Java学习笔记（十四）：MySQL数据库

1 数据库的基本概念

1.1 什么是数据库

数据库（DataBase,简称：DB），是一个用于存储和管理数据的仓库。

1.2 数据库的特定

持久化存储数据。数据库其实是一个文件系统。
方便存储和管理数据。
使用统一的方式操作数据库——SQL。

1.3 常用的数据库

可以通过网址：https://db-engines.com/en/ranking ，查看数据库的排行榜。

2 SQL

2.1 SQL的概念

SQL（Structured Query Language）: 结构化查询语义，就是定义了操作所有关系型数据库的规则。

2.2 SQL的通用语法

SQL 语句可以单行或者多行书写，以分号 “;”结尾。
可以使用空格和缩进来增强语句的可以读性。
MySQL数据库的SQL语句不区分大小写，关键字建议使用大写。

SQL语句的注释：

单行注释：

sql

1
2
3

-- 注释内容

# 注释内容（MySQL特有）

多行注释
Code
1
2
3
4
/*
注释
注释
*/

2.3 SQL的分类

DDL（Data Definition Language），数据定义语义：

用来定义数据库对象：数据库、表、列等。关键字：create、drop、alert等。
DML（Data Manipulation Language），数据操作语义：
用来对数据库中的表进行增删改。关键字：insert、delete、update等
DQL（Data Query Language），数据查询语言：

用来查询数据库中表的数据。关键字：select、where等。
DCL（Data Control Language），数据控制语言：

用来定义数据库的访问权限和安全级别，以及创建用户。关键字：GRANT,REVOKE等。

2.4 CRUD

C（Create）：创建
R（Retrieve）：查询
U（Update）：修改
D（Delete）：删除

4 操作数据库

4.1 创建数据库

sql

# 创建数据库
create database db1;

# 创建数据库，判断不存在，再创建
create database if not exists db2;

# 创建数据库，并指定字符集
create database db3 character set gbk;

# 创建数据库，判断是否存在，并指定字符集
create database if not exists db4 character set gbk;

4.2 查询数据库

查询所有的数据库名称

sql

1 2	# 查询所有的数据库名称 show databases;

示例：

sql

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| education_course   |
| education_system   |
| education_user     |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
7 rows in set (0.01 sec)

查询某个数据库的字符集

查询某个数据库的创建语句

sql

1 2	# 查询某个数据库的字符集/查询某个数据库的创建语句 show create database 数据库名称

示例：

sql

mysql> show create database mysql;
+----------+------------------------------------------------------------------+
| Database | Create Database                                                  |
+----------+------------------------------------------------------------------+
| mysql    | CREATE DATABASE `mysql` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET latin1 */ |
+----------+------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

4.3 修改数据库

修改数据库的字符集

sql

1 2	# 修改字符集 alter database 数据库名称 character set 字符集名称;

示例：

sql

mysql> alter database db3 character set utf8;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> show create database db3;
+----------+--------------------------------------------------------------+
| Database | Create Database                                              |
+----------+--------------------------------------------------------------+
| db3      | CREATE DATABASE `db3` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8 */ |
+----------+--------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

4.4 删除数据库

sql

#删除数据库
drop dababase 数据库名称;

# 先判断是否存在，再删除
drop database if exists 数据库名称;

4.5 使用数据库

查询当前正在使用的数据库

sql

1 2	# 查看当前使用的数据库 select database();

使用数据库

sql

1 2	# 使用数据库 use 数据库名称;

5 操作表

5.1 创建表

创建语法

sql

create tabele 表名(
	列名1 数据类型1,
    列名2 数据类型2,
    ......
    列名n 数据类型n
)

示例：

sql

create table student(
	id int,
    name varchar(32),
    age int,
    score double(4,1), #最多4位，取1位小数（如：100.0）
    birthday date,
    insert_time timestamp
);

复制表

sql

1 2	# 复制表 create table 表名 like 被复制的表名;

5.2 查询表

查询所有表

sql

1 2	# 查询某个数据库的所有表的名称 show tables;

