数据库笔记(mysql)(3)

数据库高级简介

  • 实体与实体之间有3种对应关系,这些关系也需要存储下来
  • 在开发中需要对存储的数据进行一些处理,用到内置的一些函数
  • 视图用于完成查询语句的封装
  • 事务可以保证复杂的增删改操作有效

关系

  • 创建成绩表scores,结构如下
    • id
    • 学生
    • 科目
    • 成绩
  • 思考:学生列应该存什么信息呢?
  • 答:学生列的数据不是在这里新建的,而应该从学生表引用过来,关系也是一条数据;根据范式要求应该存储学生的编号,而不是学生的姓名等其它信息
  • 同理,科目表也是关系列,引用科目表中的数据
  • 创建表的语句如下
create table scores(
id int primary key auto_increment,
stuid int,
subid int,
score decimal(5,2)
);

外键

  • 思考:怎么保证关系列数据的有效性呢?任何整数都可以吗?
  • 答:必须是学生表中id列存在的数据,可以通过外键约束进行数据的有效性验证
  • 为stuid添加外键约束
alter table scores add constraint stu_sco foreign key(stuid) references students(id);
  • 此时插入或者修改数据时,如果stuid的值在students表中不存在则会报错
  • 在创建表时可以直接创建约束
create table scores(
id int primary key auto_increment,
stuid int,
subid int,
score decimal(5,2),
foreign key(stuid) references students(id),
foreign key(subid) references subjects(id)
);

外键的级联操作

  • 在删除students表的数据时,如果这个id值在scores中已经存在,则会抛异常
  • 推荐使用逻辑删除,还可以解决这个问题
  • 可以创建表时指定级联操作,也可以在创建表后再修改外键的级联操作
  • 语法
alter table scores add constraint stu_sco foreign key(stuid) references students(id) on delete cascade;
  • 级联操作的类型包括:
    • restrict(限制):默认值,抛异常
    • cascade(级联):如果主表的记录删掉,则从表中相关联的记录都将被删除
    • set null:将外键设置为空
    • no action:什么都不做

连接查询

(先看个问题)

  • 问:查询每个学生每个科目的分数
  • 分析:学生姓名来源于students表,科目名称来源于subjects,分数来源于scores表,怎么将3个表放到一起查询,并将结果显示在同一个结果集中呢?
  • 答:当查询结果来源于多张表时,需要使用连接查询
  • 关键:找到表间的关系,当前的关系是
    • students表的id---scores表的stuid
    • subjects表的id---scores表的subid
  • 则上面问题的答案是:
select students.sname,subjects.stitle,scores.score
from scores
inner join students on scores.stuid=students.id
inner join subjects on scores.subid=subjects.id;
  • 结论:当需要对有关系的多张表进行查询时,需要使用连接join

连接查询

  • 连接查询分类如下:
    • 表A inner join 表B:表A与表B匹配的行会出现在结果中
    • 表A left join 表B:表A与表B匹配的行会出现在结果中,外加表A中独有的数据,未对应的数据使用null填充
    • 表A right join 表B:表A与表B匹配的行会出现在结果中,外加表B中独有的数据,未对应的数据使用null填充
  • 在查询或条件中推荐使用“表名.列名”的语法
  • 如果多个表中列名不重复可以省略“表名.”部分
  • 如果表的名称太长,可以在表名后面使用' as 简写名'或' 简写名',为表起个临时的简写名称

练习

  • 查询学生的姓名、平均分
select students.sname,avg(scores.score)
from scores
inner join students on scores.stuid=students.id
group by students.sname;
  • 查询男生的姓名、总分
select students.sname,avg(scores.score)
from scores
inner join students on scores.stuid=students.id
where students.gender=1
group by students.sname;
  • 查询科目的名称、平均分
select subjects.stitle,avg(scores.score)
from scores
inner join subjects on scores.subid=subjects.id
group by subjects.stitle;
  • 查询未删除科目的名称、最高分、平均分
select subjects.stitle,avg(scores.score),max(scores.score)
from scores
inner join subjects on scores.subid=subjects.id
where subjects.isdelete=0
group by subjects.stitle;

