学习Java web的前置条件就是数据库，只有学了数据库才能更好的处理网站应用产生的数据。

初识数据库

数据库（Database）顾名思义就是一个存储数据的仓库，通过它就可以直接查找到你想要的数据，举个简单的例子，你游戏账号的信息就是从数据库里面读取数据后再反应给你的。

了解数据库的作用后就可能有人会想：excel也可以存储数据啊，为什么不用我电脑自带的excel呢？那就不得不提数据库的另一个优点了：那就是数据的共享和巨大的存储空间。excel相当于一个移动硬盘，我如果使用了这个excel表格，拿别人就不能用了，而数据库就相当于一个网盘，支持多人的同时访问，并且存储空间更大。

那么数据库里面的数据是以怎么样的形式存储的呢？其实和excel差不多，也是一个又一个的二维表单，只不过数据库里面的这些表单可以相互联系。所以学习数据库应该弄清楚各表之间的关系和每一个表的结构。

因为是自己学习用，所以这里使用的是MySQL。

建立数据库

既然每一个数据库里面都有很多的表，每一个表里面又有很多的属性和联系，那么建立之前就要明确自己想要建立一个什么样的表。举个例子：

• 学生表：记录每个学生的学号、姓名、性别、导师编号。
• 教师表：记录教师的教师号和名字。
• 师生联系表：记录每个学生的导师。

其中加粗的代表唯一标记，不可以重复。这样就建立了一个数据库了。

student表单样式如下：

每一列代表这一列的属性，这一行代表的就是存储的数据了。

数据库的规范化

这部分摘抄知乎大佬的文章：数据库的规范化

• 第一范式：消除组中的重复，也就是说列中是否存储了其他列中的信息（字段不可再分）
• 第二范式：消除部分依赖列，也就是说是否有依赖于一部分主键的列（非主键字段完全依赖主键字段）
• 第三范式：消除非依赖列，是否有依赖于非主键的列（消除传递依赖）

例如：学生信息（ 学生ID，学生姓名，所在年级，性别，参加课程，课程ID，课程名称，课程描述，教师ID，教师姓名，教授课程）

该关系模式是非规范化的关系，冗余太大，需要转化为第一范式

学生表（学生ID，学生姓名，所在年级，性别）

学生课程表（学生ID，课程ID，课程名称，教师ID，教师姓名，课程描述）

从第一范式到第二范式，我们需要消除表中部分依赖主键的列，使得非主键字段完全依赖于主键字段。 在学生课程表中，许多列仅仅依赖于课程ID，而不依赖于学生ID，这个表的主键是学生ID+课程ID，因此把这个表分成两个表，第二范式如下：

学生表（学生ID，学生姓名，所在年级，性别）

学生课程表（学生ID，课程ID，课程名称）

课程表（课程ID，教师ID，教师名称，课程描述）

在课程表中，教师ID依赖于课程ID，教师名称又依赖于教师ID，有传递依赖，那么分解第三范式

学生表（学生ID，学生姓名，所在年级，性别）

学生课程表（学生ID，课程ID，课程名称）

课程表（课程ID，教师ID，课程描述）

教师表（教师ID，教师名称）

认识SQL语句

我们了解完数据库以后，就不得不面对一个问题：当请求的数据足够多的时候我们总不能再一个一个的手动建表，插入数据吧，所以这里就要学一个数据库的工具SQL语句，通过SQL语句我们可以很方便的建表，插入数据等操作。

• SQL语句不区分大小写（关键字推荐使用大写），它支持多行，并且需要使用;进行结尾！
• 可以用空格和缩进来来增强语句的可读性；

数据库定义语言

数据库操作

通过create database语句创建一个数据库

CREATE DATABASE 数据库名称

为了保障数据库的唯一性所以可以通过添加if not exists语句来判断是否存在

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名称

删除数据库：drop database

DROP DATABASE IF EXISTS 数据库名称

也可以将数据库的编码格式修改为utf-8

ALTER DATABASE 数据库名称 CHARACTER SET utf8

数据库类型

二进制数据类型包括 Binary、Varbinary 和 Image

• Binary[(n)] 是 n 位固定的二进制数据。
• Varbinary[(n)] 是 n 位变长度的二进制数据。

字符数据类型

• char(n)表示建立一个定长为n的字符串。
• Varchar 长度不固定，但不能超过n。

用于存储数字的基本数据类型

• int用于存储一般的整数，范围在 (-2147483648，2147483647)
• smallint用于存储小的整数，范围在 (-32768，32767)
• bigint用于存储大型整数，范围在 (-9,223,372,036,854,775,808，9,223,372,036,854,775,807)
• float用于存储单精度小数
• double用于存储双精度的小数

