1 约束

1.1 约束概述

约束是作用于表中列上的规则，用于限制加入表的数据。例如：我们可以给id列加约束，让其值不能重复，不能为null值。

约束的存在保证了数据库中数据的正确性、有效性和完整性。添加约束可以在添加数据的时候就限制不正确的数据，年龄是3000，数学成绩是-5分这样无效的数据，继而保障数据的完整性。

约束的种类可以分为以下几种

注意：MySQL 不支持检查约束。这样是不是就没办法保证年龄在指定的范围内了？从数据库层面不能保证，以后可以在java代码中进行限制，一样也可以实现要求。

1.2 非空约束

非空约束用于保证列中所有数据不能有NULL值。

-- 创建表时添加非空约束
CREATE TABLE 表名(
   列名 数据类型 NOT NULL,
   …
); 

-- 建完表后添加非空约束
ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 数据类型 NOT NULL;

1.3 唯一约束

唯一约束用于保证列中所有数据各不相同。

-- 创建表时添加唯一约束
CREATE TABLE 表名(
   列名 数据类型 UNIQUE [AUTO_INCREMENT],
   -- AUTO_INCREMENT: 当不指定值时自动增长
   …
); 

-- 建完表后添加唯一约束
ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 数据类型 UNIQUE;

1.4 主键约束

主键是一行数据的唯一标识，要求非空且唯一，一张表只能有一个主键

-- 创建表时添加主键约束
CREATE TABLE 表名(
   列名 数据类型 PRIMARY KEY [AUTO_INCREMENT],
   …
); 

-- 建完表后添加主键约束
ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY(字段名);

AUTO_INCREMENT：当列是数字类型并且是唯一约束，不指定主键时自动增长

1.5 默认约束

保存数据时，未指定值则采用默认值

-- 创建表时添加默认约束
CREATE TABLE 表名(
   列名 数据类型 DEFAULT 默认值,
   …
); 

-- 建完表后添加默认约束
ALTER TABLE 表名 ALTER 列名 SET DEFAULT 默认值;

1.6 外键约束

外键用来让两个表的数据之间建立链接，保证数据的一致性和完整性。

添加外键约束

-- 创建表时添加外键约束
CREATE TABLE 表名(
   列名 数据类型,
   …
   [CONSTRAINT] [外键名称] FOREIGN KEY(外键列名) REFERENCES 主表(主表列名) 
); 

-- 建完表后添加外键约束
ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);

删除外键约束

ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

示例代码

根据上述语法创建员工表和部门表，并添加上外键约束：

-- 部门表
CREATE TABLE dept(
	id int primary key auto_increment,
	dep_name varchar(20),
	addr varchar(20)
);
-- 员工表 
CREATE TABLE emp(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(20),
	age int,
	dep_id int,

	-- 添加外键 dep_id,关联 dept 表的id主键
	CONSTRAINT fk_emp_dept FOREIGN KEY(dep_id) REFERENCES dept(id)	
);

添加数据

-- 添加 2 个部门
insert into dept(dep_name,addr) values
('研发部','广州'),('销售部', '深圳');

-- 添加员工,dep_id 表示员工所在的部门
INSERT INTO emp (NAME, age, dep_id) VALUES 
('张三', 20, 1),
('李四', 20, 1),
('王五', 20, 1),
('赵六', 20, 2),
('孙七', 22, 2),
('周八', 18, 2);

此时删除 研发部 这条数据，会发现无法删除。而当我们删除外键约束或者在员工表中删除 研发部 关联的员工删除后，则可以删除 研发部 这条数据。

注意：

• 本例中员工表 emp的 dep_id 要关联部门表 dept 的 id，我们称员工表 emp 为 从表，部门表 dept 为 主表。
• 由于员工表 emp的 dep_id 要关联部门表 dept 的 id，所以在创建表和添加数据的时候，主表部门表 dept 必须要先创建先添加数据

2 数据库设计

2.1 数据库设计概述

软件的研发步骤

数据库设计就是根据业务系统的具体需求，结合我们所选用的 DBMS，为这个业务系统构造出最优的数据存储模型。建立数据库中的表结构以及表与表之间的关联关系的过程。有哪些表？表里有哪些字段？表和表之间有什么关系？

