关系型数据库之Mysql

简介

主要知识点包括：能够与mysql建立连接，创建数据库、表，分别从图形界面与脚本界面两个方面讲解
相关的知识点包括：E-R关系模型，数据库的3范式，mysql中数据字段的类型，字段约束
数据库的操作主要包括：
- 数据库的操作，包括创建、删除
- 表的操作，包括创建、修改、删除
- 数据的操作，包括增加、修改、删除、查询，简称crud
学生表结构：
- id
- 名称
- 性别
- 地址
- 生日
科目表结构：
- id
- 名称

数据库简介

人类在进化的过程中，创造了数字、文字、符号等来进行数据的记录，但是承受着认知能力和创造能力的提升，数据量越来越大，对于数据的记录和准确查找，成为了一个重大难题
计算机诞生后，数据开始在计算机中存储并计算，并设计出了数据库系统
数据库系统解决的问题：持久化存储，优化读写，保证数据的有效性
当前使用的数据库，主要分为两类
- 文档型，如sqlite，就是一个文件，通过对文件的复制完成数据库的复制
- 服务型，如mysql、postgre，数据存储在一个物理文件中，但是需要使用终端以tcp/ip协议连接，进行数据库的读写操作

E-R模型

当前物理的数据库都是按照E-R模型进行设计的
E表示entry，实体
R表示relationship，关系
一个实体转换为数据库中的一个表
关系描述两个实体之间的对应规则，包括
- 一对一
- 一对多
- 多对多
关系转换为数据库表中的一个列 *在关系型数据库中一行就是一个对象

三范式

经过研究和对使用中问题的总结，对于设计数据库提出了一些规范，这些规范被称为范式
第一范式（1NF)：列不可拆分
第二范式（2NF)：唯一标识
第三范式（3NF)：引用主键
说明：后一个范式，都是在前一个范式的基础上建立的

安装

sudo apt-get install mysql-server mysql-client
然后按照提示输入

管理服务

启动
```
service mysql start
```
停止
```
service mysql stop
```
重启
```
service mysql restart
```

允许远程连接

找到mysql配置文件并修改

sudo vi /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
将bind-address=127.0.0.1注释

登录mysql，运行命令

grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by 'mysql' with grant option;
flush privileges;

重启mysql

数据完整性

一个数据库就是一个完整的业务单元，可以包含多张表，数据被存储在表中
在表中为了更加准确的存储数据，保证数据的正确有效，可以在创建表的时候，为表添加一些强制性的验证，包括数据字段的类型、约束

字段类型

在mysql中包含的数据类型很多，这里主要列出来常用的几种
数字：int,decimal
字符串：varchar,text
日期：datetime
布尔：bit

约束

主键primary key
非空not null
惟一unique
默认default
外键foreign key

使用图形窗口连接

下发windows的navicat
点击“连接”弹出窗口，按照提示填写连接信息，如下图

连接成功后，会在连接名称下面显示出当前的数据库
双击选中数据库，就可以编辑此数据库
下次再进入此软件时，通过双击完成连接、编辑操作

数据库操作

在连接的名称上右击，选择“新建数据库”，弹出窗口，并按提示填写

在数据库上右击，选择“删除数据库”可以完成删除操作

表操作

当数据库显示为高亮时，表示当前操作此数据库，可以在数据中创建表
一个实体对应一张表，用于存储特定结构的数据
点击“新建表”，弹出窗口，按提示填写信息

主键的名称一般为id，设置为int型，无符号数，自动增长，非空
自动增长表示由mysql系统负责维护这个字段的值，不需要手动维护，所以不用关心这个字段的具体值
字符串varchar类型需要设置长度，即最多包含多少个字符
点击“添加栏位”，可以添加一个新的字段
点击“保存”，为表定义名称

数据操作

表创建成功后，可以在右侧看到，双击表打开新窗口，如下图

在此窗口中可以增加、修改、删除数据

逻辑删除

对于重要数据，并不希望物理删除，一旦删除，数据无法找回
一般对于重要数据，会设置一个isDelete的列，类型为bit，表示逻辑删除
大于大量增长的非重要数据，可以进行物理删除
数据的重要性，要根据实际开发决定

