一、数据库管理软件的由来:
基于我们之前所学,数据要想永久保存,都是保存于文件中,毫无疑问,一个文件仅仅只能存在于某一台机器上。
如果我们暂且忽略直接基于文件来存取数据的效率问题,并且假设程序所有的组件都运行在一台机器上,那么用文件存取数据,并没有问题。
#因为这台机器一旦挂掉则意味着整个软件的崩溃,并且程序的执行效率依赖于承载它的硬件,而一台机器机器的性能总归是有限的,受限于目前的硬件水平,就一台机器的性能垂直进行扩展是有极限的。 #于是我们只能通过水平扩展来增强我们系统的整体性能,这就需要我们将程序的各个组件分布于多台机器去执行。
2、数据安全问题
#根据1的描述,我们将程序的各个组件分布到各台机器,但需知各组件仍然是一个整体,言外之意,所有组件的数据还是要共享的。但每台机器上的组件都只能操作本机的文件,这就导致了数据必然不一致。 #于是我们想到了将数据与应用程序分离:把文件存放于一台机器,然后将多台机器通过网络去访问这台机器上的文件(用socket实现),即共享这台机器上的文件,共享则意味着竞争,会发生数据不安全,需要加锁处理。。。。
3、并发
根据2的描述,我们必须写一个socket服务端来管理这台机器(数据库服务器)上的文件,然后写一个socket客户端,完成如下功能:
#1.远程连接(支持并发) #2.打开文件 #3.读写(加锁) #4.关闭文件
总结:
#我们在编写任何程序之前,都需要事先写好基于网络操作一台主机上文件的程序(socket服务端与客户端程序),于是有人将此类程序
写成一个专门的处理软件,这就是mysql等数据库管理软件的由来,但mysql解决的不仅仅是数据共享的问题,还有查询效率,安全性等一系列问题
,总之,把程序员从数据管理中解脱出来,专注于自己的程序逻辑的编写。
二 数据库概述
1 什么是数据(Data)
描述事物的符号记录称为数据,描述事物的符号既可以是数字,也可以是文字、图片,图像、声音、语言等,数据由多种表现形式,它们都可以经过数字化后存入计算机
在计算机中描述一个事物,就需要抽取这一事物的典型特征,组成一条记录,就相当于文件里的一行内容。
单纯的一条记录并没有任何意义,如果我们按逗号作为分隔,依次定义各个字段的意思,相当于定义表的标题
2 什么是数据库(DataBase,简称DB)
数据库即存放数据的仓库,只不过这个仓库是在计算机存储设备上,而且数据是按一定的格式存放的
过去人们将数据存放在文件柜里,现在数据量庞大,已经不再适用
数据库是长期存放在计算机内、有组织、可共享的数据即可。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种 用户共享
3 什么是数据库管理系统(DataBase Management System 简称DBMS)
在了解了Data与DB的概念后,如何科学地组织和存储数据,如何高效获取和维护数据成了关键
这就用到了一个系统软件---数据库管理系统
如MySQL、Oracle、SQLite、Access、MS SQL Server
mysql主要用于大型门户,例如搜狗、新浪等,它主要的优势就是开放源代码,因为开放源代码这个数据库是免费的,他现在是甲骨文公司的产品。
oracle主要用于银行、铁路、飞机场等。该数据库功能强大,软件费用高。也是甲骨文公司的产品。
sql server是微软公司的产品,主要应用于大中型企业,如联想、方正等。
4 数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系(重点理解!!!)