数据库设计的步骤

• 需求分析（数据是什么? 数据具有哪些属性? 数据与属性的特点是什么）
• 逻辑分析（通过ER图对数据库进行逻辑建模，不需要考虑我们所选用的数据库管理系统）
• 物理设计（根据数据库自身的特点把逻辑设计转换为物理设计）
• 维护设计（1.对新的需求进行建表；2.表优化）

2.2 表关系

1. 一对多（多对一）

一对多，如：部门 和 员工， 一个部门对应多个员工，一个员工对应一个部门。

实现方式：在多的一方建立外键，指向另一方的主键。

2. 多对多

多对多， 如：商品 和 订单， 一个商品对应多个订单，一个订单包含多个商品。

实现方式：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。

示例代码

-- 订单表
CREATE TABLE tb_order(
	id int primary key auto_increment,
	payment double(10,2),
	payment_type TINYINT,
	status TINYINT
);

-- 商品表
CREATE TABLE tb_goods(
	id int primary key auto_increment,
	title varchar(100),
	price double(10,2)
);

-- 订单商品中间表
CREATE TABLE tb_order_goods(
	id int primary key auto_increment,
	order_id int,
	goods_id int,
	count int
);

-- 建完表后，添加外键
alter table tb_order_goods add CONSTRAINT fk_order_id FOREIGN key(order_id) REFERENCES tb_order(id);
alter table tb_order_goods add CONSTRAINT fk_goods_id FOREIGN key(goods_id) REFERENCES tb_goods(id);

3. 一对一

一对一，如：用户 和 用户详情

一对一关系多用于 表拆分，将一个实体中经常使用的字段放一张表，不经常使用的字段放另一张表，用于提升查询性能

实现方式：在任意一方加入外键，关联另一方主键，并且设置外键为唯一

以用户表为例

而在真正使用过程中发现 id、photo、nickname、age、gender 字段比较常用，此时就可以将这张表查分成两张表。

示例代码

create table tb_user_desc (
	id int primary key auto_increment,
	city varchar(20),
	edu varchar(10),
	income int,
	status char(2),
	des varchar(100)
);

create table tb_user (
	id int primary key auto_increment,
	photo varchar(100),
	nickname varchar(50),
	age int,
	gender char(1),
	desc_id int unique,
	-- 添加外键
	CONSTRAINT fk_user_desc FOREIGN KEY(desc_id) REFERENCES tb_user_desc(id)	
);

3 多表查询

3.1 多表查询概述

多表查询顾名思义就是从多张表中一次性的查询出我们想要的数据。

举个例子：

# 创建部门表
CREATE TABLE dept(
       did INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
       dname VARCHAR(20)
   );

# 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
       dep_id INT,
       FOREIGN KEY (dep_id) REFERENCES dept(did) -- 外键，关联部门表(部门表的主键)
   );
-- 添加部门数据
INSERT INTO dept (dNAME) VALUES ('研发部'),('市场部'),('财务部'),('销售部');
-- 添加员工数据
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dep_id) VALUES
('孙悟空','男',7200,'2013-02-24',1),
('猪八戒','男',3600,'2010-12-02',2),
('唐僧','男',9000,'2008-08-08',2),
('白骨精','女',5000,'2015-10-07',3),
('蜘蛛精','女',4500,'2011-03-14',1),
('小白龙','男',2500,'2011-02-14',null);	

执行下面的多表查询语句

select * from emp , dept;  -- 从emp和dept表中查询所有的字段数据

部分结果如下：

从上面的结果我们看到有一些无效的数据，如 孙悟空 这个员工属于1号部门，但也同时关联的2、3、4号部门。所以我们要通过限制员工表中的 dep_id 字段的值和部门表 did 字段的值相等来消除这些无效的数据，

select * from emp , dept where emp.dep_id = dept.did;

上面语句就是连接查询。

多表查询有以下种类：

• 连接查询
  • 内连接查询 ：相当于查询AB交集数据
  • 外连接查询
    • 左外连接查询 ：相当于查询A表所有数据和交集部门数据
    • 右外连接查询 ： 相当于查询B表所有数据和交集部分数据
• 子查询

3.2 内连接查询

内连接相当于查询 A B 交集数据

-- 隐式内连接
SELECT 字段列表 FROM 表1,表2… WHERE 条件;

-- 显示内连接
SELECT 字段列表 FROM 表1 [INNER] JOIN 表2 ON 条件;

