数据库开发

从古至今人们都有存储数据的需求，比方说记录账目开支、货物清单、人口统计等等等等，存储的方式也一直在变化。

很久很久以前，人们把数据存在动物骨头上，后来存到竹片上，再后来存到纸上，直到近代发明了磁带留声机啥的，不过这些都是依赖人工进行整理、保存和查询的，特点就是效率低下、错误率高、查找不方便等等等等。

后来人们发明了计算机，为了管理各种数据，人们发明了一种叫文件系统的东东，可以方便的通过文件的存储路径和文件名来访问各个文件的内容，计算机程序也可以直接通过文件系统来操作各种文件，比人工管理爽多了。

随着文件中存储的内容越来越多，在文件中修改和查找某些数据已经变得非常困难了，所以人们发明了一种专门的软件来管理存储的数据，这些数据依照一定格式保存，通过这个软件可以方便的对数据进行增删改查操作，从而极大的提升了数据管理效率，人们就把这个管理数据的软件叫做数据库管理系统（英文：Database Management System，简称：DBMS）。

Day15：MySQL基础（一）

一、MySQL介绍与安装

【1】MySQL介绍

MySQL是一种开源的关系型数据库管理系统（RDBMS），它是最流行和广泛使用的数据库系统之一。

• 1996年，MySQL 1.0，由瑞典公司MySQL AB开发

• 2008年1月16号 Sun公司收购MySQL。

• 2009年4月20，Oracle收购Sun公司。

MySQL以其高性能、稳定性和可靠性而闻名，由于其体积小、速度快，尤其是开放源码这一特点，并被广泛应用于各种规模的应用程序和网站。

（5）启动MySQL服务

方式1：启动服务进程

把mysql注册到操作系统作为系统服务，保证将来电脑重启了就可以开机自启了。在上面打开的黑窗口中如下以下命令：

# 启动mysql服务
mysqld

确认是否安装到了系统服务，可以通过【此电脑】- 【右键】-【管理】- 【服务与应用程序】 - 【服务】- 【右边窗口】

快捷方式：

1. 按下Ctrl + Alt + Del组合键。
2. 在弹出的菜单中，选择"任务管理器"。这将打开任务管理器。

注意这是进程，不是系统服务

通过以下命令按回车键，接着输入上面初始化的登陆密码，就可以登陆MySQL交互终端了。

mysql -uroot -p
# 退出终端
# exit

方式2：注册系统服务并启动

安装名为"mysql80"的MySQL服务,但一定注意需要管理员权限，否则报权限错误

管理员权限启动终端：

1. 在开始菜单中找到 “命令提示符”。
2. 右键单击 “命令提示符” 并选择 “以管理员身份运行”。
3. 如果系统提示确认，点击 “是” 或 “继续” 以授予管理员权限。

mysqld --install mysql80
# 注销服务，用于卸载的，别乱用
# mysqld --remove mysql80

mysql80就是自己取的服务名（服务器是唯一的），只要符合python的变量规则，不要使用中文，可以自己发挥。

windows下安装的mysql默认是没有启动服务的。

net start mysql80
# 关闭mysql的命令:
# net stop mysql80
# 重启mysql的命令：
# net start mysql80

通过以下命令按回车键，接着输入上面初始化的登陆密码，就可以登陆MySQL交互终端了。

mysql -uroot -p
# 退出终端
# exit

注意：mysql与linux一样，在安装成功以后默认就存在了一个权限最高的用户，叫root用户。

（6）修改root登陆密码

接下来的操作是在登陆了mysql终端以后的操作。

alter user 'root'@'localhost' identified by '123';
# 'root' 就是要修改密码的用户名
# 'localhost' 表示允许用户在什么地址下可以使用密码登陆到数据库服务器，localhost表示本地登陆
# '123'  就是新的密码了，注意，不要设置空密码！以后公司里面的密码一定要非常难记的才最好。

完成了上面的操作以后，mysql就安装完成了。

二、SQL简介

对数据库进行查询和修改操作的语言叫做 SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）。SQL是专为数据库而建立的操作命令集，是一种功能齐全的数据库语言。