记录:1 刘海龙 324245234 22(多个字段的信息组成一条记录,即文件中的一行内容)
表:student,scholl,class_list(即文件)
数据库:oldboy_stu(即文件夹)
数据库管理系统:如mysql(是一个软件)
数据库服务器:一台计算机(对内存要求比较高)
总结:
数据库服务器-:运行数据库管理软件
数据库管理软件:管理-数据库
数据库:即文件夹,用来组织文件/表
表:即文件,用来存放多行内容/多条记录
三 mysql介绍
MySQL是一个关系型数据库管理系统,由瑞典MySQL AB 公司开发,目前属于 Oracle 旗下公司。MySQL 最流行的关系型数据库管理系统,在 WEB 应用方面MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System,关系数据库管理系统) 应用软件之一。
mysql是什么#mysql就是一个基于socket编写的C/S架构的软件 #客户端软件 mysql自带:如mysql命令,mysqldump命令等 python模块:如pymysql
数据库管理软件分类
#分两大类: 关系型:如sqllite,db2,oracle,access,sql server,MySQL,注意:sql语句通用 非关系型:mongodb,redis,memcache #可以简单的理解为: 关系型数据库需要有表结构 非关系型数据库是key-value存储的,没有表结构
四 下载安装
五 mysql软件基本管理
2. 登录,设置密码
初始状态下,管理员root,密码为空,默认只允许从本机登录localhost 设置密码 # mysqladmin -uroot password "123" 设置初始密码 由于原密码为空,因此-p可以不用 # mysqladmin -uroot -p"123" password "456" 修改mysql密码,因为已经有密码了,所以必须输入原密码才能设置新密码 命令格式: # mysql -h172.31.0.2 -uroot -p456 # mysql -uroot -p # mysql 以root用户登录本机,密码为空
3. 忘记密码
Windows平台下:
#1 关闭mysql #2 在cmd中执行:mysqld --skip-grant-tables #3 在cmd中执行:mysql #4 执行如下sql: update mysql.user set password=password('') where user = 'root' and host="localhost"; flush privileges; #5 tskill mysqld #或taskkill -f /PID 7832 #6 重新启动mysql
六 初识sql语句
有了mysql这个数据库软件,就可以将程序员从对数据的管理中解脱出来,专注于对程序逻辑的编写
mysql服务端软件即mysqld帮我们管理好文件夹以及文件,前提是作为使用者的我们,需要下载mysql的客户端,或者其他模块来连接到mysqld,然后使用mysql软件规定的语法格式去提交自己命令,实现对文件夹或文件的管理。该语法即sql(Structured Query Language 即结构化查询语言)
SQL语言主要用于存取数据、查询数据、更新数据和管理关系数据库系统,SQL语言由IBM开发。SQL语言分为3种类型: #1、DDL语句 数据库定义语言: 数据库、表、视图、索引、存储过程,例如CREATE DROP ALTER #2、DML语句 数据库操纵语言: 插入数据INSERT、删除数据DELETE、更新数据UPDATE、查询数据SELECT #3、DCL语句 数据库控制语言: 例如控制用户的访问权限GRANT、REVOKE
#1. 操作文件夹 增:create database db1 charset utf8; 查:show databases; 改:alter database db1 charset latin1; 删除: drop database db1; #2. 操作文件 先切换到文件夹下:use db1 增:create table t1(id int,name char); 查:show tables 改:alter table t1 modify name char(3); alter table t1 change name name1 char(2); 删:drop table t1; #3. 操作文件中的内容/记录 增:insert into t1 values(1,'egon1'),(2,'egon2'),(3,'egon3'); 查:select * from t1; 改:update t1 set name='sb' where id=2; 删:delete from t1 where id=1; 清空表: delete from t1; #如果有自增id,新增的数据,仍然是以删除前的最后一样作为起始。 truncate table t1;数据量大,删除速度比上一条快,且直接从零开始, auto_increment 表示:自增 primary key 表示:约束(不能重复且不能为空);加速查找
库相关操作
一 系统数据库
information_schema: 虚拟库,不占用磁盘空间,存储的是数据库启动后的一些参数,如用户表信息、列信息、权限信息、字符信息等
performance_schema: MySQL 5.5开始新增一个数据库:主要用于收集数据库服务器性能参数,记录处理查询请求时发生的各种事件、锁等现象
mysql: 授权库,主要存储系统用户的权限信息
test: MySQL数据库系统自动创建的测试数据库
二 创建数据库
1 语法(create database)
charset指定字符编码,数据库的表就会继承库的字符编码。
create database 数据库名 charset utf8;
2 数据库命名规则:
可以由字母、数字、下划线、@、#、$
区分大小写
唯一性
不能使用关键字如 create select
不能单独使用数字
最长128位
三 数据库相关操作
1 查看数据库 show databases; show create database 数据库名; //根据数据库名查看当初创建数据库怎么创的
select database();
2 选择数据库 use 数据库名;
