数据库

1. 前言

1.1 什么是数据库？

怎么理解数据库呢？可以把数据库比作 “账本”+“仓库” 的结合体。它的作用就是： “管理和存储” 数据。
数据库（DataBase），一般成为DB， 是一个专业的管理数据的软件系统（DataBase Management System,我们简称为DBMS）。
相对人工记录数据和管理文件保存数据而言，数据库优势就很明显，更安全，更可靠，更快捷。

1.2 为什么要学习数据库？

搞明白一个问题？ 对于我们程序员来说，就需要知道它的用处。想想我们生活中已经是 “互联网2.0时代” 了，数据更有效的管理和存储就是重中之重。

日常操作app，或者浏览网站，都会产生数据，这些数据就是宝贵的财富。不管是对于用户而言还是公司而且都有不同的价值。 这些“财富” 就会存储在数据库中，然后再从数据库中使用这些数据创造价值。 比如： 用户画像。

扩展知识： 数据库分类
关系型数据库，非关系型数据库（占时不讨论）。

1.3 什么是关系型数据库？

MySql 就是关系型数据库的一种，其实就是底层是以 “二维表” 的形式保存数据，属于关系型。

学生表：

编号	姓名	班级
1	路飞	1
2	索隆	2

班级表：

班级编号	班级名称
1	三年二班
2	三年三班

扩展知识：
常见的关系型数据库，有哪些？

1.SQL Server微软提供，适用于中型、大型项目，收费，在java 中的使用占比不高。在.NET语言中使用较多。
2.Oracle甲骨文公司提供，适用于大型、超大型项目，功能强大，性能优异，收费，在] ava中使用占比很高。"
3. mysql瑞典 MySQLAB 公司提供，适用于小型、中型项目，免费开源，小巧轻量，性能也不差。在Java中使用占比较高。它还有一个亲兄弟，MariaDB，是有mysql创始人开发的，完全兼容mysql。
4. DB2IBM公司提供，适用于大型项目，收费，在 Java 中使用占比不高。。 Sqlite:迷你，嵌入式设备，智能家居，手机，ipad等。5. Sqlite迷你，嵌入式设备，智能家居，手机，ipad等。

2. 数据库的安装与卸载

请参考初学者 MySQL 数据库安装与卸载使用手册，即可。
包括：如何启动，关闭，连接数据库。
扩展知识： 退出操作，在命令窗口下，quit 或者 exit。当输出错误，无法回删除时，使用反斜杠c，\c

3. SQL语句概念和类型

操作数据库就需要使用相应的规则，即使用sql语句操作。

3.1 什么是Sql语句？

官方的回答： Structure Query Language(结构化查询语言)简称SQL，它被美国国家标准局(ANSI)确定为关系型数据库语言的美国标准，后被国际化标准组织(ISO)采纳为关系数据库语言的国际标准。数据库管理系统可以通过SQL管理数据库；定义和操作数据，维护数据的完整性和安全性。
白话就是： 使用者与数据库可以交流的语言，就是sql语句。主要分为以下几类。

3.2 SQL语言的分类

DDL(Data Definition Language) 数据定义语言，用来操作数据库、表、列等；常用语句：CREATE、 ALTER、DROP。
DML(Data Manipulation Language) 数据操作语言，用来操作数据库中表里的数据；常用语句：INSERT、 UPDATE、 DELETE。
DCL(Data Control Language) 数据控制语言，用来操作访问权限和安全级别；常用语句：GRANT、DENY。
DQL(Data Query Language) 数据查询语言，用来查询数据 常用语句：SELECT。

3.3 SQL语句规范说明

通过数据库的 sql语言分类 来操作使用数据库。
1. 注意：Sql语句对大小写不敏感，推荐关键字用大写，自定义小写（数据库名，表名，列名，别名）。
```
说明：1和2 在本质上是一致的，都可以使用。因为数据库不区分大小写。但是，推荐第3种写法。一个字“规范”。1.     create database mybase;2.  CREATE DATABASE MYBASE;3.  CREATE DATABASE mybase;
```
1. 在数据库自定义表中 不推荐java的驼峰命名法， 而是使用下划线去连接，如： tab_name 而不是tabName;

3.4 MySQL中的数据类型

整数类型；
- 根据数值取值范围的不同MySQL 中的整数类型可分为5种，分别是TINYINT、SMALUNT、MEDIUMINT、INT和 BIGINT。
- 使用场景，以及如何取值，记住的一点就是系统故障成本远远超过内存空间成本。