自关联


  • 设计省信息的表结构provinces
    • id
    • ptitle
  • 设计市信息的表结构citys
    • id
    • ctitle
    • proid
  • citys表的proid表示城市所属的省,对应着provinces表的id值
  • 问题:能不能将两个表合成一张表呢?
  • 思考:观察两张表发现,citys表比provinces表多一个列proid,其它列的类型都是一样的
  • 意义:存储的都是地区信息,而且每种信息的数据量有限,没必要增加一个新表,或者将来还要存储区、乡镇信息,都增加新表的开销太大
  • 答案:定义表areas,结构如下
    • id
    • atitle
    • pid
  • 因为省没有所属的省份,所以可以填写为null
  • 城市所属的省份pid,填写省所对应的编号id
  • 这就是自关联,表中的某一列,关联了这个表中的另外一列,但是它们的业务逻辑含义是不一样的,城市信息的pid引用的是省信息的id
  • 在这个表中,结构不变,可以添加区县、乡镇街道、村社区等信息
  • 创建areas表的语句如下:

create table areas(
id int primary key,
atitle varchar(20),
pid int,
foreign key(pid) references areas(id)
);

  • 从sql文件中导入数据

source areas.sql;

  • 查询一共有多少个省
  • 查询省的名称为“山西省”的所有城市

select city.* from areas as city
inner join areas as province on city.pid=province.id
where province.atitle='山西省';

  • 查询市的名称为“广州市”的所有区县

select dis.*,dis2.* from areas as dis
inner join areas as city on city.id=dis.pid
left join areas as dis2 on dis.id=dis2.pid
where city.atitle='广州市';

内置函数

字符串函数


  • 查看字符的ascii码值ascii(str),str是空串时返回0

select ascii('a');

  • 查看ascii码值对应的字符char(数字)

select char(97);

  • 拼接字符串concat(str1,str2...)

select concat(12,34,'ab');

  • 包含字符个数length(str)

select length('abc');

  • 截取字符串
    • left(str,len)返回字符串str的左端len个字符
    • right(str,len)返回字符串str的右端len个字符
    • substring(str,pos,len)返回字符串str的位置pos起len个字符

select substring('abc123',2,3);

  • 去除空格
    • ltrim(str)返回删除了左空格的字符串str
    • rtrim(str)返回删除了右空格的字符串str
    • trim([方向 remstr from str)返回从某侧删除remstr后的字符串str,方向词包括both、leading、trailing,表示两侧、左、右
select trim('  bar   ');
select trim(leading 'x' FROM 'xxxbarxxx');
select trim(both 'x' FROM 'xxxbarxxx');
select trim(trailing 'x' FROM 'xxxbarxxx');

  • 返回由n个空格字符组成的一个字符串space(n)

select space(10);

  • 替换字符串replace(str,from_str,to_str)
select replace('abc123','123','def');

  • 大小写转换,函数如下
    • lower(str)
    • upper(str)

select lower('aBcD');

数学函数


  • 求绝对值abs(n)

select abs(-32);

  • 求m除以n的余数mod(m,n),同运算符%

select mod(10,3);
select 10%3;

  • 地板floor(n),表示不大于n的最大整数

select floor(2.3);

  • 天花板ceiling(n),表示不小于n的最大整数

select ceiling(2.3);

  • 求四舍五入值round(n,d),n表示原数,d表示小数位置,默认为0

select round(1.6);

  • 求x的y次幂pow(x,y)

select pow(2,3);

  • 获取圆周率PI()

select PI();

  • 随机数rand(),值为0-1.0的浮点数

select rand();

  • 还有其它很多三角函数,使用时可以查询文档

日期时间函数


  • 获取子值,语法如下
    • year(date)返回date的年份(范围在1000到9999)
    • month(date)返回date中的月份数值
    • day(date)返回date中的日期数值
    • hour(time)返回time的小时数(范围是0到23)
    • minute(time)返回time的分钟数(范围是0到59)
    • second(time)返回time的秒数(范围是0到59)

select year('2016-12-21');

  • 日期计算,使用+-运算符,数字后面的关键字为year、month、day、hour、minute、second

select '2016-12-21'+interval 1 day;

  • 日期格式化date_format(date,format),format参数可用的值如下

    • 获取年%Y,返回4位的整数

      * 获取年%y,返回2位的整数

      * 获取月%m,值为1-12的整数

    • 获取日%d,返回整数

      * 获取时%H,值为0-23的整数

      * 获取时%h,值为1-12的整数

      * 获取分%i,值为0-59的整数

      * 获取秒%s,值为0-59的整数


select date_format('2016-12-21','%Y %m %d');

  • 当前日期current_date()

select current_date();

  • 当前时间current_time()

select current_time();

  • 当前日期时间now()

select now();

视图


  • 对于复杂的查询,在多次使用后,维护是一件非常麻烦的事情
  • 解决:定义视图
  • 视图本质就是对查询的一个封装
  • 定义视图

create view stuscore as 
select students.*,scores.score from scores
inner join students on scores.stuid=students.id;