3 删除数据库 drop database 数据库名;
4 修改数据库 alter database 数据库名 charset utf8; //数据库唯一能改的就是字符编码
创建表:
首先是要切到要创建表的这个数据库:
use 数据库名;
建表的完整语法:
create table 表名(
字段名1 类型[(宽度) 约束条件],
字段名2 类型[(宽度) 约束条件],
字段名3 类型[(宽度) 约束条件]
);
中括号内可以不写。
宽度是字符长度,比如name char(10)意思是最长输入10个字符。
约束条件:是否为空,唯一,自定增长,是在数据类型条件之上为字段附加的额外的限制。
注意:
最后一个字段一定不能加逗号,加了就报错。
同一张表字段名不能重复。
宽度和约束条件可以不写,字段名和类型是必须的。
创建一个表时必须有一个id字段int类型不为空并且不允许重复,不为空且唯一就是在这个字段的数据类型上加的额外的约束。
create table t2(id int not null unique);
相当于primary key主键:
create table t2(id int primary key);
既然是记录编号,最好每次自己增长:
create table t2(id int primary key auto_increment,name char(15));
如果没有切换就这么写:
create table 数据库名.表名 (id int primary key unipue,name char(15));
查看当前所在的数据库或者文件夹:
select database();
查看当前数据库的所有表:
show tables;
查看刚刚建的那一个表:
show create table 表名;
查看表的数据结构描述信息:
describe 表名;
可以简写为:
desc 表名;
改表无非是改表的字段:
删除表:
drop table 表名;
一、数值类型
整型类型:tinyint smallint mediumint int bigint
作用:存储年龄、登记、id、各种号码等等。
注意:整型类型后面的宽度限制的是显示宽度。
浮点型:float double decimal
作用:存储薪资、身高、体重、体质参数等等。
注意:decimal的精度最准确
二、日期类型
date 2020-4-4
time 09:30:00
datetime/timestamp 2020-4-4 09:30:00
year 2020
建表语句:
create table student1 ( id int primary key auto_increment, name char(16), reg_time datetime, born_year year, birth date, class_time time );
插入记录:
insert into student1(name,reg_time,born_year,birth,class_time)values ('zhangrenguo1',20180605,1994,19940113,'08:30:00'), ('yangjing1','2018-6-7',1993,'1993-02-23',083000);
datetime和timestamp的区别: 1、datetime日期范围是1001-9999年,timestamp的事件范围是1970-2038年。 2、datetime存储于时区无关,timestamp存储与时区有关,显示的值也依赖于时区,在MySQL服务器,操作系统以及客户端连接都有时区的设置。 3、datetime使用8字节存储空间,timestamp使用4字节存储空间。因此timestamp比datetime的空间利用率高。 4、datetime的默认值时null,timestamp的字段默认不为空,默认值为当前时间(current_time),如果不做特殊处理,并且update语句中没有指定该列的更新值,则默认更新为当前时间。
三、字符串类型
宽度指的是限制字符个数。
char:定长
varchar:变长
注意:mysql在查询时针对where 字段="值 "会忽略掉右面的空格,即按照where 字段="值"
如果是like这种模糊匹配就不会右面的空格。
四、枚举类型与集合类型
枚举enum可以括号括起来指定一个范围,枚举意思就是从指定的范围中只取一个。多选一。
集合set从指定范围可以选取多个。多取多。
create table emp( id int primary key auto_increment, name varchar(15), sex enum('male','female'), hobbies set('play basketball','music','travel','read'), addr char(20));
插入记录:
insert into emp(name,sex,hobbies,addr)values('yangjing','female','music,read','huaian');
创建表的完整语法: create table 表名( id int primary key unique, name varchar(15) ); create table 表名( 字段名1 类型[(宽度)约束条件], 字段名2 类型[(宽度)约束条件], 字段名3 类型[(宽度)约束条件] );
约束条件就是在字段的数据类型之外附加的额外条件。
一、not null和default
不为空,如果为空设置个默认值:
create table t3( id int primary key auto_increment, name varchar(15) not null, sex enum('male','female') not null default 'male' ); insert into t3(name) values('python'),('django'),('vue');
二、auto_increment
三、primary key 主键 在约束角度看就是not null 加 unique
但凡建表必须要有而且只有一个主键,而主键通常对应为id字段。
四、foreign key 外键 用来表之间建立关联关系。
1、被关联的字段必须是一个key,通常是primary key!!
