Python day7之mysql

写在前面：

　　由于毕业论文撰写和答辩耽搁了几个月，但是在这几个月没有放弃学习Python，就是没有时间写博客。进行我们主要对数据库mysql的操作指令集的学习。

一、mysql术语

　　Mysql是最流行的关系型数据库管理系统，接下来介绍术语。

数据库: 数据库是一些关联表的集合。.
数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
行：一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
冗余：存储两倍数据，冗余可以使系统速度更快。(表的规范化程度越高，表与表之间的关系就越多；查询时可能经常需要在多个表之间进行连接查询；而进行连接操作会降低查询速度。例如，学生的信息存储在student表中，院系信息存储在department表中。通过student表中的dept_id字段与department表建立关联关系。如果要查询一个学生所在系的名称，必须从student表中查找学生所在院系的编号（dept_id），然后根据这个编号去department查找系的名称。如果经常需要进行这个操作时，连接查询会浪费很多的时间。因此可以在student表中增加一个冗余字段dept_name，该字段用来存储学生所在院系的名称。这样就不用每次都进行连接操作了。)
主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
外键：外键用于关联两个表。
复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
索引：使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。

二、管理Mysql命令

USE 数据库名 :选择要操作的Mysql数据库，使用该命令后所有Mysql命令都只针对该数据库。
SHOW DATABASES: 列出 MySQL 数据库管理系统的数据库列表。
SHOW TABLES: #显示指定数据库的所有表，使用该命令前需要使用 use命令来选择要操作的数据库。
SHOW COLUMNS FROM 数据表: #显示数据表的属性，属性类型，主键信息，是否为 NULL，默认值等其他信息。
create database testdb charset "utf8"; #创建一个叫testdb的数据库，且让其支持中文
drop database testdb; #删除数据库
SHOW INDEX FROM 数据表:显示数据表的详细索引信息，包括PRIMARY KEY（主键）。

三、数据类型

MySQL中定义数据字段的类型对你数据库的优化是非常重要的。

MySQL支持多种类型，大致可以分为三类：数值、日期/时间和字符串(字符)类型。

数值类型

MySQL支持所有标准SQL数值数据类型。

这些类型包括严格数值数据类型(INTEGER、SMALLINT、DECIMAL和NUMERIC)，以及近似数值数据类型(FLOAT、REAL和DOUBLE PRECISION)。

关键字INT是INTEGER的同义词，关键字DEC是DECIMAL的同义词。

BIT数据类型保存位字段值，并且支持MyISAM、MEMORY、InnoDB和BDB表。

作为SQL标准的扩展，MySQL也支持整数类型TINYINT、MEDIUMINT和BIGINT。下面的表显示了需要的每个整数类型的存储和范围。

类型	大小	范围（有符号）	范围（无符号）	用途
TINYINT	1 字节	(-128，127)	(0，255)	小整数值
SMALLINT	2 字节	(-32 768，32 767)	(0，65 535)	大整数值
MEDIUMINT	3 字节	(-8 388 608，8 388 607)	(0，16 777 215)	大整数值
INT或INTEGER	4 字节	(-2 147 483 648，2 147 483 647)	(0，4 294 967 295)	大整数值
BIGINT	8 字节	(-9 233 372 036 854 775 808，9 223 372 036 854 775 807)	(0，18 446 744 073 709 551 615)	极大整数值
FLOAT	4 字节	(-3.402 823 466 E+38，1.175 494 351 E-38)，0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 351 E+38)	0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 E+38)	单精度浮点数值
DOUBLE	8 字节	(1.797 693 134 862 315 7 E+308，2.225 073 858 507 201 4 E-308)，0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	双精度浮点数值
DECIMAL	对DECIMAL(M,D) ，如果M>D，为M+2否则为D+2	依赖于M和D的值	依赖于M和D的值	小数值

日期和时间类型

表示时间值的日期和时间类型为DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。

每个时间类型有一个有效值范围和一个"零"值，当指定不合法的MySQL不能表示的值时使用"零"值。

TIMESTAMP类型有专有的自动更新特性，将在后面描述。

类型	大小 (字节)	范围	格式	用途
DATE	3	1000-01-01/9999-12-31	YYYY-MM-DD	日期值
TIME	3	'-838:59:59'/'838:59:59'	HH:MM:SS	时间值或持续时间
YEAR	1	1901/2155	YYYY	年份值
DATETIME	8	1000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59	YYYY-MM-DD HH:MM:SS	混合日期和时间值
TIMESTAMP	4	1970-01-01 00:00:00/2037 年某时	YYYYMMDD HHMMSS	混合日期和时间值，时间戳