用于存储时间的类型

• data 存储日期
• time 存储时间
• year 存储年

操作表

创建格式

CREATE TABLE 表名(
	列名 数据类型,
	列名 数据类型,
	...
);

举例：

CREATE TABLE student(
	sid INT,
	name VARCHAR(255),
	sex VARCHAR(20)
);

查看表结构

DESC 表名;

删除表

DROP TABLE 表名；

修改表：截取自：史上最全SQL基础知识总结(理论+举例)

• 添加列：给 stu 表添加 classname 列
  ALTER TABLE stu ADD (classname varchar(100));

• 修改列的数据类型：修改 stu 表的 gender 列类型为 CHAR(2)
  ALTER TABLE stu MODIFY gender CHAR(2);

• 修改列名：修改 stu 表的 gender 列名为
  sex ALTER TABLE stu change gender sex CHAR(2);

• 删除列：删除 stu 表的 classname 列
  ALTER TABLE stu DROP classname;

• 修改表名称：修改 stu 表名称为 student
  ALTER TABLE stu RENAME TO student;

数据库操作语言（DML）

插入数据

使用insert into来为数据库插入一条数据

INSERT INTO 表名 VALUES (数值, 数值, 数值);

上述语句不可以省略某一列，必须把每一列的数值都写上，但这太麻烦了，所以我们可以通过指定列名向指定列表添加数据

INSERT INTO 表名 (列名) VALUES (数值);

我们也可以一次性向数据库中插入多条数据：

INSERT INTO 表名(列名1, 列名2) VALUES(值1, 值2), (值1, 值2), (值1, 值2)

修改数据

通过语句 updata ... set ...来修改表的数据

UPDATE 表名 SET 修改内容 where 约束语句;

比如要把student表中，sid等于1的学生的名字改成小明

UPDATE student SET name='小明' where sid=1;

也可通过逗号进行多项修改

UPDATE student SET name = '小明', sex = '男' where sid = 1;

删除数据

通过delete来删除表中的内容

DELETE FROM 表名

通过上述语句可以删除表中的所有数据，表的属于不变，那要怎么删除指定的行呢，可以通过where添加条件

DELETE FROM 表名 where sid=1;

这样就可以删除学生sid等于1的那一行了，但是添加的条件最好是用主键，不然可能会因为数据重复，造成错误。

数据库查询语句（DQL）

单表查询

单表查询是最简单的一种查询，我们只需要在一张表中去查找数据即可，通过使用select语句来进行单表查询：

-- 指定查询某一列数据
SELECT 列名[,列名] FROM 表名
-- 会以别名显示此列
SELECT 列名 别名 FROM 表名
-- 查询所有的列数据
SELECT * FROM 表名
-- 只查询不重复的值
SELECT DISTINCT 列名 FROM 表名

也可以通过where语句添加查询条件

SELECT * FROM 表名 WHERE 条件

常用插叙条件

• 一般的比较运算符，包括=、>、<、>=、<=、!=等。
• 是否在集合中：in、not in
• 字符模糊匹配：like，not like
• 多重条件连接查询：and、or、not

排序查询

使用ASC表示升序排序，使用DESC表示降序排序，默认为升序。

查询所有学生记录，按学号升序排序

SELECT * FROM studnet order by sid ASC;

查询所有学生记录，按年龄降序排序，年龄相同按学号排序

SELECT * FROM student ORDER BY age DESC, sid ASC;