使用命令连接

命令操作方式，在工作中使用的更多一些，所以要达到熟练的程度

打开终端，运行命令

mysql -uroot -p
回车后输入密码，当前设置的密码为mysql

连接成功后如下图

退出登录
```
quit或exit
```
退出成功后如下图

登录成功后，输入如下命令查看效果

查看版本：select version();
显示当前时间：select now();

注意：在语句结尾要使用分号;
远程连接
一般在公司开发中，可能会将数据库统一搭建在一台服务器上，所有开发人员共用一个数据库，而不是在自己的电脑中配置一个数据库
运行命令

mysql -hip地址 -uroot -p

-h后面写要连接的主机ip地址
-u后面写连接的用户名
-p回车后写密码

数据库操作

创建数据库

create database 数据库名 charset=utf8;v

删除数据库
```
drop database 数据库名;
```
切换数据库
```
use 数据库名;
```
查看当前选择的数据库
```
select database();
```
表操作
查看当前数据库中所有表
```
show tables;
```
创建表

auto_increment表示自动增长

create table 表名(列及类型);
如：
create table students(
id int auto_increment primary key,
sname varchar(10) not null
);

修改表

alter table 表名 add|change|drop 列名 类型;
如：
alter table students add birthday datetime;

删除表

drop table 表名;

查看表结构
```
desc 表名;
```
更改表名称

rename table 原表名 to 新表名;

查看表的创建语句
```
show create table '表名';
```
数据操作
查询
```
select * from 表名
```
增加

全列插入：insert into 表名 values(...)
缺省插入：insert into 表名(列1,...) values(值1,...)
同时插入多条数据：insert into 表名 values(...),(...)...;
或insert into 表名(列1,...) values(值1,...),(值1,...)...;

主键列是自动增长，但是在全列插入时需要占位，通常使用0，插入成功后以实际数据为准

修改

update 表名 set 列1=值1,... where 条

删除
```
delete from 表名 where 条件
```

逻辑删除，本质就是修改操作update

alter table students add isdelete bit default 0;
如果需要删除则
update students isdelete=1 where ...;

备份与恢复

数据备份

进入超级管理员
```
sudo -s
```
进入mysql库目录
```
cd /var/lib/mysql
```

运行mysqldump命令

ysqldump –uroot –p 数据库名 > ~/Desktop/备份文件.sql;
按提示输入mysql的密码

数据恢复

连接mysqk，创建数据库

退出连接，执行如下命令

mysql -uroot –p 数据库名 < ~/Desktop/备份文件.sql
根据提示输入mysql密码

总结

数据库解决的问题，E-R模型，三范式
图形界面操作数据库、表、数据
命令行操作数据库、表、数据

表查询简介

查询的基本语法
```
select * from 表名;
```

from关键字后面写表名，表示数据来源于是这张表
select后面写表中的列名，如果是*表示在结果中显示表中所有列
在select后面的列名部分，可以使用as为列起别名，这个别名出现在结果集中
如果要查询多个列，之间使用逗号分隔

消除重复行

在select后面列前使用distinct可以消除重复的行
```
select distinct gender from students;
```

条件

使用where子句对表中的数据筛选，结果为true的行会出现在结果集中
语法如下：
```
select * from 表名 where 条件; 
```

比较运算符

等于=
大于>
大于等于>=
小于<
小于等于<=
不等于!=或<>
查询编号大于3的学生

select * from students where id>3;

查询编号不大于4的科目

select * from subjects where id<=4;

查询姓名不是“黄蓉”的学生

select * from students where sname!='黄蓉';

查询没被删除的学生

select * from students where isdelete=0;

逻辑运算符

and
or
not
查询编号大于3的女同学

select * from students where id>3 and gender=0;

查询编号小于4或没被删除的学生

select * from students where id<4 or isdelete=0;

模糊查询

like
%表示任意多个任意字符
_表示一个任意字符
查询姓黄的学生

select * from students where sname like '黄%';

查询姓黄并且名字是一个字的学生

select * from students where sname like '黄_';

查询姓黄或叫靖的学生

select * from students where sname like '黄%' or sname like '%靖%';

