重学数据库基础

news2024/11/28 6:36:19

幸福找到我，幸福说：“瞧这个诗人，他比我本人还要幸福”

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一、数据库相关概念

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  • 数据库
    • 存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储
    • 英文：DataBase，简称 DB
  • 数据库管理系统
    • 管理数据库的大型软件
    • 英文：DataBase Management System，简称 DBMS
  • SQL
    • 英文：Structured Query Language，简称 SQL，结构化查询语言
    • 操作关系型数据库的编程语言
    • 定义操作所有关系型数据库的统一标准

常见的关系型数据库管理系统
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  • Oracle：收费的大型数据库，Oracle 公司的产品
  • MySQL： 开源免费的中小型数据库。后来 Sun公司收购了 MySQL，而 Sun 公司又被 Oracle 收购
  • SQL Server：MicroSoft 公司收费的中型的数据库。C#、.net 等语言常使用
  • PostgreSQL：开源免费中小型的数据库
  • DB2：IBM 公司的大型收费数据库产品
  • SQLite：嵌入式的微型数据库。如：作为 Android 内置数据库
  • MariaDB：开源免费中小型的数据库

二、MySQL 数据库

1. MySQL 安装

MySQL官网： https://downloads.mysql.com/archives/community/
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下载完成后得到的是一个压缩包，将其解压，就可以得到MySQL 5.7.24的软件本体了(就是一个文件夹)，可以把它放在你想安装的位置。

# 目录结构
bin  # 存放一些可执行文件
data  # 存放一些日志文件以及数据库
docs  # 存放一些文档
include  # 存放一些c语言头文件
lib  # 存放一系列库文件
share  # 存放字符集、语言等信息
COPYING
mysql.ini  # 默认配置文件
README

2. MySQL 配置

⑴. 添加环境变量

为什么在初始化的开始要添加环境变量呢？
在终端(即CMD)中输入一个可执行程序的名字，Windows会先在环境变量中的Path所指的路径中寻找一遍，如果找到了就直接执行，没找到就在当前工作目录找，如果还没找到，就报错。
添加环境变量的目的就是能够在任意一个黑框直接调用MySQL中的相关程序而不用总是修改工作目录，大大简化了操作。

右键此电脑→属性，点击高级系统设置，点击环境变量(这里的文件路径需要自定义)
变量值指的是文件路径

在系统变量中新建MYSQL_HOME
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在系统变量中找到并双击Path，点击新建
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验证是否安装成功 mysql -V
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⑵. 新建配置文件

新建一个文本文件，存放的路径为MySQL的根目录，文件名叫my.ini：

[mysql]
# 默认编码集为utf-8
default-character-set=utf8

[mysqld]
# 默认编码集为utf-8
character-set-server=utf8
# 默认存储引擎为INNODB
character-set-server=utf8
default-storage-engine=INNODB
sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

⑶. 初始化MySQL

以管理员方式运行终端，输入mysqld --initialize-insecure，回车，此时再查看MySQL目录下已经有data目录生成。

# data目录初始化
mysqld --initialize-insecure

⑷. 注册MySQL服务

在终端里敲入mysqld -install，回车。

mysqld -install

⑸. 启动MySQL服务

在终端里敲入net start mysql，回车

# 启动mysql服务
net start mysql  
# 停止mysql服务
net stop mysql

⑹. 修改默认账户密码

在终端里敲入mysqladmin -u root password 1234，这里的1234就是指默认管理员(即root账户)的密码，可以自行修改成你喜欢的

mysqladmin -u root password 1234

至此，MySQL 5.7 解压版安装完毕！

3. MySQL 登陆、退出

在终端中输入，mysql -uroot -p1234，回车，出现下图且左下角为mysql>，则登录成功

mysql -uroot -p1234

退出mysql：

exit
quit

登陆参数：

mysql -u用户名 -p密码 -h要连接的mysql服务器的ip地址(默认127.0.0.1) -P端口号(默认3306)

