MySQL 数据定义语言 DDL

news2024/10/7 11:22:41

文章目录

  • 数据定义语言 DDL
    • 表的设计
    • 范式
      • 第一范式（1NF）
      • 第二范式（2NF）
      • 第三范式（3NF）
    • 创建表
    • 修改表
    • 删除表
    • 截断表

数据定义语言 DDL

在这里插入图片描述

前面我们学习的 DML 语言，主要实现对数据的增、删、改等基本操作。而数据定义语言（Data Definition Language，DDL）则是实现对数据结构、操作等的定义。 例如，对数据库、数据表、索引等的设计、创建、修改、删除等操作，都属于 DDL 范围。接下来，就让我们一起进入 DDL 的学习之旅。

表的设计

表是数据库中最重要的对象，是数据库的基本存储单元，由行（记录）和列（字段）组成。 表名和 Java 语言中的变量名一样，有自己的命名规则：

  1. 英文字母、数字和下划线 _ 组成，命名简洁明确，多个单词用下划线 _ 连接；
  2. 英文全部使用小写，禁止出现大写；
  3. 禁止使用数据库关键字，如：name，time ，datetime，password 等；
  4. 表名称不应该取得太长（一般不超过三个英文单词）；
  5. 表的名称一般使用名词或者动宾短语；
  6. 使用英语名词时，用单数形式表示名称，而不用复数，例如，使用 employee 表示员工表，而不是 employees。

设计表时应遵循一个基本原则：只将实体的直接属性纳入。举例说明：已考虑公民表有姓名、年龄、联系方式、国籍四个字段，国籍对应国家，那么国家信息（如名称、代码、语言等）是否该放入这个表？

一种考虑是，直接在该表中增加国家信息的多个字段，该表中既有个人信息，也有国家信息。但这会产生一个问题，以中国为例，该表至少有 13 亿条记录，个人直接属性是不同的，但国家信息部分会重复 13 亿次，造成了存储空间的极大浪费。

第二种方法就是拆分，把个人信息和国家信息拆分成两个表。如此国家信息表中只需要一条记录就可以表示中国的信息。在此基础上，利用我们前学习的连接查询可同时得到个人信息和国家信息。

单表的字段设计，多表的关系设计，这些都需要数据库设计范式的指导。

范式

关系型数据库目前有 6 种范式，数据库设计好坏的判断标准就是看它满足了第几范式。通过企业项目对数据库的使用来看，一般情况下我们只要满足前三个范式即可，所以笔者也重点介绍前三范式。

第一范式（1NF）

指在关系模型中，数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项。即实体中的某个属性有多个值时，必须拆分为多个属性。

学号姓名专业/学院课程名分数
1小张大数据专业/计算机学院HTML98
1小张大数据专业/计算机学院JAVA95
2小李大数据专业/计算机学院Python100
2小李大数据专业/计算机学院MySQL90
3小王金融管理专业/财经学院经济学85

在上表中，“专业/学院”这个字段包含了专业和学院两个值，根据 1NF 的要求，必须把“专业/学院”拆分为“专业”和“学院”两个字段。拆分后的表如下表所示：

学号姓名专业学院课程名分数
001小张大数据专业计算机学院HTML98
001小张大数据专业计算机学院JAVA95
002小李大数据专业计算机学院Python100
002小李大数据专业计算机学院MySQL90
003小王金融管理专业财经学院Linux85

此时该表符合了第一范式。

第二范式（2NF）

在 1NF 的基础上，2NF 要求表必须有主码，非码属性必须完全依赖于主码。要完全理解 2NF 的含义，需要先弄清楚几个概念：

  • 函数依赖：设有属性 A、B，如果通过 A 属性（或属性组）的值可以确定唯一 B 属性的值，则可以称为 B 依赖 A 或者 A 决定 B，用 “->” 来表示决定（依赖）关系，记作 A->B。例如，可以通过身份证号来确定学生姓名。
    函数依赖又分为三种：分别是完全函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖。

    • 完全函数依赖：如果 A 是一个属性组（由多个属性组成），则 B 属性值的确定需要依赖 A 属性组中的所有属性值。例如：把学号和课程名作为属性组，分数的确定就必须要同时知道学号和课程名才行。少了学号，不知道是谁的成绩；少了课程名，只知道谁的成绩而不知道是哪门课的成绩。所以该属性组的两个值必不可少，这就是完全函数依赖。
    • 部分函数依赖：如果 A 是一个属性组，则 B 属性值的确定只需要依赖 A 属性组中的部分属性值。例如：把学号和课程名作为属性组，姓名的确定只需要 A 中的学号即可，和课程名无关。这就是部分函数依赖。
    • 传递函数依赖：即依赖的传递关系，通过 A 可以确定 B，记作 A->B；通过 B 可以确定 C，记作 B->C；可得出 A->C；这就是传递依赖关系。

