一、什么是关系？
1、分析：有这么一组数据关于学生的数据
学号、姓名、年龄、住址、成绩、学科、学科（语文、数学、英语）
我们应该怎么去设计储存这些数据呢？
2、先考虑第一范式：列不可在拆分原则
这里面学科包含了三个学科，所以学科拆分为：语文学科、数学学科、英语学科，同样的成绩也要拆分为语文成绩、数学成绩、英语成绩。这样既满足了第一范式，各列可以设计为：
学号、姓名、年龄、住址、语文学科、数学学科、英语学科、语文成绩、数学成绩、英语成绩
3、在考虑第二范式：唯一标识
也就是说在1NF的基础上，非Key属性必须完全依赖于主键，第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。选取一个能区分每个实体的属性或属性组，作为实体的唯一标识。即确定主键，我们可以选取学号为主键
4、接着在考虑第三范式：
确保表中各列与主键列直接相关，而不是间接相关。即各列与主键列都是一种直接依赖关系，则满足第三范式。
不难发现在这么多列中，年龄、住址和成绩、学科没有直接关系，也就是说我考多少分，和年龄及住址都无关，他们都是学生的信息，但都是不相关的信息，所以根据第三范式，我们需要将这些数据根据其相关性拆分为多个表。
5、表与表之间的关系
如果我们要想找到张三的语文成绩，那么我们就必须去成绩表中查找，因为成绩表中保存的所有人的所有学科成绩。但是在成绩表中查找的时候，需要从省标中查到张三的学号（stu_id）和从学科表中查到语文学科(sub_id)的编号,这个时候这三张表就发生了关系，这也就是关系型数据库的精髓，而根据这种表与表之间的关系也会衍生出很多的查询的高级操作
二、外键(foreign key)
外键约束:用于限制主表与从表数据完整性。
alter table scores add constraint 'stu_score_fk' foreign key(stu_id) references students(stu_id);
- 将scores表的stu_id外键关联到students表的stu_id字段（说明：这里scores表里面字段stu_id和students表里的stu_id重名了，最好避免重名）
- 每个外键都有一个名字，可以通过constraint指定
- 存在外键的表，称之为从表（子表），外键指向的表，称之为主表（父表）。
- 作用：保持数据一致性，完整性，主要目的是控制存储在外键表（从表）中的数据。例如，此时在从表插入或者修改数据时，如果stu_id的值在students表中不存在则会报错
- 外键也可以在创建表时可以直接创建约束
语法：
foreign key (外键字段） references 主表名 (关联字段)
例如：
create table scores( id int primary key auto_increment, stu_id int, sub_id int, score decimal(5,2), foreign key(stuid) references students(id), foreign key(subid) references subjects(id) );
[主表记录删除时的动作] [主表记录更新时的动作]，此时需要检测一个从表的外键需要约束为主表的已存在的值。外键在没有关联的情况下，可以设置为null.前提是该外键列，没有not null。
三、外键的级联操作
- 在删除或者修改students表的数据时，如果这个stu_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
alter table scores add constraint stu_sco foreign key(stu_id) references students(stu_id) on delete cascade;
除了on delete还有on update都要注意级联操作
级联操作的类型包括：
- restrict（限制）：默认值，抛异常，拒绝父表删除或者更新
- 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，如果主表修改记录，则从表记录也将被修改
- set null：将外键设置为空
- no action：什么都不做
四、链接查询
在讲解第一个问题关系的时候，我们提到了，如果要查找张三的语文成绩，需要用到三个表，当我们查询结果来源于多张表的时候就需要使用连接查询
链接查询关键：找到表间的关系，当前的关系是
- students表的stu_id---scores表的stu_id
- subjects表的sub_id---scores表的sub_id
select students.stu_name,subjects.sub_name,scores.score from scores inner join students on scores.stu_id=students.stu_id inner join subjects on scores.sub_id=subjects.sub_id where students.stu_name='张三' and subjects.sub_name='语文';
+----------+----------+-------+
| stu_name | sub_name | score |
+----------+----------+-------+
| 张三 | 语文 | 80 |
+----------+----------+-------+
- 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
五、视图
视图就像我们python里面的函数一样，对SQL语言代码块的封装
-
- 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.stu_name,subjects.sub_name,scores.score from scores inner join students on scores.stu_id=students.stu_id inner join subjects on scores.sub_id=subjects.sub_id;
这句话的意思就是用stuscore就相当于后面红色很长的一段SQL语句：
mysql> select *from stuscore; +----------+----------+-------+ | stu_name | sub_name | score | +----------+----------+-------+ | 张三 | 语文 | 80 | | 张三 | 数学 | 85 | | 张三 | 英语 | 88 | | 李四 | 语文 | 83 | | 李四 | 数学 | 84 | | 李四 | 英语 | 87 | | 王五 | 语文 | 81 | | 王五 | 数学 | 85 | | 王五 | 英语 | 85 | | 赵六 | 语文 | 88 | | 赵六 | 数学 | 88 | | 赵六 | 英语 | 87 | | 侯七 | 语文 | 84 | | 侯七 | 数学 | 83 | | 侯七 | 英语 | 82 | +----------+----------+-------+
六、自连接查询
有时在信息查询时需要进行对自身连接（自连接）自连接是单边操作，所以我们需要为表定义别名。举例说明，下面是一个新的学生成绩表，在下表中我们要找到比张三成绩高的。
+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+ | 1 | 张三 | 90 | | 2 | 李四 | 85 | | 3 | 王五 | 80 | | 4 | 赵六 | 95 | | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+
一般情况我们看到这张表我们第一时间用语句进行操作：
select * from Score where stu_score>90;
可想而知，这是有多么简单，假设你并不知道数据库中张三的成绩是90或者数据量相当庞大呢？作为一个数据库管理员，我们就要用别的方式迅速找出所需要的数据。
方式一：分步查找：最简单的一种方式，也是最容易想到的操作“
select stu_score from Score where stu_name='张三';//得出张三的成绩 select *from Score where stu_score>90;
与采用自连接的方式相比，这种方法需要对中间结果进行人工干预，显然不利于程序中的自动处理操作。
方式二：自连接方式：
select * from Score as a,Score as b where a.stu_name='张三' and a.stu_score<b.stu_score;
+--------+----------+-----------+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+--------+----------+-----------+ | 1 | 张三 | 90 | 4 | 赵六 | 95 | | 1 | 张三 | 90 | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+--------+----------+-----------+
如果不想把张三的信息打印出来我们可以调整SQL语句为：
select b.* from Stu_score as a,Stu_score as b where a.stu_name='张三' and a.stu_score<b.stu_score;