SQL 是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。与其他程序设计语言（如 C语言、Java 等）不同的是，SQL 由很少的关键字组成，每个 SQL 语句通过一个或多个关键字构成。

在使用它时，只需要发出“做什么”的命令，“怎么做”是不用使用者考虑的。SQL功能强大、简单易学、使用方便，已经成为了数据库操作的基础，并且现在几乎所有的数据库(Oracle、DB2、Sybase、SQL Server )均支持sql。

SQL的规范：

1. 在数据库系统中，SQL语句不区分大小写(建议用大写) 。但字符串常量区分大小写。建议命令大写，表名库名小写；

2. SQL语句可单行或多行书写，以“;”结尾。关键词不能跨多行或简写。

3. 用空格和缩进以及折行来提高语句的可读性。子句通常位于独立行，便于编辑，提高可读性。

SELECT column1, column2, column3
FROM table1
WHERE column1 = 'value1'AND column2 = 'value2'AND column3 = 'value3'

4. 注释：

-- 单行注释
/*
多行注释
*/

三、数据库操作

数据库的操作：
select database();查看当前数据库。只有刚进入数据库是是null初始状态，一旦选择数据库就回不去了，只能从一个数据库直接换到另一个数据库，而不是先回到初始状态再转到某数据库。

mysqldump -uroot -p123456 库名 > backup.sql; 数据库备份操作。要退出数据库的环境执行。只需要执行sql文件就可以生成一样的数据库。

-- 1.创建数据库（在磁盘上创建一个对应的文件夹）create database [if not exists] db_name [character set xxx] -- 2.查看数据库show databases;  -- 查看所有数据库SHOW DATABASES LIKE '%test%';-- 查看名字中包含 test 的数据库show create database db_name; -- 查看数据库的创建方式-- 3.修改数据库alter database db_name [character set xxx] -- 4.删除数据库drop database [if exists] db_name;-- 5.使用数据库use db_name; -- 切换数据库  注意：进入到某个数据库后没办法再退回之前状态，但可以通过use进行切换select database(); --  查看当前使用的数据库-- 数据库备份mysqldump -u username -p password database_name > backup.sql

使用 DROP DATABASE 命令时要非常谨慎，在执行该命令后，MySQL 不会给出任何提示确认信息。

DROP DATABASE 删除数据库后，数据库中存储的所有数据表和数据也将一同被删除，而且不能恢复。因此最好在删除数据库之前先将数据库进行备份。

四、数据表操作

数据表是数据库的重要组成部分，每一个数据库都是由若干个数据表组成的。比如，在电脑中一个文件夹有若干excel文件。这里的文件夹就相当于数据库，excel文件就相当于数据表。

MySQL 的数据类型有大概可以分为 5 种，分别是整数类型、浮点数类型、日期和时间类型、字符串类型、二进制类型等。

4.1、数据库数据类型

数据库的数据类型：
最常用的VARCHAR和CHAR，TEXT，ENUM，SET。
INT系列。DECMAL系列。
DATETIME，事件类型系列。
BINARY，VARBINARY，BIT二进制系列。
数据库是有bool类型的，但是不能识别TRUE和FALSE关键字。所以可以通过VARCHAR(1)，TINYINT(1)类型，通过1和0的方式来表示布尔类型。更好的是BIT(1)类型来表示，因为BIT(比特)类型只能存放1和0，会更节约空间。

在 MySQL 中，布尔类型被称为 BOOLEAN 或 BOOL 类型。BOOLEAN 类型用于存储布尔值，即 TRUE（真）或 FALSE（假）。

MySQL 中的布尔类型可以有以下几种表示方式：

1. 整数类型：布尔类型可以表示为整数类型，其中 0 表示 FALSE，非零整数表示 TRUE。常见的表示 TRUE 的整数值为 1。
2. 字符串类型：布尔类型也可以表示为字符串类型，其中 '0' 表示 FALSE，而 '1' 表示 TRUE。这种表示方式更贴近人类可读的布尔值。