4. MySQL 卸载

打开终端，输入net stop mysql，回车

# 停止服务
net stop mysql
# 移除mysql
mysqld -remove mysql
# 最后删除MySQL目录及相关的环境变量

5. MySQL 数据模型

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关系型数据库是建立在关系模型基础上的数据库，简单说，关系型数据库是由多张能互相连接的 二维表 组成的数据库

  • 都是使用表结构，格式一致，易于维护
  • 使用通用的 SQL 语言操作，使用方便，可用于复杂查询
  • 数据存储在磁盘中，安全
    在这里插入图片描述

三、SQL

1. SQL 简介

  • 英文：Structured Query Language，简称 SQL
  • 结构化查询语言，一门操作关系型数据库的编程语言
  • 定义操作所有关系型数据库的统一标准
  • 对于同一个需求，每一种数据库操作的方式可能会存在一些不一样的地方，我们称为“方言”

2. SQL 通用语法

  • SQL 语句可以单行或多行书写，以分号结尾
  • MySQL 数据库的 SQL 语句不区分大小写，关键字建议使用大写
  • 注释
    • 单行注释: – 注释内容 或 #注释内容(MySQL 特有)
    • 多行注释: /* 注释 */

3. SQL 分类

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  • DDL(Data Definition Language) 数据定义语言，用来定义数据库对象：数据库，表，列等
  • DML(Data Manipulation Language) 数据操作语言，用来对数据库中表的数据进行增删改
  • DQL(Data Query Language) 数据查询语言，用来查询数据库中表的记录(数据)
  • DCL(Data Control Language) 数据控制语言，用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户

4. SQL 数据类型

分类数据类型数据类型数据类型
数值类型TINYINT1 byte小整数值
数值类型SMALLINT2 bytes大整数值
数值类型MEDIUMINT3 bytes大整数值
数值类型INT/INTEGER4 bytes大整数值
数值类型BIGINT8 bytes极大整数值
数值类型FLOAT4 bytes单精度浮点数值
数值类型DOUBLE8 bytes双精度浮点数值
数值类型DECIMAL小数值日期和时间类型
日期和时间类型DATE3日期值
日期和时间类型TIME3时间值或持续时间
日期和时间类型YEAR1年份值
日期和时间类型DATETIME8混合日期和时间值
日期和时间类型TIMESTAMP4混合日期和时间值，时间戳
字符串类型CHAR0-255 bytes定长字符串
字符串类型VARCHAR0-65535 bytes变长字符串
字符串类型TINYBLOB0-255 bytes不超过 255 个字符的二进制字符串
字符串类型TINYTEXT0-255 bytes短文本字符串
字符串类型BLOB0-65 535 bytes二进制形式的长文本数据
字符串类型TEXT0-65 535 bytes长文本数据
字符串类型MEDIUMBLOB0-16 777 215 bytes二进制形式的中等长度文本数据
字符串类型MEDIUMTEXT0-16 777 215 bytes中等长度文本数据
字符串类型LONGBLOB0-4 294 967 295 bytes二进制形式的极大文本数据
字符串类型LONGTEXT0-4 294 967 295 bytes极大文本数据

5. DDL

⑴. 操作数据库

# 查询
SHOW DATABASES

# 创建数据库
CREATE DATABASE 数据库名称;

# 创建数据库(判断，如果不存在则创建)
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名称;

# 删除数据库
DROP DATABASE 数据库名称;

# 删除数据库(判断，如果存在则删除)
DROP DATABASE IF EXISTS 数据库名称;

# 查看当前使用的数据库
SELECT DATABASE();

# 使用数据库
USE 数据库名称;

⑵. 操作表

①. 查询

# 查询当前数据库下所有表名称
SHOW TABLES;

# 查询表结构
DESC 表名称;

②. 创建

CREATE TABLE 表名 (
	字段名1  数据类型1,
	字段名2  数据类型2,
	…
	字段名n  数据类型n
);

