Python8 数据库基础

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数据库基础

数据库的基本介绍

  • 关系型数据库
    创建在关系模型基础上的数据库, 用来存储和管理结构化的数据.

    • 关系模型

      类似python中类
class Student:
	def __init__(self, name, classes ...):
		self.name = name
		self.classes = classes
	
	def borrow(self, book):
		print(f"student {self.name} borrow {book.name}")

class Book:
	pass

      在关系型数据库当中, 可以用三张数据表来表示

      1. 学生表
      2. 图书表
      3. 借阅表(记录行为)

      QmLj4.jpg

    • 关系型数据库的特点(也就是事务的特点)

      • ACID

        • Atomic(原子性)
          指事务的操作是不可分割的, 要么完成, 要么不完成. 不存在其他的中间态

          A -> B 转账, 如果中途中断, 那么整个银行系统就会崩溃.

        • Consistence(一致性)
          事务A和事务B同时运行, 无论谁先结束, 数据库都会到达一致.

          集合点在东方明珠, 同学A从静安出发, 同学B从黄埔出发.
一致性不关心A和B谁先到达, 只关心最终两者都在东方明珠汇合.

        • Isolation(隔离性)
          解决多个事务同时对数据进行读写和修改的能力.

        • Duration(持久性)
          当某个事务一旦提交, 无论数据库崩溃还是其他原因, 该事务的结果都能够被持久化地保存下来.

          事务的所有操作都是有记录的, 即使数据库中途崩溃, 仍然可以通过记录恢复

    • 适用场景
      考虑到事务和日志

      • 对数据完整性有要求.
      • 存储的数据结构化完整.
      • 单个数据库服务实例可以满足需求.

        建立集群方案, 大多需要适用企业版, 企业版收费高昂.
        - 读表操作远远大于写表操作.

  • 非关系型数据库(Nosql, not noly sql)
    创建在Nosql系统存储(键对值)基础上的数据库, 既可以存储结构化的数据, 也可以存储非结构化的数据.

Mysql数据库的安装(服务端)

数据库分为服务端和客户端

  • windows

    https://jingyan.baidu.com/article/9f7e7ec0ebac9a6f281554dd.html

  • ubuntu

    apt-get install mysql-server
# 登录
mysql -u root -p

  • mac

    https://jingyan.baidu.com/article/b7001fe1c7cc260e7382dd66.html

  • windows&ubuntu

    http://www.navicat.com.cn/

  • mac

    SequelPro

Mysql数据库的基本使用

  • 连接

    • localhost

      填写主机的时候就是填写ip地址
      localhost对应的地址约等于127.0.0.1

  • 数据库(database)

    • Create

      create database tunan_class_2;
      • 设置字符集

        • utf8和utf8mb4
          mysql中utf8字符是不全的, utf8mb4才是和我们python中的utf-8字符集一致.

        • 排序规则
          选择默认的utf8mb4_general_ci

    • Retrieve

      show databases;

    • Update

      ALTER database tunan_class_2 DEFAULT CHARACTER SET 'utf8mb4'

    • Delete

      drop database 库名

  • 数据表(table)

    • Create

      use tunan_class;
CREATE TABLE class_2(
id int PRIMARY KEY auto_increment,
student_name varchar(255)
)DEFAULT charset=utf8mb4;

    • Retrieve

      show tables;

    • Update

      ALTER TABLE class_2 RENAME class_3;

    • Delete

      drop table 表名
      • 只删除数据, 不删除表
        truncate 表名

课后作业

  • 什么是关系型数据表, 什么是非关系型数据表, 他们有什么区别, 各有什么应用场景.
  • 什么是事务, 事务的特点.
  • 完成Mysql服务端和Navicat的安装.
  • 完成数据库和数据表的基础操作.

常用的数据类型

  • int
    数字范围-2**32 ~ 2**32-1

  • bigint
    数字范围-2**63 ~ 2 ** 63-1

  • float

    float(m,d), 其中m表示的是有效位, d表示小数位
有效位就是把当前的小数: 12345.12 转变成科学计数法: 1.234512 * 10**5
m最大值为7，d不能大于m，m包括小数位

  • double

    double(m, d), 其中m表示的是有效位, d表示小数位
m的最大值为15

  • decimal
    涉及金额的时候使用decimal

    double(m, d), 其中m表示的是有效位, d表示小数位
m的最大值为65

**不会产生精度问题, 因为decimal没有精度损失的本质是因为它存的是字符串.**

  • char
    表示固定长度的字符串, 长度为255个字节

    中文字符占据3~4个字节

  • varchar
    表示不定长的字符串, 长度为0~65535个字节

  • TEXT
    长文本类型, 最大长度占据64kb

    在mysql中一般不建议使用大文体来存储，推荐使用Nosql键值存储，除非需求

  • datetime
    如果当前时区发生更改, datetime类型不会发生更改, 与存入的日期保持一致

  • timestamp
    如果当前时区发生更改, timestamp类型会跟着时区更改.