浮点类型；
- 浮点数和定点数 类型的特点是都可以处理小数。
- 定点数（Decimal）类型取值范围相对小，但是精准，没有误差，适合于对精度要求极高的场景（设计到金额计算），M被称为精度，D被称为标度。
- 举个栗子： M表示的是数据的长度，D表示的是小数点后的长度。将数据类型为DECIMAL(5,2)的数据3.1415 插人数据库后显示的结果为3.14

字符串类型；
- 在MySQL中常用CHAR 和 VARCHAR 表示字符串。区别在于：VARCHAR存储可变长度的字符串。CHAR 是固定长度。啥意思？
- VARCHAR 定义时必须指定长度（M），否则会报错。

字符串类型	长度	长度范围
CHAR	固定长度	0~255
VARCHAR	可变长度	0~65535

大文本数据类型
- 适合存储大文本数据，例如，文章内容、简历、小说等等。LONGTEXT 相当于能存储4GB,MEDIUMTEXT 16M

数据类型	长度范围
TINYTEXT	0~255
TEXT	0~65535
MEDIUMTEXT	0~16777215
LONGTEXT	0~4294967295

日期类型；
- MySQL有多种表示日期和时间的数据类型，日期和时间类型主要有：YEAR类型、TIME类型、DATE类型、DATETIME类型和TIMESTAMP类型。
- 注意： TIMESTAMP( 时间戳 )底层存储的是毫秒值，距离1970-1-1 0:0:0 0毫秒的毫秒值。两个日期比较大小或日期计算时，TIMESTAMP更方便、更快。
- （时间戳）当使用插入时，或者更新，它可以自动更新为当前系统时间。 例如：创建时间。

开发中的建议： 在定义数据类型时，如果确定是整数，就用 int；如小数，一定用定点数类型DECIMAL(M,D) ；如果是日期与时间，就用DATETIME 。

4 数据库的基本操作

4.1 显示数据库

查看服务器中所有的数据库，列出所有库的名称。

 1.显示数据库show databases;

4.2 进入数据库

进入某一个数据库，如果想在指定的数据库操作表， 就需要先进入数据库，之后才能操作表和表数据。
- 如果操作表，但是没有先进入数据库会有错误提示，No database selected。

 1.进入数据库use  数据库名称;use mysql;

4.3 显示当前数据库名称

想知道当前使用的数据库的名称。

 1.显示当前数据库名称select databases();

4.4 创建数据库

语法格式：create database 数据库名称 charset 编码格式 创建新的数据库，在服务器上。

 1. 创建数据库create database mydb charset utf8;

4.5 查看数据库的基本信息

语法格式： show create database 数据库名称;

  1.显示数据库的基本信息，并查看编码格式show create database mydb;

4.6 删除数据库

删除语法格式： drop database 数据库名称;
- 注意：数据库有表的情况下，是无法删除数据库的。

 1.删除数据库drop database mydb;

5. 数据库表的基本操作

5.1 创建表，查看表结构

在数据库中创建表操作，列名会对象相应的数据类型。中间用逗号分割。
- 如：创建学生表（编号（整型），姓名（字符串），性别（字符串），出生年月（日期型），成绩（浮点型））。

 1.创建语法格式：create table 表名(列名 数据类型,列名 数据类型,... );1.1 例子：create table stu(id int, name varchar(50),gender varchar(10),birthday date,score decimal    //不指定，默认 （10.0），无精度。);

显示数据库中的表，并且查看其结构。

 1.显示数据库中的表show tables;2.查看表结构 desc 表名称;desc stu;

5.2 删除表

删除表，即使表里有数据也会直接删除。一定要谨慎操作。

 1,删除表操作drop table 表名;drop table stu;

5.3 新增，查询，修改，删除表记录

语法就是针对表中数据，添加，修改，删除，相应记录，相当于使用DML数据库操作语言。

新增(插入)：往表中的新增数据，相当插入数据。
- 注意： 插入时列名可以省略，但是顺序要一致，并且涉及到日期类型和字符串类型 需要加单引号。

1.往表中插入数据，语法格式：insert into 表名 (列名1，列名2，列名3 ...) values(值1，值2，值3 ...); //列名可以省略。但是顺序一致。2.例子：1.   insert into stu values(1,'路飞','男','2020-12-20',98.2);2.   insert into stu(id,name,gender,birthday,score) values(2,'山治','男','2021-12-20',100.2);