  • 候选码：如果表中，一个属性或属性组，被其它所有属性完全函数依赖，则称这个属性或属性组为该表的候选码，简称码。成绩表中有学号、课程名、分数三个属性，分数的确定完全依赖学号和课程名，所以学号和课程名组成的属性组就是该表的候选码。

  • 主属性码：主属性码也叫主码，在多个候选码中挑选一个做主码，也即是我们常说的主键。

  • 非主属性码：除主属性码以外，其余的叫做非主属性码。

理解了这些概念以后，再来判断上表是否符合 2NF 的标准。

步骤如下：

  1. 找出数据表中所有的候选码；
  2. 根据候选码，找出主属性码；
  3. 得到非主属性码；
  4. 查看非主属性码对主属性码是否完全依赖（不存在部分函数依赖）。

具体实现：

第一步：

  • 查看每一个单一属性，当它的值确定了，剩下的所有属性值是否都能确定。该表中单一属性都没法确定其它属性的值。如：以学号为主键，对应的课程名却出现了多个，所以学号不是候选码。
  • 查看所有两两属性的属性组，当属性组确认后，剩下的所有属性值是否都能确定。

依次类推，最后得到该表的候选码只有一个，即（学号，课程名）。

第二步：

因为候选码只有一个，所有主码也就确定了。

第三步：

非主属性码就是（姓名，专业，学院，分数）

第四步：

判定非主属性码是否部分函数依赖主码？

对于主码（学号，课程名）->姓名，只需要学号即可确定姓名，所以存在非主属性码姓名，对主码（学号，课程名）的部分函数依赖。此时我们可以判定之前的表不满足 2NF。

为了让之前的表满足 2NF，我们需要消除表中部分函数依赖，办法只有一个，那就是拆分表。将之前的表拆分为两个表。一个叫做选课表，包含的属性有学号、课程名、分数；另一个叫做学生信息表，包含的属性有学号、姓名、专业、学院，如下选课表和学生信息表所示。

选课表

学号课程名分数
001HTML98
001JAVA95
002Python100
002MySQL90
003Linux85

学生信息表

学号姓名专业学院
001小张大数据专业计算机学院
002小李大数据专业计算机学院
003小王金融管理专业财经学院

对于选课表，学号和课程名是主码，唯一的非主属性分数对主码完全函数依赖。所以该表符合 2NF；对于表 学生信息表，学号是主码，该码只有一个属性，所以不存在非主属性对码的部分函数依赖，符合 2NF。 达到 2NF 还会出现什么问题呢？请看第三范式。

第三范式（3NF）

在 2NF 的基础上，3NF 要求不存在传递依赖。也即是，如果存在非主属性码对于码存在传递函数依赖，则不符合 3NF。

如学生信息表，主码为学号，非主属性码为姓名、专业、学院。因为学号->专业，专业->学院，所以学生信息表存在传递函数依赖，不符合 3NF。为此我们需要把学生信息表拆分成两个表，如学生专业表与专业信息表。

学生专业表

学号姓名专业
001小张大数据专业
002小李大数据专业
003小王金融管理专业

专业信息表

专业学院
大数据专业计算机学院
金融管理专业财经学院

拆分以后，当再想删除某个专业的所有学生信息的时候，专业信息不会一起被删除。满足 3NF 后，我们所设计的表就具有较好的规范了，同时降低了数据冗余。

创建表

创建表，使用的 SQL 语句是 CREATE TABLE，其基本语法形式如下：

CREATE TABLE table
(colname1 type1, colname2 type2…colnamen typen)

其中，table 表示表名，colname1，colname2，…表示表的字段名，type1，type2，…是字段的数据类型。 创建表 6-7，其 SQL 语句如下：

create table student
(student_id int,
student_name varchar(20),
student_specialty varchar(20)
);

输出结果：
在这里插入图片描述

提醒：SQL 语句以 ;表示结束，上述例子虽然写了四行，但是仅表示一条语句；且每个字段与字段类型之间用空格隔开，字段与字段之间用 , 分隔，最后一个字段的类型后面可以不加 ,。