在这里插入图片描述

③. 删除

# 删除表
DROP TABLE 表名;

# 删除表(判断表是否存在)
DROP TABLE IF EXISTS 表名;

④. 修改

# 修改表名
ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新的表名;

# 添加一列
ALTER TABLE 表名 ADD 列名 数据类型;

# 修改数据类型
ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 新数据类型;

# 修改列名和数据类型
ALTER TABLE 表名 CHANGE 列名 新列名 新数据类型;	

# 删除列
ALTER TABLE 表名 DROP 列名;

⑶. 案例

需求：设计一张学生表，请注重数据类型、长度的合理性

  • 编号
  • 姓名，姓名最长不超过10个汉字
  • 性别，因为取值只有两种可能，因此最多一个汉字
  • 生日，取值为年月日
  • 入学成绩，小数点后保留两位
  • 邮件地址，最大长度不超过 64
  • 家庭联系电话，不一定是手机号码，可能会出现 - 等字符
  • 学生状态（用数字表示，正常、休学、毕业…）
-- 学生表

create table tb_stu(
	id int ,
	name varchar(10),
	gender char(1),
	birthday date,
	score double(5,2) ,
	email varchar(64),
	tel varchar(20),
	status tinyint
);

6. DML

⑴. 操作表

①. 添加

-- 给指定列添加数据
INSERT INTO 表名(列名1,列名2,…) VALUES(值1,值2,…);

# 给全部列添加数据
INSERT INTO 表名 VALUES(值1,值2,…);

# 批量添加数据
INSERT INTO 表名(列名1,列名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,…)…;

②. 修改

# 修改表数据
UPDATE 表名 SET 列名1=值1,列名2=值2,… [WHERE 条件] ;
# !!!注意：修改语句中如果不加条件，则将所有数据都修改！

③. 删除

# 删除表数据
DELETE FROM 表名 [WHERE 条件] ;
# !!!注意：删除语句中如果不加条件，则将所有数据都删除！

⑵. 案例

-- 查询所有数据
SELECT * FROM stu;

-- 给指定列添加数据 INSERT INTO 表名(列名1,列名2,…) VALUES(值1,值2,…);
INSERT INTO stu (id, NAME) VALUES (1, '张三');

-- 给所有列添加数据，列名的列表可以省略的
INSERT INTO stu (
	id, -- 编号
	NAME,-- 姓名
	sex,
	birthday,
	score,
	email,
	tel,
	STATUS
)
VALUES
	(
		2,
		'李四',
		'男',
		'1999-11-11',
		88.88,
		'lisi@itcast.cn',
		'13888888888',
		1
	);

INSERT INTO stu
VALUES
	(
		2,
		'李四',
		'男',
		'1999-11-11',
		88.88,
		'lisi@itcast.cn',
		'13888888888',
		1
	);


INSERT INTO stu
VALUES
	(
		2,
		'李四',
		'男',
		'1999-11-11',
		88.88,
		'lisi@itcast.cn',
		'13888888888',
		1
	),(
		2,
		'李四',
		'男',
		'1999-11-11',
		88.88,
		'lisi@itcast.cn',
		'13888888888',
		1
	),(
		2,
		'李四',
		'男',
		'1999-11-11',
		88.88,
		'lisi@itcast.cn',
		'13888888888',
		1
	);

select * from stu;


-- 修改数据 UPDATE 表名 SET 列名1=值1,列名2=值2,… [WHERE 条件] ;

-- 将张三的性别改为女
update stu set sex = '女' where name = '张三';

-- 将张三的生日改为 1999-12-12 分数改为99.99
update stu set birthday = '1999-12-12', score = 99.99 where name = '张三';

-- 注意：如果update语句没有加where条件，则会将表中所有数据全部修改！
update stu set sex = '女';


-- 删除  DELETE FROM 表名 [WHERE 条件] ;

-- 删除张三记录
delete from stu where name = '张三';

delete from stu;

7. DQL

⑴. 插入数据

-- 删除stu表
drop table if exists stu;