字符串类型

字符串类型指CHAR、VARCHAR、BINARY、VARBINARY、BLOB、TEXT、ENUM和SET。该节描述了这些类型如何工作以及如何在查询中使用这些类型。

类型	大小	用途
CHAR	0-255字节	定长字符串
VARCHAR	0-65535 字节	变长字符串
TINYBLOB	0-255字节	不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT	0-255字节	短文本字符串
BLOB	0-65 535字节	二进制形式的长文本数据
TEXT	0-65 535字节	长文本数据
MEDIUMBLOB	0-16 777 215字节	二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT	0-16 777 215字节	中等长度文本数据
LONGBLOB	0-4 294 967 295字节	二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT	0-4 294 967 295字节	极大文本数据

CHAR和VARCHAR类型类似，但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换。

BINARY和VARBINARY类类似于CHAR和VARCHAR，不同的是它们包含二进制字符串而不要非二进制字符串。也就是说，它们包含字节字符串而不是字符字符串。这说明它们没有字符集，并且排序和比较基于列值字节的数值值。

BLOB是一个二进制大对象，可以容纳可变数量的数据。有4种BLOB类型：TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB和LONGBLOB。它们只是可容纳值的最大长度不同。

有4种TEXT类型：TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT和LONGTEXT。这些对应4种BLOB类型，有相同的最大长度和存储需求。

四、mysql常用命令

MySQL 创建数据表

语法

 CREATE TABLE table_name (column_name column_type);

创建一个student表

 create table student(
   stu_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
   name CHAR(32) NOT NULL,
   age  INT NOT NULL,
   register_date DATE,
   PRIMARY KEY ( stu_id )
);

实例解析：

如果你不想字段为 NULL 可以设置字段的属性为 NOT NULL，在操作数据库时如果输入该字段的数据为NULL ，就会报错。
AUTO_INCREMENT定义列为自增的属性，一般用于主键，数值会自动加1。
PRIMARY KEY关键字用于定义列为主键。您可以使用多列来定义主键，列间以逗号分隔。

MySQL 插入数据

语法

 INSERT INTO table_name ( field1, field2,...fieldN )
                       VALUES
                       ( value1, value2,...valueN );

插入数据

 mysql> insert into student (name,age,register_date) values ("alex li",22,"2016-03-4")
    -> ;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from student;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name    | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
|      1 | alex li |  22 | 2016-03-04    |
+--------+---------+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL 查询数据

语法

 SELECT column_name,column_name
FROM table_name
[WHERE Clause]
[OFFSET M ][LIMIT N]

查询语句中你可以使用一个或者多个表，表之间使用逗号(,)分割，并使用WHERE语句来设定查询条件。
SELECT 命令可以读取一条或者多条记录。
你可以使用星号（*）来代替其他字段，SELECT语句会返回表的所有字段数据
你可以使用 WHERE 语句来包含任何条件。
你可以通过OFFSET指定SELECT语句开始查询的数据偏移量。默认情况下偏移量为0。
你可以使用 LIMIT 属性来设定返回的记录数。

 mysql> select * from student limit 3 offset 2;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name    | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
|      3 | alex li |  24 | 2016-03-04    |
|      4 | alex li |  24 | 2016-03-01    |
|      5 | alex li |  24 | 2016-03-02    |
+--------+---------+-----+---------------+
3 rows in set (0.00 sec)
比如这个SQL ，limit后面跟的是3条数据，offset后面是从第3条开始读取
mysql> select * from student limit 3 ,1;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name    | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
|      4 | alex li |  24 | 2016-03-01    |
+--------+---------+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)
而这个SQL，limit后面是从第3条开始读，读取1条信息。

MySQL where 子句

语法

 SELECT field1, field2,...fieldN FROM table_name1, table_name2...
[WHERE condition1 [AND [OR]] condition2.....