查询表结构

sql

1 2	# 查询表结构 desc 表名;

查询表字符集

查询表创建语句

sql

1 2	# 查询表字符集/查询表创建语句 show create table 表名;

5.3 修改表

修改表名

sql

1 2	# 修改表名 alter table 表名 rename to 新的表名;

修改表的字符集

sql

1 2	# 修改字符集为utf-8 alter table 表名 character set utf8;

添加一列

sql

1 2	# 添加列 alter table 表名 add 列名数据类型；

修改某一列

sql

# 修改列名和数据类型
alter table 表名 change 列名 新列名 新数据类型;

# 修改数据类型
alter table 表名 modify 列名 新数据类型;

删除某一列

sql

1 2	# 删除列 alter table 表名 drop 列名;

5.4 删除表

sql

# 删除表
drop table 表名;

# 判断是否存在，再删除
drop table if exists 表名;

6 操作数据

6.1 添加数据

语法：

sql

1 2	# 插入数据 insert into 表名(列名1,列名2,...,列名n) values(值1,值2,...,值n);

注意列名和表名要一一对应，如果不定义列名，则给所有的列添加值：

如：

sql

1 2	# 插入数据 insert into 表名 values(值1,值2,...,值n);

示例：

sql

1 2	# 插入数据 insert into student(id,name)values(1,"小明");

6.2 删除数据

sql

1 2	# 删除数据 delete from 表名 [where 条件]

示例：

sql

# 删除id=1的数据
delete from student where id=1;

# 删除全部数据（不建议使用）
# 有多少条记录，就会进行多少次删除操作，效率比较低
delete from student;

注意如果不加条件会删除所有记录，但如果要删除所有的数据也不建议使用该命令，因为它会一条一条的删除数据，效率比较低下，建议使用TRUNCATE ，它会先删除表，再创建一个一模一样的表。

sql

1
2
3

# 删除全部数据
# 删除表，再创建一个相同的表
truncate table 表名;

6.3 修改数据

语法：

sql

1 2	# 修改数据 update 表名 set 列名1 = 值1,列名2 = 值2,...[where 条件];

注意：如果不加任何条件，会将表中所有的记录全部修改。

6.4 查询数据

语法

sql

select
	字段列表
from
	表名列表
where
	条件列表
group by
	分组字段
having
	分组之后的条件
order by
	排序
limit
	分页限定

测试表：

sql

create table student(
	id int,
    name varchar(32),
    age int,
    english double(4,1),
    math double(4,1)
)

基础查询

多个字段查询

sql

1
2
3

select 字段名1,字段名2,... from 表名;

select * from 表名; -- 查询所有字段

去除重复：使用关键字 distinct
计算列
- 一般可以使用四则运算计算一些列的值（一般只会对数值型的数据进行计算）。
- 如果有字段为null参与运算，结果都会null，这时可以使用ifnull关键字，具体格式如下
  sql
  1
  2
  3
  ifnull(表达式1,表达式2)
  -- 表达式1：需要判断是否为null的字段
  -- 表达式2：如果该字段为空，所替换的值
取别名

使用as关键字，as也可以省略。

sql

select * from student;

select age from student;

--去除重复结果
select distinct age from student;

--技术math和english分数之和
--如果有NULL参与，结果都为NULL
select name,math,english,math+english from student;

--技术math和english分数之和
--使用IFNULL
select name,math,english,math+IFNULL(english,0) from student;

--字段取别名
select name,math,enlish,math+IFNULL(endlish,0) as 总分 from student;
select name,math,enlish,math+IFNULL(endlish,0)  总分 from student; --可以不用as，直接空格也可以

条件查询

使用 where字句

使用运算符 > , < , <= , >= , = ，!= , <>

sql

--查询年龄大于（等于）20岁
select * from student where age > 20;
select * from student where age >= 20;

--查询年龄等于20岁
select * from student where age = 20; --是一个等号，不是==

--查询年龄不等于20岁  != 和 <>效果是一样的
select * from student where age != 20;
select * from student where age <> 20;