2、创建表时被关联的必须先被建立起来,才能建立关联表。
3、插入记录是必须先往被关联的表插入记录,才能往关联表中插入记录。
4、删除时应该先删除关联表中的记录,才能删除被关联表对应的记录。
5、修改
比如员工管理系统
建员工信息表与部门信息关联起来:
create table emp( id int primary key unique auto_increment, name varchar(15), age int, sex enum('male','female'), education varchar(15), salary float, dep_id int, foreign key(dep_id) references dep(id) on delete cascade on update cascade );
create table dep( id int primary key unique auto_increment, dep_name varchar(20), dep_info varchar(20));
插入记录: insert into dep(dep_name,dep_info)values ('it','研发'), ('sale','营销'), ('hr','人事'); insert into emp(name,age,sex,education,salary,dep_id)values ('zhangrenguo',26,'male','大专',20000,1), ('yangjing',27,'female','本科',10000,2), ('zhanglin',52,'male','大专',10000,3), ('zhufengxiang',53,'female','小学',9000,1), ('zhanghaiou',27,'female','大专',15000,1);
五、unique key 唯一
联合唯一的写法:unique key (字段1,字段2);
create table book( id int primary key auto_increment, b_name varchar(15), price decimal); create table author( id int primary key auto_increment, a_name varchar(15), age int); create table author_book( id int primary key auto_increment, book_id int, author_id int, foreign key(book_id) references book(id) on update cascade on delete cascade, foreign key(author_id) references author(id) on update cascade on delete cascade);
插入记录:
insert into book(b_name,price)values ('平凡的世界',35), ('西游记',36), ('水浒传',28), ('红楼梦',77); insert into author(a_name,age)values ('张仁国',26), ('杨静',27); insert into author_book(book_id,author_id)values (1,1), (2,2), (3,2), (4,1), (2,1);
如何实现?