示例代码

-- 1. 隐式内连接查询
select * from emp , dept where emp.dep_id = dept.did;
-- 查询 emp的 name， gender，dept表的dname
select emp.NAME,emp.gender,dept.dname from emp,dept where emp.dep_id = dept.did;
-- 给表起别名
select t1.NAME,t1.gender,t2.dname from emp t1,dept t2 where t1.dep_id = t2.did;

-- 2. 显式内连接查询
select * from emp inner join dept on emp.dep_id = dept.did;
-- 上面语句中的inner可以省略，可以书写为如下语句
select * from emp join dept on emp.dep_id = dept.did;

3.3 外连接查询

左外连接：相当于查询A表所有数据和交集部分数据；

右外连接：相当于查询B表所有数据和交集部分数据

-- 左外连接
SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;

-- 右外连接
SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;

示例代码

-- 查询emp表所有数据和对应的部门信息（左外连接）
select * from emp left join dept on emp.dep_id = dept.did;

-- 查询dept表所有数据和对应的员工信息（右外连接）
select * from emp right join dept on emp.dep_id = dept.did;

3.4 子查询

查询中嵌套查询，称嵌套查询为子查询。

示例代码

-- 查询工资高于猪八戒的员工信息
-- 第一步：先查询出来 猪八戒的工资（3600）
select salary from emp where name = '猪八戒';
-- 第二步：查询工资高于猪八戒的员工信息
select * from emp where salary > 3600;
-- 使用子查询（单行单列）
select * from emp where salary > (select salary from emp where name = '猪八戒');

子查询根据查询结果不同，作用不同

• 子查询语句结果是单行单列，子查询语句作为条件值，使用 = != > < 等进行条件判断
• 子查询语句结果是多行单列，子查询语句作为条件值，使用 in 等关键字进行条件判断
• 子查询语句结果是多行多列，子查询语句作为虚拟表

示例代码

-- 查询 '财务部' 和 '市场部' 所有的员工信息
-- 查询 '财务部' 或者 '市场部' 所有的员工的部门did（多行单列）
select did from dept where dname = '财务部' or dname = '市场部';
select * from emp where dep_id in (select did from dept where dname = '财务部' or dname = '市场部');

-- 查询入职日期是 '2011-11-11' 之后的员工信息和部门信息
-- 查询入职日期是 '2011-11-11' 之后的员工信息（多行多列）
select * from emp where join_date > '2011-11-11' ;
-- 将上面语句的结果作为虚拟表和dept表进行内连接查询
select * from (select * from emp where join_date > '2011-11-11' ) t1, dept where t1.dep_id = dept.did;

4 事务

4.1 事务概述

数据库的事务（Transaction）是一种机制、一个操作序列，包含了一组数据库操作命令。

事务把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组数据库命令要么同时成功，要么同时失败。事务是一个不可分割的工作逻辑单元。

举个例子：

张三和李四账户中各有1000块钱，现李四需要转换500块钱给张三，具体的转账操作为

• 第一步：查询李四账户余额
• 第二步：从李四账户金额 -500
• 第三步：给张三账户金额 +500

现在假设在转账过程中第二步完成后出现了异常第三步没有执行，就会造成李四账户金额少了500，而张三金额并没有多500；这样的系统是有问题的。如果解决呢？使用事务可以解决上述问题

从上图可以看到在转账前开启事务，如果出现了异常回滚事务，三步正常执行就提交事务，这样就可以完美解决问题。

相关语法

1. 开启事务

START TRANSACTION;
或者  
BEGIN;

2. 提交事务

commit;

3. 回滚事务

rollback;

注意：一旦开启了事务之后，所做的一切操作都是 临时 的操作，只有在提交事务之后，操作才是有效的

4.2 四大特征

事务的四大特征

• 原子性（A tomicity）：事务是不可分割的最小操作单位，要么同时成功，要么同时失败
• 一致性（C onsistency）：事务完成时，必须使所有的数据都保持一致状态
• 隔离性（I solation）：多个事务之间，操作的可见性
• 持久性（D urability） ：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

mysql中事务是自动提交的。也就是说我们不添加事务执行sql语句，语句执行完毕会自动的提交事务。

可以通过下面语句查询默认提交方式：

SELECT @@autocommit;

查询到的结果是1 则表示自动提交，结果是0表示手动提交。当然也可以通过下面语句修改提交方式

set @@autocommit = 0;

Oracle 默认是手动提交的