使用 && , and ,between ... and

sql

--查询年龄大于等于20 小于等于30
select * from student where age >=20 && age <= 30; --推荐使用 and
select * from student where age >=20 and age <= 30;
select * from student where age between 20 and 30;

使用in (集合)

sql

1
2
3

--查询年龄22岁，19岁，25岁的信息
select * from student where age = 22 or age = 19 or age = 25;
select * from student where age in (22,19,25);

使用 is null ,is not null

sql

--查询英语成绩为null
select * from student where english = null; -- 这是不对的写法，null不能使用 = 和！=判断
select * from student where english is null; -- 使用is关键字

--查询英语成绩不为null
select * from  student where english is not null;

使用like

占位符：

_ ：单个任意字符
% ：多个任意字符

sql

--查询name中姓马的有哪些？  使用like
select * from student where name like '马%';  --单引号 双引号都行

--查询name中第二个字是“华”的有哪些 ？
select * from student where name like "_华%";

--查询姓名是三个字的人
select * from student where name like '___';

--查询姓名中包含“马”的人
select * from student where name like '%马%';

排序查询

语法：

sql

1 2	-- order by 字句 order by 排序字段1 ,排序方式1, 排序字段2,排序方式2 ....

排序方式：

ASC ：升序，默认为升序。
DESC ：降序。

排序规则：如果有多个排序条件，则当前面的条件值一样是，才会判断后面的条件值。

sql

-- 按数学成绩排序
select * from student order by math asc; --升序
select * from student order by math desc; --降序

-- 先按数学成绩排序，如果数学成绩一样，再按英语成绩排序
select * from student order by math asc, english asc;

聚合函数

将一列数据作为一个整体，进行纵向的计算。

注意：聚合函数会排除null的值

解决方案：

（1）选择不包含null的列进行计算

（2）使用ifnull函数

count ：计算个数
- 一般选择非null的列，如主键。
- 可以使用count(*)

sql

select count(name) from student;
select count(ifnull(english ,0)) from student;
select count(id) from student;
select count(*) from student;

max ：计算最大值
min : 计算最小值
sum ：计算和
avg : 计算平均值

sql

select max(math) from student;
select min(math) from student;
select sun(math) from student;
select avg(math) from student;

分组查询

语法

sql

1 2	-- group by group by 分组字段;

注意：

分组之后查询的字段只能是分组字段和聚合函数

where和having的区别？

where在分组前进行限定，不满足条件不参与分组；having在分组后进行限定，如果不满足条件则不会被查出来。

where后不可以跟聚合函数，having后面可以进行聚合函数判断。

sql

-- 按照性别分组。分别查询男、女同学的数学平均分
select sex ,avg(math) from student group by sex;

-- 按照性别分组。分别查询男、女同学的数学平均分,人数
select sex ,avg(math),count(id) from student group by sex;

-- 按照性别分组。分别查询男、女同学的数学平均分,人数。要求分数小于70的人不参与分组
select sex ,avg(math),count(id) from student where math > 70 group by sex;

-- 按照性别分组。分别查询男、女同学的数学平均分,人数。要求分数小于70的人不参与分组,且分组后组的人数要大于2
select sex ,avg(math),count(id) from student where math > 70 group by sex having count(id);

分页查询

语法：

sql

1 2	-- limit limit 开始的索引 ,每页查询的条数;

开始的索引 = （当前的页码 - 1）* 每页显示的条数

sql

-- 每页显示3条记录
select * from student limit 0,3;  --第1页
select * from student limit 3,3;  --第2页
select * from student limit 6,3;  --第3页

limit关键字是在MySQL中特有，Oracle和SqlServer没有

7 约束

概念：对表中的数据进行限定，保证数据的正确性、有效性和完整性

分类：

主键约束：primary key
非空约束：not null
唯一约束：unique
外键约束：foreign key

7.1 非空约束

创建表时添加非空约束

sql

CREATE TABLE stu(
	id INT,
    name VARCHAR(20) NOT NULL --name为非空
);