foreign key + unique
一、改表名: alter table 表名 rename 新表名; 二、增加字段:可以添加多个字段,用逗号隔开,最后一个用分号。 alter table 表名 add 要添加的字段名 数据类型 宽度 约束条件, add 要添加的字段名 数据类型 宽度 约束条件... add 要添加的字段名 数据类型 宽度 约束条件; alter table 表名 add 要添加的字段名 数据类型 宽度 约束条件 first; first意思是:把这个字段变成第一个字段 alter table 表名 add 要添加的字段名 数据类型 宽度 约束条件 after 字段名; 意思是把这个字段放到某个字段之后。 三、单独删除某个字段: alter table 表名 drop 字段名; 四、修改字段: alter table 表名 modify 字段名 数据类型 宽度 约束条件; alter table 表名 change 旧字段名 新字段名 旧数据类型 完整性约束条件; 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;
删表
把表里的记录都删掉: delete from t2; 删表: drop table 表名;
复制表
拷贝就是把查询结果不打印在屏幕上,放在一张新的表里。 create table author select * from author; 拷贝表结构:把查询结果写成一个加的,查询结果就是一个表结构没有记录。 create table author1 select * from author where 3<1 ;
一 介绍
MySQL数据操作: DML
========================================================
在MySQL管理软件中,可以通过SQL语句中的DML语言来实现数据的操作,包括
- 使用INSERT实现数据的插入
- UPDATE实现数据的更新
- 使用DELETE实现数据的删除
- 使用SELECT查询数据以及。
========================================================
本节内容包括:
插入数据
更新数据
删除数据
查询数据
二 插入数据INSERT
1. 插入完整数据(顺序插入) 语法一: insert into 表名(字段1,字段2,字段3…字段n) values(值1,值2,值3…值n); 语法二: insert into 表名 values (值1,值2,值3…值n); 2. 指定字段插入数据 语法: insert into 表名(字段1,字段2,字段3…) values (值1,值2,值3…); 3. 插入多条记录 语法: insert into 表名(字段名1,字段名2,字段名3,字段名4...字段名n) values (值1,值2,值3…值n), (值1,值2,值3…值n), (值1,值2,值3…值n); 4. 查询插入结果 语法: insert into 表名(字段1,字段2,字段3…字段n) select (字段1,字段2,字段3…字段n) from 表2 where …;
三 更新数据UPDATE
语法: UPDATE 表名 SET 字段1=值1, 字段2=值2, WHERE CONDITION; 示例: UPDATE mysql.user SET password=password(‘123’) where user=’root’ and host=’localhost’;
四 删除数据DELETE
语法: DELETE FROM 表名 WHERE CONITION; 示例: delete from t1 where id >=2;
五 查询数据select
单表查询:必须要有的关键字如下:select 字段 form 表名;
完整语法语法级别关键字的排列顺序如下: select distinct 字段,字段2...from 表名 distinct去重 where 约束条件 group by field 按照什么依据分组 having 筛选 过滤条件 order by field 排序 limit 限制条数 显示条数 ;
运行角度关键字先运行: from where group by having distinct order by limit
distinct去重去的是记录的重复,不是字段。 在字段查询的基础上可以进行四则运算,比如算年薪。 可以给字段起别名,as可写可不写。 select name salary*12 as yearly_salary from emp; select name salary*12 yearly_salary from emp; 可以自定义样式,字符串拼接用concat:多用于数据库迁移时。 select concat('年龄:',name)concat('年龄',age)from emp; select concat(name,':',age)from emp; select concat_ws(':',name,age,sex)from emp; concat_ws自动以:为分隔符进行拼接。 结合case语句:流程控制。
where关键字约束: where字句中可以使用: 1、比较运算符 > >= < <= != select * from emp where id >=10 and id<=20; 2、between and ; 在什么与什么之间 select * from emp where id >=10 and id<=20; select * from emp where id between 10 and 20; 3、in 在里面 select * from emp where id =10 and id = 15 and id =20; select * from emp where id in (10,15,20); 4、like '%' 任意一个字符 like '_' 任意单个字符 5、逻辑运算符 and or not