聚集函数

聚集函数一般用作统计，包括：

• count([distinct]*)统计所有的行数（distinct表示去重再统计，下同）
• count([distinct]列名)统计某列的值总和
• sum([distinct]列名)求一列的和（注意必须是数字类型的）
• avg([distinct]列名)求一列的平均值（注意必须是数字类型）
• max([distinct]列名)求一列的最大值
• min([distinct]列名)求一列的最小值

查询所有学生的年龄的平均值：

SELECT AVG(age) FROM student;

分组和分页查询

通过使用group by来对查询结果进行分组，它需要结合聚合函数一起使用：

SELECT 聚合函数 FROM 表名 WHERE 条件 GROUP BY 列名

查询以性别分组，每一组的人数：

SELECT sex, COUNT(*) FROM student GROUP BY sex;

结果如下：

使用where语句来添加条件
查询每个部门的部门编号以及每个部门工资大于 1500 的人数：

SELECT deptno ,COUNT(*) FROM emp WHERE sal>1500 GROUP BY deptno;

也可以使用having语句添加限制条件
查询工资总和大于 9000 的部门编号以及工资和：

SELECT deptno, SUM(sal) FROM emp GROUP BY deptno HAVING SUM(sal) > 9000;

我们发现having和where都可以添加条件，那这两个有什么不同呢？我先来分析一下where，where是在筛选完满足条件的数据后才会将数据送到聚集函数中，而having是先调用完聚集函数再去筛选，也就是说where是针对原有的数据来进行的，而having是针对被集聚函数处理完以后的数据。

我们可以通过limit进行分页：

SELECT * FROM 表名 LIMIT 起始位置,数量

多表查询

自身连接查询：

自身连接，就是将自己和自己进行笛卡尔积计算，得到结果，但是由于表名相同，因此要先起一个别名：

SELECT * FROM 表名 别名1, 表名 别名2

外连接查询

使用inner join进行连接只会显示交集的部分：

通过使用left join进行左连接，不仅会返回两个表满足条件的交集部分，也会返回左边表中的全部数据，而在右表中缺失的数据会使用null来代替，右连接right join同理

嵌套查询

我们可以将查询的结果作为另一个查询的条件，比如：

SELECT * FROM 表名 WHERE 列名 = (SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件);

where 后面依旧是一个条件，括号里面的查询语句可以理解成一个for循环，通过for循环查找出来的东西去进行where判断。
比如查找和小方性别相同的学生：

SELECT * FROM student WHERE sex = (SELECT sex FROM student WHERE name='小方'); 

数据库控制语言（DCL）

一个庞大的数据库不可能只有一个管理员，我们需要多个管理员来一起进行管理。

创建用户

CREATE USER ‘用户名’@地址 IDENTIFIED BY '密码';

我们可以通过@来限制用户登录的登录IP地址，%表示匹配所有的IP地址，默认使用的就是任意IP地址。localhost就是代表本地地址。

用户授权

GRANT 权限 1, … , 权限 n ON 数据库.* TO ‘用户名’@地址;
GRANT CREATE,ALTER,DROP,INSERT,UPDATE,DELETE,SELECT ON student.* TO user1@localhost;

删除用户

DROP USER ‘user1’@localhost;

视图

前面我们创建的表单都是实体表，那么除了实体表肯定也有虚拟表，也就是视图。
视图本身是一个不含任何数据的虚拟表，数据库中存放视图的定义，而不存放视图对应的数据。也就是说视图的唯一作用就是将数据展现在你的眼前。而为什么要建立视图呢，而不去用SELCT操作呢，原因也很简单就是简化操作。我们在建立一个视图以后就不需要重复调用SELECT语句了，直接调用视图就可以。
我们可以通过create view来创建视图

CREATE VIEW 视图名称 as 子查询语句 [WITH CHECK OPTION];

通过drop来删除一个视图：

DROP VIEW 视图名称

索引

在数据量变得非常庞大时，通过创建索引，能够大大提高我们的查询效率，就像Hash表一样，它能够快速地定位元素存放的位置，我们可以通过下面的命令创建索引：

-- 创建索引
CREATE INDEX 索引名称 ON 表名 (列名)
-- 查看表中的索引
show INDEX FROM student

我们也可以通过下面的命令删除一个索引：

drop index 索引名称 on 表名