查询： 查询表中的数据，即：显示表中的记录。
- 可以按照列名查询，查询指定列名数据。也可以省略使用" * "号代替，相当于全部列名查询。

     1.根据列名显示表中的记录，语法格式：select 列名1,列名2,列名3, ... from 表名;select * from 表名;2.例子：1. select id ,score from stu;2. select * from stu;

修改：更改表中的数据，即：修改表中的记录。修改有两种情况：如下
- 第一种：指定修改表中的，某一条记录，加上where 控制范围。
- 第二种：修改表中相应字段的全部数据。不加where控制范围。

提示： where 相当于过滤条件关键字。1 修改表中数据的语法格式：update 表名 set  列名=值，列名=值 where 子语句(条件);1.1 修改stu表中的分数，将所有分数加10分。update stu set score = score+10;1.2 修改指定的记录数据，如name = 路飞的记录 score 减10分;update stu set score = score-10 where name ="路飞";

删除：同更新操作一样，可以全部删除，也可以删除指定的记录。
- 需要使用条件关键字 where 过滤选项。
- 提示 语法格式： delete from 表名 where 子语句；

  1.删除成绩大于100分的。delete from stu where scroe>=100;2. 全部删除表中记录；delete from stu;

提示： 在操作表数据的时候一定要注意，操作大量数据时，应该先备份表，然后再操作。或者有什么有什么更好的办法！？ 答案：开启事物操作，提交和回滚控制。

6. MySQL 字段约束

字段约束，又叫列约束，约束相当于规则，字段约束就是即：列的规则。

6.1 主键约束

一个列如果添加了主键(primary key)约束，那么这个列就是主键，主键的特点是，唯一且不为空，且不能重复。
- 如：身份证，每一个人独立一个，且不重复。
- 没有加主键约束的字段id值，如下图：

  1.语法格式creaete table stu(列名 数据类型 primary key,...);

主键自增策略： 当id为数值类型时，可以让数据库维护id的序号，每次自增1，这样可以省去了开发人员的底层维护，需要关键字AUTO_INCREMENT 设置到需要维护的id上即可。

6.2 非空约束

如果一个列加了非空约束（not null）约束，那么这个列的值就不允许为空，但是可以重复。
- 如：性别，密码等。不允许为空，但是可以重复。
- 如果不设置not null 即允许为空，效果如下：

 1.非空约束语法格式：create table stu(gender varchar(10) not null,password varchar(30) not null,...);

6.3 唯一约束

一个列添加了唯一约束(unique)，那么这个列就是唯一，且不能重复，但是可以为空。
- 如：用户名 username。

  1.非空约束语法格式：create table stu(id int primary key auto_increment,username varchar(13) unique,phone varchar(11) unique not null, //可以和非空一起使用。...);

7. 数据库查询表记录

DQL 数据库查询语言，也是数据库大量使用的操作，接下来就是针对各种情况的查询操作介绍。
提示：操作之前，先将准备数据导入 创建数据库，创建表结构，并插入数据。

7.1 SELECT 基础查询

SELECT 语句用于从表中选取数据。查询的结果被存在一个表中，该表称为结果集。
- 语法格式： select 列名称 | * from 表名;
- 提示： * 星号为通配符，相当于所有列。如果输入列名，只查询指定列数据。
请先导入数据，在操作。

 1. 查询employ表中, 所有的列的数据信息。select * from employ; 2. 查询指定列名称，部门 职位，的数据信息。select department ,job from employ;

如果查询的记录存在大量的 重复数据 应该怎么处理！？

1. 使用去重复关键字 distinct ，在列之前加入即可。 select distinct department ,job from employ;

7.2 WHERE 子句查询

WHERE 子语句查询关键字，相当于设定，满足筛选的条件，后面加运算符或者关键字。
- 语法格 select 列名称 from 表名 where 列运算符; 下面运算符可以在where中使用。

操作符	作用
=	等于
<> 或 !=	不等于
>	大于
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于
BETWEEN…and…	在某个范围内
in	在一个区间里
LIKE	搜索某种模式

练习：查询薪资表 ，中大于等于2500的所有员工，并 显示员工姓名。

     select emp_name, salary from employ where salary >=2500;

练习：查询薪资表，中（薪资和奖金）大于等于2500的所有员工，并 显示员工姓名。

 1. 需要结合运算符查完成查询。select emp_name ,(salary+bonus)from employ where (salary+bonus)>=2500;

