小连接数：10
最大连接数：15
等待超时：100ms
编写连接池，实现一个接口 Data Source
开源数据源实现
- DBCP
- C3PO
- Druid：阿里巴巴
结论
无论使用什么数据源，本质还是一样的， Data Source接口不会变，方法就不会变