需要注意的是，尽管 MySQL 支持布尔类型的不同表示方式，但它并没有专门的存储布尔值的数据类型。在实际使用中，你可以选择使用 TINYINT(1) 或 VARCHAR(1) 等其他数据类型来存储布尔值，但约定使用 0 和 1 或 '0' 和 '1' 来表示布尔值。

BIT数据类型可以用来存储布尔值。

CREATE TABLE my_table (is_active BIT(1)
);
INSERT INTO my_table (is_active) VALUES (1); -- 存储真值
INSERT INTO my_table (is_active) VALUES (0); -- 存储假值

4.2、创建数据表

-- 语法
CREATE TABLE tab_name(field1 type [约束条件],field2 type,...fieldn type    -- 一定不要加逗号，否则报错！)[character set utf8];

案例：

 CREATE TABLE student(          name varchar(20),gender bit,age int,birth date,gpa double(8,2) unsigned, -- 平均绩点)character set=utf8;

-- show tables;

4.3、约束

约束：
非空约束NOT NULL
唯一约束UNIQUE
默认约束DEFAULT
主键约束PRIMARY KEY
如果没有定义主键约束，系统会从上到下找我们的字段，如果我们的字段有同时设为唯一和非空的，就将找到的第一个设为主键。如果没有系统就自己设置一个_id主键。

约束是一种限制，它通过限制表中的数据，来确保数据的完整性和唯一性。使用约束来限定表中的数据很多情况下是很有必要的。在 MySQL 中，约束是指对表中数据的一种约束，能够帮助数据库管理员更好地管理数据库，并且能够确保数据库中数据的正确性和有效性。例如，在数据表中存放年龄的值时，如果存入 200、300 这些无效的值就毫无意义了。因此，使用约束来限定表中的数据范围是很有必要的。

添加记录：

INSERT <表名> 字段1,...字段n VALUES (值1,...值n) ;

【1】非空约束

非空约束用来约束表中的字段不能为空。比如，在用户信息表中，如果不添加用户名，那么这条用户信息就是无效的，这时就可以为用户名字段设置非空约束。

创建表时可以使用NOT NULL关键字设置非空约束

CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),age int
);
insert user (name) values ("yuan");CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),age int NOT NULL
);insert user (name) values ("yuan");

【2】唯一约束

唯一约束（Unique Key）是指所有记录中字段的值不能重复出现。例如，为name字段加上唯一性约束后，每条记录的name值都是唯一的，不能出现重复的情况。

创建表时可以使用UNIQUE关键字设置非空约束

例如，在用户信息表中，要避免表中的用户名重名，就可以把用户名列设置为唯一约束。

CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),age int
);
insert user (name) values ("yuan");
insert user (name) values ("yuan");CREATE TABLE user(name VARCHAR(22) UNIQUE,age int
);
insert user (name) values ("yuan");

【3】默认值约束

默认值约束用来约束当数据表中某个字段不输入值时，自动为其添加一个已经设置好的值。

创建表时可以使用DEFAULT关键字设置默认值约束

CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),gender bit
);
insert user (name) values ("yuan");CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),gender bit default 1
);
insert user (name) values ("yuan");CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),gender varchar(2) default "保密"
);

【4】主键约束

主键约束是使用最频繁的约束。在设计数据表时，一般情况下，都会要求表中设置一个主键。主键是表的一个特殊字段，该字段能唯一标识该表中的每条信息。

CREATE TABLE user(name VARCHAR(22),age int,gender varchar(1) default "男"
);
insert user (name,age) values ("yuan",18);
insert user (name,age) values ("rain",28);
insert user (name,age) values ("eric",23);
insert user (name,age) values ("yuan",18);-- 没有唯一能标识该表中的每条记录的字段值CREATE TABLE user(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name VARCHAR(20)
);
insert user (name) values ("yuan");
select * from user;

1. 一张表中最多只能有一个主键
2. 主键类型不一定必须是整型
3. 表中如果没有设置主键，默认设置NOT NULL和UNIQUE的字段为主键；此外，表中如果有多个NOT NULL和UNIQUE的字段，则按顺序将第一个设置NOT NULL和UNIQUE的字段设为主键。所以主键一定是非空且唯一，但非空且唯一的字段不一定是主键。

