MySQL、高级SQL操作

学习数据库的目的

岗位需求、大数据时代、被迫需求，存数据
数据库是所有软件体系中最核心的存在

数据库 DB

DB dataBase
数据仓库，软件，安装在window、linux、mac上，可以存储大量数据，500w
作用：存储数据，管理数据

数据库分类

关系型数据库SQL

mysql、Oracle、sql server db2 sqllite
通过表和表之间，行和列之间的关系进行数据的存储

非关系型数据库 NoSQL Not only

redis mongdb
非关系型数据库，对象存储，通过对象的自身和属性来决定

DBMS数据库管理系统

数据库的管理软件，科学有效的管理数据，维护和获取数据

MySQL简介

关系型数据库管理系统
之前瑞典mysql ab公司现在oracle
MySQL是最好的rdbms软件之一
体积小、速度快、成本低
中小型网站、或者大型网站集群

数据库常用指令

mysql -u root -p 登录
show databases 展示数据库
create database 库名创建数据库
show create database 库名查看数据库详细
alter database 库名 charset utf8 修改数据库选项
show database like “匹配模式”
use 数据库名切换数据库
create table 表名(字段字段类型,字段字段类型)
insert into 表名 values(字段1，字段2)
update 表名 set 字段1=新值修改
delete from 表名 where 限定条件删除
修改表结构 alter 表名 add 字段名字段类型
删库 drop database 库名

操作数据库

操作数据库>操作数据库的表>操作数据库表的数据

创建数据库

create DATABASE teacher

删除数据库

drop database if EXISTS teacher

使用数据库

 use student

数据库数据类型

数值

tinyint 十分小的数据 1字节
smallint 较小数据2字节
mediumint中等数据3字节
int整数4字节
bigint较大的数据8字节
float浮点数4字节
double浮点数8字节
decimal字符串形式的浮点数金融计算使用

字符串

char 字符串固定大小 0~255
varchar 可变字符串 0~65535 常用变量String
tinytext 微型文本 2^8-1
text 文本串 2^16 -1 保存大文本

时间日期

date YYYY-MM-DD 日期格式
time HH:mm:ss 时间格式
datetime YYYY-MM-DD HH:mm:ss
timestamp 时间戳 1970.1.1到现在的毫秒数
tear 年份表示

null

没有值，未知
不要用null进行运算，结果为null

数据库的字段属性

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，用0填充
自增，自动在上一条记录的基础上+1，自定义设计主键自增的起始值和步长
非空null not null 不能给他赋值，否则报错
默认设置默认的值

CREATE TABLE IF NOT EXISTS stu(
id INT(4),
name VARCHAR(20),
pwd VARCHAR(20),
sex VARCHAR(2),
birthday VARCHAR(30),
email VARCHAR(20),
address VARCHAR(20)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;

列描述

comment是专门给用于开发人维护的注释说明
基本语法：comment 字段描述
查看coment：必须通过查看表的创建语句

show databases; 
use teacher;
use student;
show tables;
desc stu; -- 展示字段--
select * from stu; -- 展示值

主键

主要的键，primary key在一张表中，有且只有一个字段，里面的值具有唯一性，与其他字段没有任何冲突，保证数据的唯一性
创建主键：1.两种方式，
随表创建：2.两种方式：1）、直接在需要当作主键的字段之后，增加primary key属性，来确定主键 2)、在字段后面增加主键属性
2.在所有字段之后增加primary key选项，primary key(字段信息)
创表之后
基本语法：alter table 表名 addprimary key(字段)

查看主键
通过查询表结果desc 表名，pri主键描述，非空且唯一
查看表的创建语句show create table 表名

删除主键
基础语法：alter table 表名 drop primary key
包留了非空条件

create database off;
use off;
create table student (
id int,
uname char,
age int,
phone int,
height int
)
insert into student VALUES(1,'t',12,123456,11) -- 添加数据
insert into student VALUES(2,'y',15,123456,21);
insert into student VALUES(3,'z',1,123456,31);
insert into student VALUES(4,'a',2,123456,14);
insert into student VALUES(5,'x',12,123456,91);
select * from student -- 查询表
rename table student to student_details -- 改表名
alter table student_details drop height -- 删字段
desc student_details-- 查询字段
alter table student_details add sex char(2); -- 添加字段
desc student_details

三大范式

保证信息不重复，更新异常、插入异常（无法正常显示），删除异常（丢失有效数据）
第一范式：（1NF）要求数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项
表：字段1、字段2(字段2.1，字段2.2)，字段3.。。
第二范式：满足第一范式，每张表只描述一件事情
不符合第二范式的例子
表：学号、课程号、姓名、学分
这个表表示了两个十五：学生信息、课程信息，由于非主键字段必须依赖主键，这里学分依赖课程号，姓名依赖学号，不符合第二范式，
第三范式：满足第一二范式，需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关
不符合第三范式的列子
表：学号、姓名、年龄、所在学院、学院联系电话
存在依赖传递学号->所在学院->学院地点、学院电话
解决”取出重复字段、新增学院表
在这里插入图片描述