group by 分组: 什么是分组:按照所有记录相同的属性进行归类。一定是区分度比较低的字段 为什么要分组:当我们要以组为单位进行统计时就必须分组,比方说统计每个部门的最高工资。 分组是在where之后发生的。 select * from emp group by dep; 分组之后只能查到分组的字段以及组内多条记录聚合的成果。 聚合函数: max min avg sum 先确定表在哪?再确定有没有where?然后看需不需要分组? select dep avg(salary) from emp where age>=30 group by(dep); group_concat:组相关的拼接, select dep group_concat(name,':',age) from emp group by(dep);
having 过滤条件 having是在分组之后的过滤,即在分组之后专门针对聚合的结果进行进一步的筛选。 where是在分组之前的过滤,即在分组之前做了一次整体性的筛选。 select dep from emp group by dep having avg(salary)>10000;
order by 排序 可以直接排序默认是升序排序asc。 降序 desc 可以写多个,先按照年龄升序排列。如果年龄相同在按照薪资升序或降序排,用逗号隔开即可。
limit 限制显示的条数。 可以做分页显示的功能。 select * from emp limit 0,5; 从0开始往后取5条。 再查就是从5开始往后查5条: select * from emp limit 5,5;
正则表达式:regexp
多表关联查询:
多表关联查询:分析清楚查询需求跟哪几张表有关系,先用连接的方式把几张表连接到一张大表,再基于这一张大表用where、group by...当成单表去查。 笛卡尔积:将左表的每一条记录跟右表的所有记录全部建一个对应关系。 写法: select * from emp,dep; select * from emp,dep where emp.dep_id = dep.id; select * from emp,dep where emp.dep_id = dep.id and dep.dep_name = "it"; 联表操作: 1、内连接:只取两张表有对应关系的记录。 写法:on是连表的条件。 select * from emp inner join dep on emp.dep_id = dep.id; select * from emp inner join dep on emp.dep_id = dep.id where dep.dep_name="it"; 2、左连接:在内连接的基础上保留左表没有对应关联关系的记录。 写法: select * from emp left join dep on emp.dep_id = dep.id; 3、全连接:在内连接的基础上保留左右表没有对应关联关系的记录。 写法: select * from emp left join dep on emp.dep_id = dep.id union select * from emp right join dep on emp.dep_id = dep.id; 4、右连接:在内连接的基础上保留右表没有对应关联关系的记录。 写法: select * from emp right join dep on emp.dep_id = dep.id; 多张表怎么实现连表? 两两之间连,连完之后,再跟第三或者第四张表连。可以把一条查询语句放到一个括号里,然后可以把这个括号当做另外一个查询语句的条件去用,或者可以把这个查询结果当做一张表去用。 子查询:指的是把一个查询语句的结果用括号括起来,当做另外一个查询语句的条件去用。 写法: 当做调价: select id from dep where dep_name="it"; select * from emp where dep_id = (select id from dep where dep_name="it"); select id from dep where dep_name="it" or dep_name="hr"; select * from emp where dep_id in (select id from dep where dep_name="it" or dep_name="hr"); 当做一张表: (select id from dep where dep_name="it" or dep_name="hr") as t1; select * from t1;
1、完整的查询sql语句: select distinct 字段名... from 表名 where 条件 group by 分组 hvaing 筛选 order by 排序 limit 显示条数 ;
1、Python的应用程序作为客户端基于网络向mysql服务端发送了一条sql语句
2、mysql服务端接收到这条指令后,解析sql语句,找到sql语句中的库和表,打开它本地的文件,把数据开始往内存读。
3、读好了再沿着网络发给应用程序。
4、基于数据可以优化的两点:
a、优化网速
b、mysql服务端如何更精准的定位到客户端要找的符合条件的那些数据,以更少的io从mysql服务器那台机器上的本地硬盘里把数据读到内存里。
primary key unique key index key
7、加索引怎么加?
按id条件查,就给id字段加索引。
一张表有很多字段怎么加?
只给比较常见的查询字段加索引。不然的话索引是建在硬盘里的,会增加io。
应该对哪些字段做索引?
1、应该对数据量小的字段做索引
2、应该对区分度高的字段做索引
3、索引字段不要参与运算
索引遵循最左前缀匹配原则!!
通过不断地缩小想要获取数据的范围来筛选出最终想要的结果,同时把随机的事件变成顺序的事件,也就是说,有了这种索引机制,我们可以总是用同一种查找方式来锁定数据。
了解一下什么是磁盘io与预读。
create index idx_id on emp(id);
建索引速度非常慢。
删索引:
drop index idx_id on emp;