使用 show tables 命令列出所有表。如下所示：

show tables;

输出结果：
在这里插入图片描述

也可以使用 desc 命令查看某个表的结构，如下所示：

desc student;

输出结果：
在这里插入图片描述

我们主要关心 Field 和 Type 两列即可，后面的四列我们会在下一节 MySQL 约束控制中介绍。 细心的朋友可能已经发现，我们将 student 表中的 student_id 定义为 int 时，没有指定长度，而查看表结构的时候，int 的长度显示为 11。这是因为 int 默认长度为 11（也是其默认长度）。

修改表

如果我们需要对表结构进行更改，比如添加或者删除一个字段，或者重命名某个字段等等。在改动不大的前提下，可以在原表的基础上进行修改。

修改表使用的 SQL 语句是 ALTER TABLE，有 3 种形式，分别是修改字段、添加字段、删除字段。

其中修改字段分两种：

只改字段名而不改字段类型，其 SQL 语法如下：

ALTER TABLE table CHANGE oldcolname newcolname type;

不改字段名而只修改字段类型，其 SQL 语法如下：

ALTER TABLE table MODIFY colname newtype;

添加字段语法如下：

ALTER TABLE table ADD colname type;

删除字段语法如下：

ALTER TABLE table DROP colname;

以 student 表为例：

增加一个名为 age 的年龄字段，类型为 int，实现的 SQL 语句如下：

alter table student add age int;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 desc 命令查看表结构的变化：

desc student;

输出结果：

在这里插入图片描述

修改表字段，原属性都是以 student 为前缀。为保持命名风格的统一，现修改 age 字段为 student_ age，实现的 SQL 语句如下：

alter table student change age student_age int;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 desc 命令查看表结构的变化：

desc student;

输出结果：
在这里插入图片描述

change 只修改字段名，modify 修改的是字段的类型，其 SQL 语句如下：

alter table student modify student_age float;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 desc 命令查看表结构的变化：

desc student;

输出结果：
在这里插入图片描述

删除字段则比较简单，在 drop 后面跟上字段名即可，不用指出字段类型。现把添加的 student_age 字段给删除，其 SQL 语句如下：

alter table student drop student_age;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 desc 命令查看表结构的变化：

desc student;

输出结果：

在这里插入图片描述

删除表

在 MySQL 中，表的删除操作有三种，这里我们先说两种。分别是利用 DROP TABLE 语句实现表的删除，以及前面提过的 DELETE FROM table 。

两者的区别在于：

  • DROP TABLE 不仅仅删除表的内容、而且会删除表的结构并释放空间。通俗的讲就是，整个表没了，想操作这张表已不可能，只有重新去创建一个。
  • DELETE FROM table 删除的是表中的数据，就是清空表。系统需要一行一行的去删除，效率低下。

现有一张 student 表，表中数据如下结果所示：

select * from student;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 delete from student 对表进行删除操作，结果如下：

delete from student;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 show tables 命令，结果如下：

show tables;

输出结果：
在这里插入图片描述

结果显示 student 表还在，然后查看表中数据。

select * from student;

输出结果：
在这里插入图片描述

说明 delete from 语句确实只删除了数据。接下来使用 drop table 对表进行删除操作，其 SQL 语句如下：

drop table student;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 show tables 命令，结果如下：

show tables;

输出结果：
在这里插入图片描述

结果显示表已经删除，数据也丢失。

截断表

截断表的作用和 delete from 语句类似，删除表中所有的数据。截断表使用的语句是 TRUNCATE TABLE 。它和 delete from 区别在于，TRUNCATE TABLE 语句是数据定义语句，提交后不会产生回滚信息，所以它的速度更快。 其语法如下：

TRUNCATE TABLE table;

现有新建同样一张 student 表：

create table student
(student_id int,
student_name varchar(20),
student_specialty varchar(20)
);
insert into student
values
(1,'小章','大数据专业'),
(2,'小李','大数据专业'),
(3,'小蓝','计算机专业');

表中数据如下结果所示：

select * from student;

输出结果：
在这里插入图片描述

使用 TRUNCATE TABLE 后结果如下：

truncate table student;

输出结果：
在这里插入图片描述

查看表中数据，结果如下：

select * from student;

输出结果：
在这里插入图片描述

可以看出此时表仍然存在，和 delete from 实现的效果差不多，真正的差别只有当我们要清空的表数据量庞大的时候才能体现出来。

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