以下为操作符列表，可用于 WHERE 子句中。

下表中实例假定 A为10 B为20

操作符	描述	实例
=	等号，检测两个值是否相等，如果相等返回true	(A = B) 返回false。
<>, !=	不等于，检测两个值是否相等，如果不相等返回true	(A != B) 返回 true。
>	大于号，检测左边的值是否大于右边的值, 如果左边的值大于右边的值返回true	(A > B) 返回false。
<	小于号，检测左边的值是否小于右边的值, 如果左边的值小于右边的值返回true	(A < B) 返回 true。
>=	大于等于号，检测左边的值是否大于或等于右边的值, 如果左边的值大于或等于右边的值返回true	(A >= B) 返回false。
<=	小于等于号，检测左边的值是否小于于或等于右边的值, 如果左边的值小于或等于右边的值返回true	(A <= B) 返回 true。

使用主键来作为 WHERE 子句的条件查询是非常快速的。

 select * from student where register_date > '2016-03-04';

MySQL UPDATE 查询

语法

 UPDATE table_name SET field1=new-value1, field2=new-value2
[WHERE Clause]

 update student set age=22 ,name="Alex Li" where stu_id>3;

MySQL DELETE 语句

语法

 DELETE FROM table_name [WHERE Clause]<br><br>delete from student where stu_id=5; 

MySQL LIKE 子句

语法

 SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
WHERE field1 LIKE condition1 [AND [OR]] filed2 = 'somevalue'
select *from student where name binary like "%Li";
select *from student where name binary like  binary "%Li"; #只匹配大写

MySQL 排序

 SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
ORDER BY field1, [field2...] [ASC [DESC]]
使用 ASC 或 DESC 关键字来设置查询结果是按升序或降序排列。 默认情况下，它是按升序排列。
select *from student where name like binary "%Li" order by stu_id desc;

MySQL GROUP BY 语句　　

 SELECT column_name, function(column_name)
FROM table_name
WHERE column_name operator value
GROUP BY column_name;

示例

 mysql> SELECT * FROM employee_tbl;
+----+--------+---------------------+--------+
| id | name   | date                | singin |
+----+--------+---------------------+--------+
|  1 | 小明 | 2016-04-22 15:25:33 |      1 |
|  2 | 小王 | 2016-04-20 15:25:47 |      3 |
|  3 | 小丽 | 2016-04-19 15:26:02 |      2 |
|  4 | 小王 | 2016-04-07 15:26:14 |      4 |
|  5 | 小明 | 2016-04-11 15:26:40 |      4 |
|  6 | 小明 | 2016-04-04 15:26:54 |      2 |
+----+--------+---------------------+--------+
接下来我们使用 GROUP BY 语句 将数据表按名字进行分组，并统计每个人有多少条记录：
mysql> SELECT name, COUNT(*) FROM   employee_tbl GROUP BY name;
+--------+----------+
| name   | COUNT(*) |
+--------+----------+
| 小丽 |        1 |
| 小明 |        3 |
| 小王 |        2 |
+--------+----------+
3 rows in set (0.01 sec)
使用 WITH ROLLUP
mysql> SELECT name, SUM(singin) as singin_count FROM  employee_tbl GROUP BY name WITH ROLLUP;
+--------+--------------+
| name   | singin_count |
+--------+--------------+
| 小丽 |            2 |
| 小明 |            7 |
| 小王 |            7 |
| NULL   |           16 |
+--------+--------------+
4 rows in set (0.00 sec)
其中记录 NULL 表示所有人的登录次数。<br>
我们可以使用 coalesce 来设置一个可以取代 NUll 的名称，coalesce 语法：
mysql> SELECT coalesce(name, '总数'), SUM(singin) as singin_count FROM  employee_tbl GROUP BY name WITH ROLLUP;

MySQL ALTER命令

我们需要修改数据表名或者修改数据表字段时，就需要使用到MySQL ALTER命令。

删除，添加或修改表字段

 alter table student drop register_date; #从student表删除register_date   字段alter table student add phone int(11) not null; ＃添加phone字段

修改字段类型及名称

如果需要修改字段类型及名称, 你可以在ALTER命令中使用 MODIFY 或 CHANGE 子句。

例如，把字段 c 的类型从 CHAR(1) 改为 CHAR(10)，可以执行以下命令:

 mysql> ALTER TABLE testalter_tbl MODIFY c CHAR(10);