-- 创建stu表
CREATE TABLE stu (
 id int, -- 编号
 name varchar(20), -- 姓名
 age int, -- 年龄
 sex varchar(5), -- 性别
 address varchar(100), -- 地址
 math double(5,2), -- 数学成绩
 english double(5,2), -- 英语成绩
 hire_date date -- 入学时间
);

-- 添加数据
INSERT INTO stu(id,NAME,age,sex,address,math,english,hire_date) 
VALUES 
(1,'马运',55,'男','杭州',66,78,'1995-09-01'),
(2,'马花疼',45,'女','深圳',98,87,'1998-09-01'),
(3,'马斯克',55,'男','香港',56,77,'1999-09-02'),
(4,'柳白',20,'女','湖南',76,65,'1997-09-05'),
(5,'柳青',20,'男','湖南',86,NULL,'1998-09-01'),
(6,'刘德花',57,'男','香港',99,99,'1998-09-01'),
(7,'张学右',22,'女','香港',99,99,'1998-09-01'),
(8,'德玛西亚',18,'男','南京',56,65,'1994-09-02');

⑵. 基础查询

①. 基础方法

-- 查询多个字段
SELECT 字段列表 FROM 表名;

-- 查询所有数据
SELECT * FROM 表名; 

-- 去除重复记录
SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;

-- 起别名
AS: AS 也可以省略

②. 案例

-- 查询name、age两列
select name,age from stu;
-- 查询所有列的数据，列名的列表可以使用*替代
select * from stu;

-- 查询地址信息
select address from stu;
-- 查询地址信息(去除重复记录)
select distinct address from stu;

-- 查询姓名、数学成绩、英语成绩。并通过as给math和english起别名（as关键字可以省略）
select name,math as 数学成绩,english as 英文成绩 from stu;
select name,math 数学成绩,english 英文成绩 from stu;

⑶. 条件查询

①. 基础方法

SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件列表;

②. 运算符

符号功能
>大于
<小于
>=大于等于
<=小于等于
=等于
<> 或 !=不等于
BETWEEN … AND …在某个范围之内(都包含)
IN(…)多选一
LIKE 占位符模糊查询 _单个任意字符 %多个任意字符
IS NULL是NULL
IS NOT NULL不是NULL
AND 或 &&并且
OR 或
NOT 或 !非、不是

③. 案例

-- 查询年龄大于20岁的学员信息
select * from stu where age > 20;

-- 查询年龄大于等于20岁的学员信息
select * from stu where age >= 20;

-- 查询年龄大于等于20岁 并且 年龄 小于等于 30岁 的学员信息
select * from stu where age >= 20 &&  age <= 30;
select * from stu where age >= 20 and  age <= 30;
-- && 和 and 都表示并且的意思；建议使用 and ，也可以使用 between ... and
select * from stu where age BETWEEN 20 and 30;

-- 查询入学日期在'1998-09-01' 到 '1999-09-01'  之间的学员信息
select * from stu where hire_date BETWEEN '1998-09-01' and '1999-09-01';

-- 查询年龄等于18岁的学员信息
select * from stu where age = 18;

-- 查询年龄不等于18岁的学员信息
select * from stu where age != 18;
select * from stu where age <> 18;

-- 查询年龄等于18岁 或者 年龄等于20岁 或者 年龄等于22岁的学员信息
select * from stu where age = 18 or age = 20 or age = 22;
select * from stu where age in (18,20 ,22);

-- 查询英语成绩为 null的学员信息
-- null值的比较不能使用 =  或者 != 。需要使用 is  或者 is not
select * from stu where english = null; -- 这个语句是不行的
select * from stu where english is null;
select * from stu where english is not null;

④. 模糊查询

-- 模糊查询 like =========
/*
	通配符:
	（1）_ : 代表单个任意字符
	（2）% : 代表任意个数字符
*/

-- 查询姓'马'的学员信息
select * from stu where name like '马%';

-- 查询第二个字是'花'的学员信息  
select * from stu where name like '_花%';

-- 查询名字中包含 '德' 的学员信息
select * from stu where name like '%德%';