+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+ | 4 | 赵六 | 95 | | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+
注意：别名 a,b虽然名称不同，但是同一个表，定义别名的目的是更方便在自身进行删选。
执行select通过（中间表）所得到的b.*，，就是最终结果。
七、子查询
子查询也是常用的一种方式，就是在select里嵌套select。还是上面的例子，我们用子查询实现如下：
select * from Stu_score where stu_score>(select stu_score from Stu_score where stu_name='张三');
+--------+----------+-----------+ | stu_id | stu_name | stu_score | +--------+----------+-----------+ | 4 | 赵六 | 95 | | 5 | 侯七 | 100 | +--------+----------+-----------+
八、内置函数
1、字符串函数
1、查看字符的ascii码值ascii(str)，str是空串时返回0
mysql> select ascii('a'); +------------+ | ascii('a') | +------------+ | 97 | +------------+
2、查看ascii码值对应的字符char(数字)
mysql> select char(97); +----------+ | char(97) | +----------+ | a | +----------+
3、拼接字符串concat(str1,str2...)
select concat(12,34,'ab'); +--------------------+ | concat(12,34,'ab') | +--------------------+ | 1234ab | +--------------------+
4、包含字符个数length(str)
mysql> select length('abc'); +---------------+ | length('abc') | +---------------+ | 3 | +---------------+
5、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
mysql> select substring('abc123',2,3); +-------------------------+ | substring('abc123',2,3) | +-------------------------+ | bc1 | +-------------------------+
6、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
mysql> select trim(' bar '); +------------------+ | trim(' bar ') | +------------------+ | bar | +------------------+
mysql> select trim(leading 'x' FROM 'xxxbarxxx'); +------------------------------------+ | trim(leading 'x' FROM 'xxxbarxxx') | +------------------------------------+ | barxxx | +------------------------------------+
mysql> select trim(trailing 'x' FROM 'xxxbarxxx'); +-------------------------------------+ | trim(trailing 'x' FROM 'xxxbarxxx') | +-------------------------------------+ | xxxbar | +-------------------------------------+
mysql> select trim(both 'x' FROM 'xxxbarxxx'); +---------------------------------+ | trim(both 'x' FROM 'xxxbarxxx') | +---------------------------------+ | bar | +---------------------------------+
7、替换字符串replace(str,from_str,to_str)
mysql> select replace('abc123','123','def'); +-------------------------------+ | replace('abc123','123','def') | +-------------------------------+ | abcdef | +-------------------------------+
8、大小写转换，函数如下
- lower(str)
- upper(str)
mysql> select lower('aBcD'); +---------------+ | lower('aBcD') | +---------------+ | abcd | +---------------+
2、数学函数
1、求绝对值abs(n)
mysql> select abs(-32); +----------+ | abs(-32) | +----------+ | 32 | +----------+
2、求m除以n的余数mod(m,n)，同运算符%
mysql> select mod(10,3); +-----------+ | mod(10,3) | +-----------+ | 1 | +-----------+ mysql> select 10%3; +------+ | 10%3 | +------+ | 1 | +------+
3、floor(n)，表示不大于n的最大整数
mysql> select floor(2.3); +------------+ | floor(2.3) | +------------+ | 2 | +------------+
4、ceiling(n)，表示不小于n的最大整数
mysql> select ceiling(2.3); +--------------+ | ceiling(2.3) | +--------------+ | 3 | +--------------+
5、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
mysql> select round(1.6); +------------+ | round(1.6) | +------------+ | 2 | +------------+
6、求x的y次幂pow(x,y)
mysql> select pow(2,3); +----------+ | pow(2,3) | +----------+ | 8 | +----------+
7、随机数rand()，值为0-1.0的浮点数
mysql> select rand(); +--------------------+ | rand() | +--------------------+ | 0.0713081630610937 | +--------------------+
3、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)
mysql> select year('2019-7-11'); +-------------------+ | year('2019-7-11') | +-------------------+ | 2019 | +-------------------+
- 日期计算，使用+-运算符，数字后面的关键字为year、month、day、hour、minute、second
mysql> select '2019-7-11'+interval 1 day; +----------------------------+ | '2019-7-11'+interval 1 day | +----------------------------+ | 2019-07-12 | +----------------------------+
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
九、事物
- 当一个业务逻辑需要多个sql语句完成时，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 Stu_score;
- 修改表的类型：alter table '表名' engine=innodb;
alter table Stu_score engine=innodb;
- 事务语句
开启begin;
提交commit;
回滚rollback;
在begin；后面写我们要操作的SQL语句组合也就是我们所谓的要执行的事物，但是这个时候写好的SQL语句就算我们回车之后，也不会执行，知道commit;执行之后才会被执行到数据库中，rollback回滚是我们begin;之后发现我们写错了，或者不想执行了，都可以在commit；之前回滚到上一次commit；的状态，很像版本控制器SVN和GIT一样