范围查询

in表示在一个非连续的范围内

查询编号是1或3或8的学生

select * from students where id in(1,3,8);

between ... and ...表示在一个连续的范围内
查询学生是3至8的学生

select * from students where id between 3 and 8;

查询学生是3至8的男生

select * from students where id between 3 and 8 and gender=1;

空判断

注意：null与''是不同的
判空is null
查询没有填写地址的学生

select * from students where hometown is null;

判非空is not null

查询填写了地址的学生

select * from students where hometown is not null;

查询填写了地址的女生

select * from students where hometown is not null and gender=0;

优先级

小括号，not，比较运算符，逻辑运算符
and比or先运算，如果同时出现并希望先算or，需要结合()使用

聚合

为了快速得到统计数据，提供了5个聚合函数
count(*)表示计算总行数，括号中写星与列名，结果是相同的
查询学生总数
```
select count(*) from students;
```

max(列)表示求此列的最大值

查询女生的编号最大值

select max(id) from students where gender=0;

min(列)表示求此列的最小值
查询未删除的学生最小编号

select min(id) from students where isdelete=0;

sum(列)表示求此列的和

查询男生的编号之后

select sum(id) from students where gender=1;

avg(列)表示求此列的平均值
查询未删除女生的编号平均值

select avg(id) from students where isdelete=0 and gender=0;

分组

按照字段分组，表示此字段相同的数据会被放到一个组中
分组后，只能查询出相同的数据列，对于有差异的数据列无法出现在结果集中
可以对分组后的数据进行统计，做聚合运算

语法：

select 列1,列2,聚合... from 表名 group by 列1,列2,列3...

查询男女生总数

select gender as 性别,count(*)
from students
group by gender;

查询各城市人数

select hometown as 家乡,count(*)
from students
group by hometown;

分组后的数据筛选

语法：

select 列1,列2,聚合... from 表名
group by 列1,列2,列3...
having 列1,...聚合...

查询男生总人数

方案一
select count(*)
from students
where gender=1;
-----------------------------------
方案二：
select gender as 性别,count(*)
from students
group by gender
having gender=1;

对比where与having

where是对from后面指定的表进行数据筛选，属于对原始数据的筛选
having是对group by的结果进行筛选

排序

为了方便查看数据，可以对数据进行排序

语法：

select * from 表名
order by 列1 asc|desc,列2 asc|desc,...

将行数据按照列1进行排序，如果某些行列1的值相同时，则按照列2排序，以此类推
默认按照列值从小到大排列
asc从小到大排列，即升序
desc从大到小排序，即降序
查询未删除男生学生信息，按学号降序

select * from students
where gender=1 and isdelete=0
order by id desc;

查询未删除科目信息，按名称升序
```
select * from subject
where isdelete=0
order by stitle;
```
获取部分行
当数据量过大时，在一页中查看数据是一件非常麻烦的事情
语法
```
select * from 表名
limit start,count
```

从start开始，获取count条数据
start索引从0开始

示例：分页

已知：每页显示m条数据，当前显示第n页
求总页数：此段逻辑后面会在python中实现
- 查询总条数p1
- 使用p1除以m得到p2
- 如果整除则p2为总数页
- 如果不整除则p2+1为总页数
求第n页的数据

select * from students
where isdelete=0
limit (n-1)*m,m

总结

完整的select语句

select distinct *
from 表名
where ....
group by ... having ...
order by ...
limit star,count

执行顺序为：
- from 表名
- where ....
- group by ...
- select distinct *
- having ...
- order by ...
- limit star,count
实际使用中，只是语句中某些部分的组合，而不是全部

关系型数据库之Mysql

简介

数据库简介

E-R模型

三范式

安装

管理服务

允许远程连接

数据完整性

字段类型

约束

使用图形窗口连接

数据库操作

表操作

数据操作

逻辑删除

使用命令连接

远程连接

数据库操作

表操作

数据操作

备份与恢复

数据备份

数据恢复

总结

表查询简介

消除重复行

条件

比较运算符

逻辑运算符

模糊查询

范围查询

空判断

优先级

聚合

分组

分组后的数据筛选

对比where与having

排序

获取部分行

示例：分页

总结