思考一个问题01： 查询结果，作者也是3000，为什么没有统计！？什么原因！？
2.1 . ifnull(列,值) 函数:：判断指定列是否包含null值，如果有null值，第二个值就需要用null值替换。
```
   1. 解决列中存在null值情况。select emp_name, (salary+ifnull(bonus,0)) from employ where (salary+ifnull(bonus,0))>=2500;
```
思考一个问题02： 上述表头看起来不容易识别，怎么能把上面表头编程“总薪资”？

 2. 解决表头可容易识别。起一个别名，白话意思，起名字 关键字 ASselect emp_name AS 姓名, (salary+ifnull(bonus,0)) AS 总薪资 from employ where (salary+ifnull(bonus,0))>=2500;

练习：查询薪资表中，员工薪资在1500到3000之间的人员，并显示姓名，和薪资。。

提示使用运算符between... and...

 1.使用运算符，显示区间数据。1.1 select emp_name,salary  from employ where salary>=1500 and salary <=3000;1.2 select emp_name ,salary from employ where salary between 1500 and 3000;

练习：查询薪资表中，员工薪资是1800 ，3000，2500 的人员，并显示姓名，和薪资。

提示：使用运算符 in；

 1. 查询指定的人员数据，使用and可以么！？ 测试结果：不可以，需要使用 or。1.1 select emp_name,salary from employ where salary=1800 or salary =3000 or salary=2500;-- 使用where 列名 in(值，值，值); in相当于一个范围1.2 select emp_name,salary from employ where salary in(1800,3000,2500);

练习：查询薪资表中，员工薪资不是 1800 ，3000，2500 的人员，并显示姓名，和薪资。

提示：使用运算符 not；

  1.相当于排除这三个选择 。1.1 select emp_name,salary from employ where salary not in(1800,3000,2500);1.2 select emp_name,salary from employ where not (salary=1800 or salary =3000 or salary=2500);

练习：查询薪资表中，员工薪资大于4000和薪资小于2000 的人员，并显示姓名，和薪资。
- 提示：使用运算符 or；
```
   1. 这是一个范围取数，但是属于相反的范围。select emp_name,salary from employ where salary>4000 or salary <2000;
```

练习：查询薪资表中。属于 空值查询

一，没有部门的员工（即，部门为null）
二，部门不是null的员工信息，并显示姓名。

1 .提示null值比较特殊，不能使用 = 号去判断，需要使用  isselect * from employ where department is null; --部门不是null的员工信息，并显示姓名。相当于取反。select * from employ where department is not null;

7.2.1 课堂测试where案例

测试时间3分钟： 查询薪资表中，薪资大于2999，并且奖金小于600的员工，显示员工姓名，薪资，奖金。

7.3 模糊查询

LIKE操作符用于WHERE子语句中搜索列中的指定模式。可以和通配符（%，_）配合使用。
- 语法结构：select 列 | * from 表名 where 列名 like 值;

操作符	作用
%	表示0个或者多个任意字符
_	表示一个任意字符

练习：查询薪资表中 ，包含 “张” 字的员工，并显示员工姓名。
- 提示：使用运算符%。

 1.思考一下，名字中包含张字，可能以它开头也可能以它结尾。1.1 select emp_name from employ where emp_name like "%张%";

练习：查询薪资表中 ，以 “冯” 字开头的员工，并显示员工姓名。
- 提示：注意是以冯字开始。。
```
  1. select emp_name from employ where emp_name like "冯%";
```
练习：查询薪资表中 ，以 “徐” 字开头的员工，并显示姓名为两个字的员工，显示姓名。
- 提示：注意是以徐开头且两个字的员工。
```
1. 相当于规定了字数的限定 ，使用 运算符 “_”带表一个任意字;select  emp_name from employ where  emp_name like "徐_";
```

7.4 多行函数查询

多行查询也叫 聚合函数，根据某一列或所有列进行统计。
常见的多行函数有：

操作符	作用
COUNT(列名 \| * ) :	统计结果集中，某一列或者记录的行数。
MAX (列)	统计结果集中，某一列值中的最大值。
MIN (列)	统计结果集中，某一列值中的最小值。
SUM (列)	统计结果集中，某一列所有值中的和。
AVG (列)	统计结果集中，某一列值得平均值。

提示： 多行语句不能在 where 子句中使用。

练习：统计薪资表中 ，员工薪资大于等于 3000的个数
- 提示：中间count （*）可以使用星号代替一样。
```
 1.select count(salary) from employ where  salary >=3000;2.select count(*) from employ where  salary >=3000;
```