  • 视图的用途就是查询

select * from stuscore;

事务


  • 当一个业务逻辑需要多个sql完成时,如果其中某条sql语句出错,则希望整个操作都退回
  • 使用事务可以完成退回的功能,保证业务逻辑的正确性
  • 事务四大特性(简称ACID)
    • 原子性(Atomicity):事务中的全部操作在数据库中是不可分割的,要么全部完成,要么均不执行
    • 一致性(Consistency):几个并行执行的事务,其执行结果必须与按某一顺序串行执行的结果相一致
    • 隔离性(Isolation):事务的执行不受其他事务的干扰,事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的
    • 持久性(Durability):对于任意已提交事务,系统必须保证该事务对数据库的改变不被丢失,即使数据库出现故障
  • 要求:表的类型必须是innodb或bdb类型,才可以对此表使用事务
  • 查看表的创建语句

show create table students;

  • 修改表的类型

alter table '表名' engine=innodb;

  • 事务语句

开启begin;
提交commit;
回滚rollback;

索引

  • MySQL索引的建立对于MySQL的高效运行是很重要的,索引可以大大提高MySQL的检索速度。
  • 索引分单列索引和组合索引。
  • 单列索引,即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引,但这不是组合索引。
  • 组合索引,即一个索引包含多个列。
  • 创建索引时,你需要确保该索引是应用在 SQL 查询语句的条件(一般作为 WHERE 子句的条件)。
  • 实际上,索引也是一张表,该表保存了主键与索引字段,并指向实体表的记录。
  • 上面都在说使用索引的好处,但过多的使用索引将会造成滥用。
  • 因此索引也会有它的缺点:虽然索引大大提高了查询速度,同时却会降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时,MySQL不仅要保存数据,还要保存一下索引文件。

建立索引会占用磁盘空间的索引文件。


普通索引

创建索引

这是最基本的索引,它没有任何限制。它有以下几种创建方式:

CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length));

如果是CHAR,VARCHAR类型,length可以小于字段实际长度;如果是BLOB和TEXT类型,必须指定 length。

修改表结构(添加索引)

ALTER table tableName ADD INDEX indexName(columnName)

创建表的时候直接指定

CREATE TABLE mytable(  
 
ID INT NOT NULL,   
 
username VARCHAR(16) NOT NULL,  
 
INDEX [indexName] (username(length))  
 
);

删除索引的语法

DROP INDEX [indexName] ON mytable;

唯一索引

它与前面的普通索引类似,不同的就是:索引列的值必须唯一,但允许有空值。如果是组合索引,则列值的组合必须唯一。它有以下几种创建方式:

创建索引

CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))

修改表结构

ALTER table mytable ADD UNIQUE [indexName] (username(length))

创建表的时候直接指定

CREATE TABLE mytable(  
 
ID INT NOT NULL,   
 
username VARCHAR(16) NOT NULL,  
 
UNIQUE [indexName] (username(length))  
 
);

使用ALTER 命令添加和删除索引

有四种方式来添加数据表的索引:

  • ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column_list): 该语句添加一个主键,这意味着索引值必须是唯一的,且不能为NULL。
  • ALTER TABLE tbl_name ADD UNIQUE index_name (column_list): 这条语句创建索引的值必须是唯一的(除了NULL外,NULL可能会出现多次)。
  • ALTER TABLE tbl_name ADD INDEX index_name (column_list): 添加普通索引,索引值可出现多次。
  • ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name (column_list):该语句指定了索引为 FULLTEXT ,用于全文索引。

以下实例为在表中添加索引。

mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD INDEX (c);

你还可以在 ALTER 命令中使用 DROP 子句来删除索引。尝试以下实例删除索引:

mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP INDEX c;

使用 ALTER 命令添加和删除主键

主键只能作用于一个列上,添加主键索引时,你需要确保该主键默认不为空(NOT NULL)。实例如下:

mysql> ALTER TABLE testalter_tbl MODIFY i INT NOT NULL;
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD PRIMARY KEY (i);

你也可以使用 ALTER 命令删除主键:

mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP PRIMARY KEY;

删除主键时只需指定PRIMARY KEY,但在删除索引时,你必须知道索引名。


显示索引信息

你可以使用 SHOW INDEX 命令来列出表中的相关的索引信息。可以通过添加 G 来格式化输出信息。

尝试以下实例:

mysql> SHOW INDEX FROM table_name; G
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