表关系

表与表之间（实体）自然界都有的关系，每种关系如何设计结构

一对一

一张表的记录和另外一张表中的关系只有一条有关系，通常涉及方法保证使用同样的主键

表的使用过程中，常用的信息去查询，不常用的偶尔才会用到
将表拆分，常用的信息放在一个表内不常用的表在一个表内

一对多

通常也叫多对一，从角度去看问题，通常一对多关系设计方案，再“多”关系的表中去维护一个字段，这个字段是“一”关系的主键

多对多

一张表的一条记录可以匹配到另外一张表中多条记录，多对多的关系如果按照一对一的关系维护，就会出现多个其他表的主键，那么访问会不方便，通过两张表自己增加字段，那么就通过第三张表来解决
中间表满足所有关系
多对多的解决方法：增加中间表，让中间表与对应的其他表形成2个
多对一关系，多对一的解决方法再多表中增加一表中对应的主键字段

SQL高级操作

新增数据

多数据插入
只写一次insert命令，可以插入多条记录
基本语法：insert into 表名 (字段列表) values（值列表），（值列表），（值列表）

主键冲突

主键冲突：在有的表中，使用的时业务主键（字段有具体的含义），但是往往在进行数据插入的时候，又不确定表中书否含有对应的主键
解决方案：
1.主键冲突更新：类似于插入语法，如果插入的过程中主键冲突了，那么久采用更新的方法
语法格式：insert into 表名（字段列表）values on duplicate key update 字段=新值
2.主键冲突更新：当主键冲突之后，替换掉原来的数据，重新插入

蠕虫复制

蠕虫复制：一分为二，成倍增加(指数)，从已有的数据中获取，并且将获取到的数据插入到新的数据表中，
语法给是：insert into 表名(字段列表) select 字段列表 from 表2
可以在短期内快速增加的数量，测试表的压力，测试表的效率（索引）
注意主键冲突

更新数据

1.在更新数据的时候，特别要注意通常一定要跟随条件，不做批量删除更新的
语法格式：update 表名 set 字段名=新值，字段名2=新值2 where 条件
2.如果没有条件，那么就是全表更新，但是可以使用limit语句限制更新的数量

高级删除

1.在删除数据的时候尽量不要删除，应该用where条件进行限制
2.删除数据的时候可以使用limit限制要删除的具体数量

高级查询

data query language 数据查询语句
所有的操作都用 select
简单、复杂的查询
数据库中最核心的语言，最重要的语句
使用频率最高的语句
完整的查询指令

select 字段名 from 数据源 where 条件 group by 分组 having 条件 order by 排序 limit 限制

在这里插入图片描述

select选项：系统如果对待查询结果
all：默认，表示保存所有记录
distinct：去重，去掉重复记录，值保留一条数据（所有字段相同）

指定查询字段

select * from student
select * from grade

select `studentname` as 姓名, `sex` as 性别, `phone` as 电话 from student limit 0,1 

select CONCAT('名字',studentname) as 新名字 from student  -- CONCAT('名字',studentname)

-- 去重 DISTINCT
select DISTINCT `studentno` as 去重学号 from result

select VERSION() -- 系统版本
select `studentno`,`studentresult`+1 as 学分 from result

数据源

from是为了前面的查询提供数据，数据源只要求是一个符合二维表结构的数据结构就可以
单表数据：from 表名

多表数据：从多张表中获取数据
基本语法：from 表1，表2.。。
得到的结果是：两张表记录数相乘，字段拼接
本质：从第一张表取出一条数据，去拼凑第二张表的所有记录，保留所有记录，得到的几个在数学上叫做笛卡尔积，除了给数据库增加压力，没有任何作用。
动态数据
from后面跟的不是一个实体表，而是一个查询出来的二维表（子查询）
基本语法：from （select 字段列表 from 表）【as】别名

where字句

用来从数据表中湖区哦数据的时候，进行过滤（条件筛选）。
数据获取原理：针对表去对应的磁盘处获取所有记录（一条条），where的作用就是在拿到一条结果之后开始判断，哦按段是否符合条件，符合保存，否则舍弃（没有存入内存）
where是通过运算符进行结构比较判断数据的。

逻辑运算符 and、or、not

in运算符
in在sql里面用来代替“=”，当你的结果不是一个值，而是一个结果集的时候，
基本语法：in(结果1，结果2)
只要当前条件在结果集中出现，那么就成立

-- 查询成绩大于某个数 
select * from result 
where result.studentresult>=2 and result.subjectno >=4