讲完约束，最后学生表就可以调整为

CREATE TABLE student(id int primary key auto_increment ,name varchar(20) not null,gender bit default 1,age int,birth date,gpa double(8,2) unsigned -- 平均绩点)character set=utf8;

4.4、查看表

desc employee;    -- 查看表结构,等同于show columns from tab_name  
show tables 　　　　　　　　　　　-- 查看当前数据库中的所有的表
show create table tab_name      -- 查看当前数据库表建表语句 

4.5、删除表

DROP TABLE [IF EXISTS] 表名1 [ ,表名2, 表名3 ...]

4.6、修改表结构

可以找到一个规律：

当操作表和数据库共有的指令时，要提前说明是表还是数据库。例如：create，show，alter。

而add，rename，change，modify等就不需要加table，以为这几个指令只是操作table的

当修改表字段的类型和名字时：都要重新写约束。

因为修改表字段本质上时，删除再添加。

修改表名和编码

• 修改表名

  ALTER TABLE <旧表名> RENAME [TO] <新表名>；
  

• 修该表所用的字符集

  ALTER TABLE 表名 [DEFAULT] CHARACTER SET <字符集名> 
  

修改表字段

• 增加列(字段)

  ALTER TABLE <表名> ADD <新字段名><数据类型>[约束条件]［first｜after 字段名］;
  

• 增加多个字段

  alter table users2 add addr varchar(20),add age  int first,add birth varchar(20) after name;
  

• 删除某字段

  ALTER TABLE <表名> DROP <字段名>；
  

• 修改某字段类型

  ALTER TABLE <表名> MODIFY <字段名> <数据类型> [完整性约束条件]［first｜after 字段名］;
  

• 修改某字段名

  ALTER TABLE <表名> CHANGE <旧字段名> <新字段名> <新数据类型>  [完整性约束条件]［first｜after 字段名］;
  

五、表记录操作

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可以有很多种方式的客户端与服务端连接，从而对磁盘的数据进行操作

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5.1、添加记录

插入单挑记录：字段映射值，insert student () values ()

每一次insert都是再撞击表，heat the database。每次撞击都会浪费时间。

所以插入大量数据时：不要一条一条来，要有一条直接insert。

INSERT 语句有两种语法形式，分别是 INSERT…VALUES 语句和 INSERT…SET 语句。

【1】INSERT…VALUES语句

INSERT INTO table_name (column1, column2, ...)
VALUES (value1, value2, ...);

1. INSERT 语句后面的列名称顺序可以不是 表定义时的顺序，即插入数据时，不需要按照表定义的顺序插入，只要保证值的顺序与列字段的顺序相同就可以。
2. 若向表中的所有列插入数据，则全部的列名均可以省略，直接采用 INSERT<表名>VALUES(…) 即可。
3. 使用 INSERT…VALUES 语句可以向表中插入一行数据，也可以插入多行数据；

INSERT [INTO] <表名> [ <列名1> [ , … <列名n>] ] VALUES (值1…,值n),(值1…,值n),...(值1…,值n);
-- 用单条 INSERT 语句处理多个插入要比使用多条 INSERT 语句更快。

案例：

CREATE TABLE student
(id     int primary key auto_increment,name   varchar(20) not null,gender bit default 1,age    int,birth  date
)character set=utf8;-- 单行插入
INSERT
student (name,gender,age,birth) VALUES("yuan",1,18,"2002-11-12"),-- 多行批量插入
INSERT student (name,gender,age,birth) VALUES("张三",1,22,"2000-12-12"),
("李四",1,32,"1990-12-12"),
("王五",0,42,"1980-06-06");

【2】 INSERT…SET语句

INSERT INTO table_name
SET column1 = value1, column2 = value2, ...;