练习：求薪资表中 ，分别求出，薪资最高和薪资最低。

提示：可以合并求取。

 1.薪资最高select max(salary) from employ;2.薪资最低select min(salary) from employ;3.合并 起别名 薪资最高 和薪资最低。select max(salary) as 最高薪资, min(salary) as 最低薪资 from employ;

练习：统计薪资表中，员工薪资的总额（薪资和奖金）。
- 提示：思考怎么连接？
```
 1. select sum(salary) + sum(bonus) as 薪资总和 from employ;
```

练习：统计薪资表中，平均薪资(不包含奖金)。

提示：啥是平均薪资！？总薪资/总人数

  --用总薪资/总人数1. select sum(salary)/count(*) from employ;-- 使用avg平均函数2. select avg(salary) from employ;

7.5 分组查询

GROUP BY 语句根据一个或者多个列对结果集进行分组。就像切蛋糕一样，将表中的数据进行分组。
在分组上可以使用 多行函数中COUNT , SUM, AVG ,MAX ,MIN 等函数。
- 语法格式：select 列 |* from 表名 [where 子语句] group by 列;

练习：对薪资表中，按照部门对员工进行分组，查看分组效果。

 -- 相当于对部门进行分组1.select department from employ  group by department;-- 扩展：结合多行函数  相当于统计分组个数。1.1 select count(*) ,department from employ group by department;

练习：对薪资表中，按照职位进行分组，并统计每个职位的人数，显示职位和对应人数。
```
   1.  select job, count(*)  from employ group by job;
```
练习：对薪资表中，按照部门进行分组，求每个部门的最高薪资（不包含奖金），显示部门名称和最高薪资。
```
  1. select max(salary) ,department from employ group by department;
```

7.6 排序查询

从表中査询出来的数据可能是无序的，所以使用ORDER BY 子句将结果集，根据指定的列排序后在返回。
- 语法格式：select 列名 from 表名 order by 列名 [asc|desc]；
- asc(默认) 升序，从低到高。 desc 降序，从高到低。

练习：对薪资表中
- 一，员工的薪资从低到高进行排序，显示员工姓名，薪资。提示：相当于升序 asc（默认可以不写）。
- 二，员工的奖金进行降序，显示员工姓名，薪资。
```
--升序, 1. select emp_name,salary from employ order by salary asc;
--降序2. select emp_name,bonus from employ  order by bonus desc;
```

7.7 分页查询

在mysql中，通过 limit 进行分页查询，相当于，网址有上百页，不可能一次都显示，每次显示几条，或几十条。
- 语法格式：limit（第几页码-1)*每页显示记录数，每页显示记录数。；

练习：查询薪资表中分页记录，分页显示：每页2条记录，返回第一页。
- 返回第二页。

 --返回第一页 每页显示2条数据 select * from employ limit 0,2;  -- 返回第二页  limit(2-1)*2 2;select * from employ limit 2,2;-- 返回第三页 limit(3-1)*2 2;select * from employ limit 4,2;-- 返回第四页   limit(4-1)*2 2select * from  employ limit  6,2;

7.8 其他函数

函数，如 java中的方法一样，有着特殊的功能，sql中也有其相应的方法。
-函数很多，就不能全部列举出来，先混一个脸熟。

函数名	作用
curdate()	获取当前日期，年月日
curtime()	获取当前时间，时分秒
sysdate()	获取当前日期+时间年月日时分秒
year(date)	返回date中的年份
month(date)	返回date中的月份
day(date)	返回日
now()	返回年月日时分秒
hour(date)	返回date中的小时
minute(date)	返回date中的分钟
second(date)	返回date中的秒
concat（s1 ，s2）	将s1 s2等多个字符串合并成一个字符串

练习：查询薪资表中 员工在1993与1995之间出生的员工，显示姓名，出生日期。
- 提示：日期与数值不能相比较。

 -- 思路，将日期转换为数值。year(date)    select emp_name,birthday from employ where year(birthday) >=1993 and year(birthday)<=1995;提问： 还有没有别的思路？

练习：查询薪资表中 本月过生日的所有员工。
- 提示：获取系统中本月的月份同表中的所有月份员工进行比较。
```
    -- 获取系统中当前月份select * from employ where month(now()) = month(birthday);
```
练习：查询薪资表中 显示姓名和薪资 显示结果为 “xxx（元）”。
- 提示：字符串拼接 concat（）；
```
    1. select emp_name, concat(salary,"(元)") from employ ;
```

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