SELECT * from result
where studentresult >= 2 && result.subjectno >= 3

select * from result 
where not studentresult = 1

运算符

算数运算符：+、-、*、/
基本算数运算，通常不在条件中使用，而且用于结果元（select字段中）
除法的运算结果用浮点表示，除数为0，系统给出null
拿null进行人恶化算术运算，结果为null

比较运算符 >、<、>=、<=、<>(不等于) <=>(相等)
通常用来条件中限定结果
特殊应用：就是在字段结果中进行比较，select没有规定必须有数据源
mysql中对于不同类型的比较，会先转化为相同类型，在比较
在mysql中没有boolean，只有0和1，0代表false，1代表true

-- 模糊查询 LIKE in
-- like %代表0到任意个字符 _一个字符
select * from student 
select * from student
where studentname like '%z';
select * from student
where studentname like 't%';
-- in
select * from student
where studentno in (1,2)

-- 查询地址为空
select * from student
where address = '' or not null

连接查询 join

连接查询：将多张表连接到一起进行查询，会导致记录数和字段列发生变化
意义：在关系型数据设计过程中，将表和表存在很多联系
在关系型数据库中表的设计过程中，遵循着表关系来设计，一对一，一对多，多对多，通常在实际操作中，需要利用这层关系保证数据的完整性

1.交叉连接
定义：吧两张表的数据与另外一张表彼此交叉
原理：从第一张表一次取出每一条数据记录，取出之后与另外一张表的全部记录依次的匹配，所有的结果全部进行保留，记录数=第一张表*第二张表的记录数，字段数=第一张表的字段数+第二张表的字段数，（笛卡尔积）
语法;select from 表1cross join 表2
应用:产生的结果是笛卡尔积，没有实际应用，本质和select from 表1，表2没有区别

2.内连接
inner join：从一张表中获取所有记录去另外一张表匹配，利用匹配体哦阿健进行匹配，成功则保留，失败则放弃
原理：从第一张表中取出的一条记录，去另外一张表匹配，匹配到继续向下匹配，失败继续向下匹配，如果全表都匹配失败，则没有结果
语法：表1（inner）join 表2 on 匹配条件
内连接通常是对数据有精确要求的时候使用，必须保证两张表中都有符合要求的数据，如果没有on那么内连接就是交叉连接，内连接因为不强制必须使用匹配条件（on）因此我们可能使用数据查询后使用where体哦阿健，效果一致，但是推荐使用on，效率高

3.外连接
分类
左外连接：又叫左连接
右外连接：又叫右连接
inner join 至少有一个匹配项返回行
left join 从左表返回所有值，即使右表没有
right join 从右表返回所有制，即使左表没有

-- 查询参加考试的学=学生 学号 姓名 科目编号 分数
-- 思路：分析 字段来自哪个表
-- 使用那种连接查询 确定交叉点，哪些数据相同
-- 判断条件
select * from student
select * from result

-- INNER JOIN 内连接
select s.studentno,s.studentname,r.subjectno,r.studentresult 
from student as s INNER JOIN result as r
where s.studentno = r.studentno

-- 左连接 left join
select s.studentno,s.studentname,r.subjectno,r.studentresult 
from student as s left JOIN result as r
on s.studentno = r.studentno

-- 右连接 right join
select s.studentno,s.studentname,r.subjectno,r.studentresult 
from student as s right JOIN result as r
on s.studentno = r.studentno

-- 参加考试的学生信息 学号姓名 科目名称 分数
-- 思路：分析 字段来自哪个表
-- 使用那种连接查询 确定交叉点，哪些数据相同
-- 判断条件
select * from subject 
select * from grade
select * from result
select g.gradename,s.subjectname,r.studentresult
from grade as g 
INNER JOIN subject as s 
ON g.gradeid = s.gradeid
INNER JOIN result as r 
on r.subjectno =  s.subjectno

outer join ：按照某一张表作为主表（主表的所有字段最后都会保留）根据条件去连接另外一张表，拿竹柏哦的每一个表记录去匹配另外一张表（从表），分为左连接和有连接
原理：确定连接主表，左连接时left join，左边的表时主表，right join 就是右边的表为主表，拿主表每一个表记录去匹配另外一张表（从表）的每一条记录，如果满足体哦阿健，保留，否则不放入内存
如果主表在从表中一条记录都没有匹配成功，那么也要保留该记录，从表对应的字段值都为null
语法：主表 left join 从表连接条件
从表 right join 主表on 连接条件

特点：主表数据记录一定会保存，连接之后不会出现记录少于主表(内连接可能)左右连接可以相互转换

应用：非常常用的一种数据获取方式，作为数据获取对应主表以及其他管来奶数据的重置方式

4.自连接
自然连接（nature join）是一种特殊的并连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉

-- 父子查询。把一张表看成两张表来看
select a.categoryid,b.pid,b.categoryname
from `school`.`category` as a,`school`.`category` as b
where a.categoryid = b.pid

SELECT * from `school`.`category`

group by

表示分组的含义：根据指定的字段将数据进行分组，目的为了统计
分组统计
基本语法：group by 字段名；
group by只为了分组后统计，如果只是香查询数据的结构，group by没有意义，，group by将数据按照指定高的字段分组之后，只会保留每组字段的第一条记录，统计需要的函数（聚合函数）
count（）：计数函数，统计每组中的数量，如果统计目标是字段，不统计空字段，如果为*表示统计记录
avg（）：求平均值
sun（）：求和
max（）：最大值
min（）:最小值
group——conncat（字段名）不是为了统计，是为了将分组中指定的字段进行合并，（字符串拼接）

多分组

将数据按照某个字段分组只会，对以及分组的数据进行在次分组
基本语法： group by 字段1，字段2，先按照字段1进行排序，然后再按照字段呢进行分组。

分组
mysql中，分组默认有排序功能，按照分组字段进行排序，默认是升序，
基本语法：group by 字段acs，字段desc；（前者升序，后者降序）

-- 聚合函数
SELECT count(studentname) from student -- 忽略null
SELECT count(*) from student -- 不会忽略 NULL
SELECT count(1) from student -- 不会忽略null

select sum(studentresult) as 总分 from result
select avg(studentresult) as 平均分 from result
select max(studentresult) as 最高分 from result
select min(studentresult) as 最低分 from  result

回溯统计
当分组进行多分组之后，往上统计的过程中，需要进行层层上报，将这种层层上报的过程叫做回溯统计，每一次分组都会向上体积，过程会产生一次新的统计数据，而且当前的数据对应的字段为null
基本语法：group by 字段 asc/desc with follup

having

having本质和where一致，都是用来数据条件筛选的，where不能使用聚合函数，聚合函数是再分组后，having再分组后使用字段别名where从表中获取数据，别名是再数据进入存储之后才有的
haing再group by 之后，可以针对使用数据分组进行统计筛选，where不能。

order by

order by排序，根据校对规则对数据进行排序，基本语法：order by 字段 asc/desc升序/降序
可以像group by一样进行多字段排序，先按照第一个排序，然后再按照第二个排序

limit

限制字句，主要是限制记录数量的湖区哦
记录限制：纯粹的限制获取数量，从第一个指定的数量
基本语法 limit 数量
limit通常在查询的时候如果限定为一条记录的使用使用的比较多，有时候获取多余的记录并不能解决业务问题，但是会增加服务器压力

分页

利用limit来限制湖区哦指定区域的数据，分页技术的出现缓解数据库、网络传输的压力，
基本语法：limit 0，2；myslq中记录从0开始 offset偏移量，length具体获取多少条

-- 查询成绩排名第一的学生 学号 姓名 课程 分数
-- student `subject` result
-- inner JOIN 
-- WHERE studentno
select s.studentno,s.studentname,r.studentresult
from student as s 
inner join result as r
on s.studentno = r.studentno
inner join subject as sub 
on sub.subjectno = r.subjectno
order by r.studentresult desc 
limit 0,2

-- 查询所有的考试结果 学号 科目编号 成绩 降序排序
-- result subject
select r.studentno,s.subjectno,r.studentresult 
from result as r 
inner join subject as s
on r.subjectno = s.subjectno
where s.subjectname='数学'
order by r.studentresult desc

事务

要么都成功，要么都失败

概念

指要做的或所做的事情，在计算机术语中指访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元，事务通常由高级数据库操纵语言或者编程语言书写的用户程序的执行所引起的，事务由begin transaction开始事务和end transaction之间执行的全体操作组成

基本原理

mysql中允许将事务统一进行管理（存储引擎innodb），将用户所作的操作暂时保存起来不直接放入到数据库中更新，等到用户确认结果之后再进行操作。事务再mysql中通常是自动提交，也可以使用手动提交

事务特性

原子性：强调事务的不可分割
一致性：事务的执行的前后数据的完整性保存一致
隔离性：一个事务执行的过程中，不应受到其他事务的影响
持久性：事务一旦结束，数据就持久到数据库中
脏读：一个事物读取另一个事物为提交的数据
不可复读：一个事物内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同
虚读（幻读）一个事物读到了别的事务插入的数据，导致前后不一致


-- mysql 事务默认开启自动提交
set autocommit = 0 -- 关闭
set autocommit = 1 -- 开启 默认

-- 手动事务
-- 事务开启 
set autocommit = 0
start transaction -- 标记事务开始
-- 提交
COMMIT
-- 回滚
rollback

set autocommit = 1
-- 事务结束
SAVEPOINT 保存点名 -- 事务的保存点
rollback to savepoint -- 回滚到保存点
remove savepoint -- 删除保存点