此语句用于直接给表中的某些列指定对应的列值，即要插入的数据的列名在 SET 子句中指定。对于未指定的列，列值会指定为该列的默认值。

5.2、查询记录

select * from student。这种查询方式尽量不要用，效率很慢。

哪怕是要查询所有的，要逐个写上去select name,age,gender from student。

因为星号的方式会找有哪些字段，增加运行时间。

where是对记录做筛选

having是对分组之后对组的内容做筛选

sql语句的执行顺序：

标准语法：

-- 查询语法：SELECT *|field1,filed2 ...   FROM tab_nameWHERE 条件GROUP BY fieldHAVING 筛选ORDER BY fieldLIMIT 限制条数-- Mysql在执行sql语句时的执行顺序：-- from join on where group by having select order by limit

准备数据：

CREATE TABLE emp2(id       INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name     VARCHAR(20),gender   ENUM("male","female","other"),age      TINYINT,dep      VARCHAR(20),province VARCHAR(20),salary    DOUBLE(7,2),birthday DATE
) CHARACTER SET=utf8;INSERT INTO emp (name, gender, age, dep, province, salary, birthday)
VALUES ("George", "male", 24, "教学部", "河北省", 6000, '1999-02-18'),("danae", "male", 32, "运营部", "北京", 12000, '1992-07-12'),("Sera", "male", 38, "运营部", "河北省", 7000, '1986-11-05'),("Echo", "male", 19, "运营部", "河北省", 9000, '2002-03-28'),("Abel", "female", 24, "销售部", "北京", 9000, '1999-09-10'),("John", "male", 28, "教学部", "山东省", 8000, '1993-06-15'),("Alice", "female", 32, "运营部", "北京", 10000, '1990-12-25'),("Bob", "male", 24, "教学部", "河北省", 9000, '1999-08-03'),("Cather", "female", 28, "销售部", "山东省", 6000, '1993-04-20'),("David", "male", 34, "销售部", "山东省", 12000, '1987-09-01'),("Emily", "female", 22, "教学部", "北京", 7000, '1999-01-08'),("Frank", "male", 24, "教学部", "河北省", 9000, '1999-07-17'),("Grace", "female", 32, "运营部", "北京", 8000, '1990-05-30'),("Henry", "male", 38, "运营部", "河北省", 9000, '1984-03-12'),("Ivy", "female", 19, "运营部", "河北省", 9000, '2002-08-22'),("Jack", "male", 24, "销售部", "北京", 8000, '1999-10-05'),("Kelly", "female", 28, "教学部", "山东省", 10000, '1993-02-28'),("Leo", "male", 32, "运营部", "北京", 6000, '1990-11-11'),("Megan", "female", 24, "教学部", "河北省", 12000, '1999-06-03'),("Nick", "male", 34, "销售部", "山东省", 7000, '1987-07-08'),("Olivia", "female", 22, "销售部", "山东省", 9000, '1999-03-18'),("Peter", "male", 24, "教学部", "北京", 8000, '1999-12-01'),("Queen", "female", 32, "运营部", "河北省", 9000, '1990-09-15'),("Ryan", "male", 38, "运营部", "北京", 8000, '1984-11-20'),("Sandy", "female", 19, "运营部", "河北省", 10000, '2002-05-07'),("Tom", "male", 24, "销售部", "北京", 7000, '1999-04-27'),("Uma", "female", 28, "教学部", "山东省", 9000, '1993-08-14'),("Victor", "male", 32, "运营部", "北京", 6000, '1990-02-05'),("Wendy", "female", 24, "教学部", "河北省", 12000, '1999-07-23'),("Xander", "male", 34, "销售部", "山东省", 7000, '1987-12-16'),("Yvonne", "female", 22, "销售部", "山东省", 9000, '1999-01-30'),("Zack", "male", 24, "教学部", "北京", 8000, '1999-10-13');

【1】查询字段（select）

mysql> SELECT  * FROM emp;
mysql> SELECT  name,dep,salary FROM emp;

【2】where语句

-- where字句中可以使用：--比较运算符：> < >= <= <> != = between 10 and 100 值在10到100之间in(10,20,30) 值是10或20或30like 'yuan%'/*pattern可以是%或者_，如果是%则表示任意多字符，此例如唐僧,唐国强如果是_则表示一个字符唐_，只有唐僧符合。两个_则表示两个字符：__*/-- 正则 SELECT * FROM emp WHERE emp_name REGEXP '^yu';SELECT * FROM emp WHERE name REGEXP 'n$';  -- 逻辑运算符在多个条件直接可以使用逻辑运算符 and or not