使用 CHANGE 子句, 语法有很大的不同。在 CHANGE 关键字之后，紧跟着的是你要修改的字段名，然后指定新字段名及类型。尝试如下实例：

 mysql> ALTER TABLE testalter_tbl CHANGE i j BIGINT;
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl CHANGE j j INT;

ALTER TABLE 对 Null 值和默认值的影响

当你修改字段时，你可以指定是否包含只或者是否设置默认值。

以下实例，指定字段 j 为 NOT NULL 且默认值为100 。

 mysql> ALTER TABLE testalter_tbl
    -> MODIFY j BIGINT NOT NULL DEFAULT 100;

修改表名

 mysql> ALTER TABLE testalter_tbl RENAME TO alter_tbl;

关于主键

外键，一个特殊的索引，用于关键2个表，只能是指定内容　　

 mysql> create table class(
    -> id  int not null primary key,
    -> name char(16));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
CREATE TABLE `student2` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` char(16) NOT NULL,
  `class_id` int(11) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `fk_class_key` (`class_id`),
  CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`)
)

 此时如果class 表中不存在id 1,student表也插入不了，这就叫外键约束
mysql> insert into student2(id,name,class_id) values(1,'alex', 1);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`testdb`.`student2`, CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`))
mysql> insert into class(id,name) values(1,"linux");
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into student2(id,name,class_id) values(1,'alex', 1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
＃如果有student表中跟这个class表有关联的数据，你是不能删除class表中与其关联的纪录的
mysql> delete from class where id =1;
ERROR 1451 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`testdb`.`student2`, CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`))

MySQL NULL 值处理　　

我们已经知道MySQL使用 SQL SELECT 命令及 WHERE 子句来读取数据表中的数据,但是当提供的查询条件字段为 NULL 时，该命令可能就无法正常工作。
为了处理这种情况，MySQL提供了三大运算符:
IS NULL: 当列的值是NULL,此运算符返回true。
IS NOT NULL: 当列的值不为NULL, 运算符返回true。
<=>: 比较操作符（不同于=运算符），当比较的的两个值为NULL时返回true。
关于 NULL 的条件比较运算是比较特殊的。你不能使用 = NULL 或 != NULL 在列中查找 NULL 值。
在MySQL中，NULL值与任何其它值的比较（即使是NULL）永远返回false，即 NULL = NULL 返回false 。
MySQL中处理NULL使用IS NULL和IS NOT NULL运算符。

五、事务

MySQL 事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。比如说，在人员管理系统中，你删除一个人员，你即需要删除人员的基本资料，也要删除和该人员相关的信息，如信箱，文章等等，这样，这些数据库操作语句就构成一个事务！

在MySQL中只有使用了Innodb数据库引擎的数据库或表才支持事务
事务处理可以用来维护数据库的完整性，保证成批的SQL语句要么全部执行，要么全部不执行
事务用来管理insert,update,delete语句

一般来说，事务是必须满足4个条件（ACID）： Atomicity（原子性）、Consistency（稳定性）、Isolation（隔离性）、Durability（可靠性）

1、事务的原子性：一组事务，要么成功；要么撤回。
2、稳定性 ：有非法数据（外键约束之类），事务撤回。
3、隔离性：事务独立运行。一个事务处理后的结果，影响了其他事务，那么其他事务会撤回。事务的100%隔离，需要牺牲速度。
4、可靠性：软、硬件崩溃后，InnoDB数据表驱动会利用日志文件重构修改。可靠性和高速度不可兼得， innodb_flush_log_at_trx_commit选项决定什么时候吧事务保存到日志里。

在Mysql控制台使用事务来操作

 mysql> begin； ＃开始一个事务
mysql> insert into a (a) values(555);
mysql>rollback; 回滚 ， 这样数据是不会写入的

当然如果上面的数据没问题，就输入commit提交命令就行；

六、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。

打个比方，如果合理的设计且使用索引的MySQL是一辆兰博基尼的话，那么没有设计和使用索引的MySQL就是一个人力三轮车。

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

 ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length))

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

使用ALTER 命令添加和删除索引

使用 ALTER 命令添加和删除主键

显示索引信息

 mysql> SHOW INDEX FROM table_name\G

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