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_name
                  WHERE 条件
                  GROUP BY field
                  HAVING 筛选
                  ORDER BY field
                  LIMIT 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"
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