练习：

-- 查询年纪大于24的员工
SELECT * FROM emp WHERE age > 24;-- 查询年龄在20到30之间的员工
SELECT * FROM emp WHERE age between 20 and 30;-- 查询工资等于7000，8000和9000的所有员工
SELECT * FROM emp WHERE salary in (7000,8000,9000);-- 查询名字以A开头的员工
SELECT * FROM emp WHERE name like "A%";-- 查询名字包含A的员工
SELECT * FROM emp WHERE name like "%A%";
SELECT * FROM emp WHERE REGEXP_LIKE(name, '.*A.*',"c");-- 查询教学部的男老师信息
SELECT * FROM emp WHERE dep="教学部" AND gender="male";-- 查询名字以A开头的员工并且工资大于等于10000的员工的姓名
SELECT * FROM emp WHERE name like "A%" and salary>=10000;-- 查询年龄小于25或工资低于10000的员工
SELECT * FROM emp WHERE age<25 or  salary < 8000;-- 日期相关的
SELECT *
FROM emp
WHERE birthday > '1990-01-01';SELECT *
FROM emp
WHERE MONTH(birthday) = 12;

【3】order：排序

按指定的列进行，排序的列即可是表中的列名，也可以是select语句后指定的别名。

-- 语法：
select *|field1,field2... from tab_name order by field [Asc|Desc]-- Asc 升序、Desc 降序，其中asc为默认值 ORDER BY 子句应位于SELECT语句的结尾。

练习：

-- 按年龄从高到低进行排序
SELECT * FROM emp ORDER BY age DESC ;-- 按工资从低到高进行排序
SELECT * FROM emp ORDER BY salary;-- 先按工资排序，工资相同的按年龄排序
SELECT * FROM emp ORDER BY salary,age;

【4】group by：分组查询

GROUP BY 语句根据某个列对结果集进行分组。分组一般配合着聚合函数完成查询。

常用聚合(统计)函数

• max()：最大值。
• min()：最小值。
• avg()：平均值。
• sum()：总和。
• count()：个数。

在MySQL的SQL执行逻辑中，where条件必须放在group by前面！也就是先通过where条件将结果查询出来，再交给group by去分组，完事之后进行统计，统计之后的查询用having。

练习：

-- 练习案例-- 查询男女员工各有多少人-- 查询教学部的员工最高工资:-- 查询平均薪水超过8000的部门-- 查询每个组的员工姓名-- 查询公司一共有多少员工(可以将所有记录看成一个组)-- 每年出生的员工人数-- 查询公司所有员工的平均工资

【5】limit：记录条数限制

SELECT * from emp limit 10;
SELECT * from emp limit 2,5;        --  跳过前两条显示接下来的五条纪录
SELECT * from emp limit 2,2;

【6】distinct：查询去重

-- 获取员工表中不重复的年龄值和薪水值，并按照相应的字段进行升序排序。
SELECT distinct age from emp order by age;
SELECT distinct salary from emp order by salary;

5.3、更新记录

UPDATE <表名> SET 字段 1=值 1 [,字段 2=值 2… ] [WHERE 子句 ]

案例:

-- 更新员工职位和工资-- 更改部门名称-- 年龄大于35岁的员工薪资增加百分之十五-- 薪资最高的五个人降薪百分之三十

5.4、删除记录

DELETE FROM <表名> [WHERE 子句] [ORDER BY 子句] [LIMIT 子句]

• <表名>：指定要删除数据的表名。
• ORDER BY 子句：可选项。表示删除时，表中各行将按照子句中指定的顺序进行删除。
• WHERE 子句：可选项。表示为删除操作限定删除条件，若省略该子句，则代表删除该表中的所有行。
• LIMIT 子句：可选项。用于告知服务器在控制命令被返回到客户端前被删除行的最大值。

-- 删除薪资最高的五个人，相同薪资按年龄优先
-- 删除教学部年龄最大的男老师

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