常用的运算符

  • 算术运算符

    • +
    • -
    • *
    • /
    • div
      取商
      SELECT 5 div 3
    • mod
      取余
      SELECT 5 mod 3

  • 比较运算符

    • =
      类似python中的 ==

SELECT 1 =1
    • !=
    • > 与>=
    • <与<=
    • between 与not between
      SELECT 2 not between 1 and 3
    • is null 与 is not null
      用来判断当前是否有记录

  • 逻辑运算符

    • NOT
    • AND
    • OR
    • XOR(了解)
      异或, 两个值一个True, 一个为False, 当前表达式才为True

常用的函数

  • 算术运算
    • SUM
      求和
    • AVG
      平均数
    • MAX和MIN
      对字符串进行操作时, 类似python的排序, 是根据ascii码来排序的.
    • COUNT
      计算当前记录数
SELECT count(*) from test
  • 字符处理
    • CHAR_LENGTH
      SELECT CHAR_LENGTH("test")
    • FORMAT
      格式化
      SELECT FORMAT(0.333333,2)
    • LEFT和RIGHT
      SELECT right("abcdefg", 2)
    • TRIM
      SELECT trim("abcdefg        ")

课后作业

  • 通过navicat建表, 包含当前常用的数据类型.
    INSERT INTO test(float_field, double_field) values(123.22, 123123.22)
  • 练习常用的运算符
  • 练习常用的函数

> 创建表的时候尽量加上create_time字段, 为create_time设置默认值CURRENT_TIMESTAMP

CRUD操作

  • Create(增)

    • 单条插入

      INSERT INTO 表名(字段1, 字段2..) VALUES(值1, 值2)

INSERT INTO class_1(name) VALUES('name_1')

    • 多条插入

      INSERT INTO 表名(字段1, 字段2..) VALUES(值1, 值2), (值1, 值2)

  • Retrieve(查)

    • 获取所有记录

      SELECT 字段1, 字段2 FROM 表名

SELECT name FROM class_1
SELECT * FROM class_1

    • 条件查询(WHERE, AND , OR)

      SELECT 字段1, 字段2 FROM 表名 WHERE 表达式

SELECT * FROM class_1 WHERE name="name_1" AND id=8

    • 模糊匹配(LIKE, %)

      模糊匹配有性能问题, 表记录如果比较多, 查询速度很慢

      SELECT 字段1, 字段2 FROM 表名 WHERE 表达式

SELECT * FROM class_1 WHERE name LIKE "%m%"

    • 限制返回条数(LIMIT)

      查询表达式 LIMIT 数量

    • 过滤重复值(DISTINCT)
      对查询的结果进行过滤.

      如果指定多个字段, 会对多个字段联合进行过滤

      SELECT DISTINCT 字段1, 字段2 FROM 表名 [条件语句]

SELECT distinct name, create_time  FROM class_1 WHERE name like '%m%'

    • 排序问题
      对查询的结果进行排序

      • 升序(ASC)
        数据库默认是升序的

        查询表达式 ORDER BY 字段 ASC

      • 降序(DESC)

        查询表达式 ORDER BY 字段 DESC

    • 获取查询结果的条数(COUNT)

      SELECT COUNT(*) FROM 表名 [条件语句]

  • Update(更新)

    UPDATE 表名 SET 字段1=新值, 字段2=新值 WHERE 表达式

UPDATE class_1 SET name='name_0' WHERE id=8

  • Delete(删除)

    DELETE FROM 表名 WHERE 表达式

DELETE FROM class_1 WHERE name='name_0'

集合操作


  • 并集UNION
    子语句SELECT 必须拥有相同数量的列(字段), 且列的数据类型也相同

    若多个字段，也会对多个字段进行匹配

    SELECT name from class_1 WHERE name is not NULL
UNION
SELECT name from class_2 WHERE name is not NULL

  • 交集(JOIN, INNER JOIN)

    SELECT s1.name FROM
(SELECT name from class_1 WHERE name is not NULL) as s1
JOIN
(SELECT name from class_2 WHERE name is not NULL) as s2
ON s1.name=s2.name

  • 差集(LEFT JOIN, RIGHT JOIN)

    • A对B的差集(LEFT JOIN)

      SELECT * FROM // s1对s2的差集, select就可以使用s1.name
(SELECT name from class_1 WHERE name is not NULL) as s1
LEFT JOIN
(SELECT name from class_2 WHERE name is not NULL) as s2
ON s1.name=s2.name
WHERE s2.name is NULL   // 限定s1有, s2没有的记录

    • B对A的差集(RIGHT JOIN)

      SELECT * FROM
(SELECT name from class_1 WHERE name is not NULL) as s1
RIGHT JOIN
(SELECT name from class_2 WHERE name is not NULL) as s2
ON s1.name=s2.name
WHERE s1.name is NULL

  • 补集

    A与B的补集 = A与B的并集 - A与B的交集

    A与B的补集 = A对B的差集 + B对A的差集 √

    SELECT s1.name FROM
(SELECT name from class_1 WHERE name is not NULL) as s1
LEFT JOIN
(SELECT name from class_2 WHERE name is not NULL) as s2
ON s1.name=s2.name
WHERE s2.name is NULL

UNION

SELECT s2.name FROM
(SELECT name from class_1 WHERE name is not NULL) as s1
RIGHT JOIN
(SELECT name from class_2 WHERE name is not NULL) as s2
ON s1.name=s2.name
WHERE s1.name is NULL

课后作业

  • 练习CRUD操作
  • 练习集合操作
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原文地址：https://www.cnblogs.com/final233/p/15751895.html