⑶. 排序查询

①. 基础方法

SELECT 字段列表 FROM 表名 ORDER BY 排序字段名1 [排序方式1],排序字段名2 [排序方式2] …;
/*
	ASC ： 升序排列 （默认值）
	DESC ： 降序排列
	注意：如果有多个排序条件，当前边的条件值一样时，才会根据第二条件进行排序
*/

②. 案例

-- 查询学生信息，按照年龄升序排列 
select * from stu order by age ;

-- 查询学生信息，按照数学成绩降序排列
select * from stu order by math desc ;

-- 查询学生信息，按照数学成绩降序排列，如果数学成绩一样，再按照英语成绩升序排列
select * from stu order by math desc , english asc ;

⑷. 聚合函数

①. 概念

将一列数据作为一个整体，进行纵向计算

函数名功能
count(列名)统计数量（一般选用不为null的列）
max(列名)最大值
min(列名)最小值
sum(列名)求和
avg(列名)平均值
-- 语法
SELECT 聚合函数名(列名) FROM 表;
-- !!!注意：null 值不参与所有聚合函数运算

②. 案例

-- 统计班级一共有多少个学生
select count(id) from stu;
select count(english) from stu;

-- 如果该字段某一行的值为null的话，将不会被统计。所以可以在count(*) 来实现
-- \* 表示所有字段数据，一行中也不可能所有的数据都为null，所以建议使用 count(\*)
select count(*) from stu;

-- 查询数学成绩的最高分
select max(math) from stu;

-- 查询数学成绩的最低分
select min(math) from stu;

-- 查询数学成绩的总分
select sum(math) from stu;

-- 查询数学成绩的平均分
select avg(math) from stu;

-- 查询英语成绩的最低分
select min(english) from stu;

⑸. 分组查询

①. 基础方法

-- 语法
SELECT 字段列表 FROM 表名 [WHERE 分组前条件限定] GROUP BY 分组字段名 [HAVING 分组后条件过滤];
-- 注意：分组之后，查询的字段为聚合函数和分组字段，查询其他字段无任何意义

/*
where 和 having 区别：
	执行时机不一样：where 是分组之前进行限定，不满足where条件，则不参与分组，而having是分组之后对结果进行过滤
	可判断的条件不一样：where 不能对聚合函数进行判断，having 可以。

执行顺序： where > 聚合函数 > having
*/

②. 案例

-- 查询男同学和女同学各自的数学平均分
select sex, avg(math) from stu group by sex;

-- 注意：分组之后，查询的字段为聚合函数和分组字段，查询其他字段无任何意义
select name, sex, avg(math) from stu group by sex;  -- 这里查询name字段就没有任何意义

-- 查询男同学和女同学各自的数学平均分，以及各自人数
select sex, avg(math),count(*) from stu group by sex;

-- 查询男同学和女同学各自的数学平均分，以及各自人数，要求：分数低于70分的不参与分组
select sex, avg(math),count(*) from stu where math > 70 group by sex;

-- 查询男同学和女同学各自的数学平均分，以及各自人数，要求：分数低于70分的不参与分组，分组之后人数大于2个的
select sex, avg(math),count(*) from stu where math > 70 group by sex having count(*)  > 2;

⑹. 分页查询

①. 基础方法

-- 语法
SELECT 字段列表 FROM 表名 LIMIT  起始索引 , 查询条目数;

/*
	起始索引:
	从0开始
	计算公式：起始索引 = (当前页码-1)  *  每页显示的条数
*/

tips：

  • 分页查询 limit 是MySQL数据库的方言
  • Oracle 分页查询使用 rownumber
  • SQL Server分页查询使用 top

②. 案例

-- 从0开始查询，查询3条数据
select * from stu limit 0 , 3;

-- 每页显示3条数据，查询第1页数据
select * from stu limit 0 , 3;

-- 每页显示3条数据，查询第2页数据
select * from stu limit 3 , 3;

-- 每页显示3条数据，查询第3页数据
select * from stu limit 6 , 3;

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