删除非空约束

sql

1 2	-- 删除非空约束 alter table stu modify name varchar(20);

创建表后添加非空约束

sql

1 2	-- 添加非空约束 alter table stu modify name varchar(20) not null;

7.2 唯一约束

创建表时添加唯一约束

sql

create table stu(
	id int,
    phone_number varchar(20) unique -- 添加唯一约束
)

注意：MySQL中的唯一约束限定的列的值可以有多个null

删除唯一约束

sql

1
2
3

-- 删除唯一约束
-- alter table stu modify phone_number varchar(20);是删除不掉的。。
alter table stu drop index phone_number;

创建表后添加唯一约束

sql

1 2	-- 创建表后添加唯一约束 alter table stu modify phone_number varchar(20) unique;

7.3 主键约束

含义：非空且唯一
一张表只能有一个字段为主键
主键是表中记录的唯一标识

创建表时添加主键

sql

create table stu(
	id int primary key,
    name varchar(20)
)

删除主键约束

sql

1 2	-- 删除主键 alter table stu drop primary key;

创建表后添加主键

sql

1 2	-- 创建表后添加主键 alter table stu modify id int primary key;

自动增长

如果某一列是数值类型，使用auto_increment 可以来完成值的自动增长。

sql

-- 创建表时添加自动增长
create table stu(
	id int primary key auto_increment,
    name varchar(20)
)

-- 删除自动增长
alter table stu modify id int;

-- 添加自动增长
alter talbe stu modify id int auto_increment;

7.4 键约束

foreign key 让表与表产生关系，从而保证数据的正确性

创建表时添加外键

语法：

sql

create table 表名(
	...
    外键列,
    constraint 外键名称 foreign key (外键列名称) references 主表名称(主表列名称)
);

示例：

sql

create table department(
	id int primary key auto_increment,
    dep_name varchar(20),
    dep_location varchar(20)
);

create table employee(
	id int primary key auto_increment,
    name varchar(20),
    age int,
    dep_id int, -- 外键对于的主键
    constraint emp_dept_fk foreign key (dep_id) references department(id)
);

删除外键

sql

1 2	-- 删除外键 alter table employee drop foreign key emp_dept_fk;

创建表后添加外键

sql

1 2	-- 添加外键 alter table employee add constraint emp_dept_fk foreign key (dep_id) references department(id);

级联操作

级联更新： ON UPDATE CASCADE
级联删除：ON DELETE CASCADE

语法：

sql

1 2	-- 级联更新和级联删除可以分别设置 ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE;

8 多表查询

笛卡尔积：有两个集合A、B，取这两个集合的所有组成情况。

8.1 内连接查询

隐式内连接

使用where条件消除无用的数据

sql

-- 查询所有员工信息和对应的部门信息
select * from emp,dept where emp.dept_id=dept.id;

-- 查询员工表的名称，性别，部门表的名称
select * from emp.name,emp.gender,dept.name from emp,dept where emp.dept.id = dept.id;a

-- 取别名
select 
	t1.name,  --员工表的姓名
	t1,gender, --员工表的性别
	t2.name --部门表的名称
from
	emp t1, dept t2
where
	t1.dept_id = t2.id;

显示内连接

语法：

sql

1 2	-- 显示内连接 select 字段名称 from 表名1 [inner] join 表名2 on 条件;

示例：

sql

select * from emp inner join dept on emp.dept_id = dept.id;

-- inner是可以省略的
select * from emp join dept on emp.dept_id = dept.id;

8.2 外连接查询

左外连接

语法：

sql

1 2	-- outer可以不写 select * from 字段列表 from 表1 left [outer] join 表2 on 条件;

示例：

sql

select
	t1.*,t2.name
from 
	emp t1 left join dept t2 on t1.dept_id = t2.id;

右外连接

语法：

sql

1 2	-- outer可以不写 select * from 字段列表 from 表1 right [outer] join 表2 on 条件;

示例：

sql

select
	t1.*,t2.name
from 
	emp t1 left join dept t2 on t1.dept_id = t2.id;

8.3 子查询

查询中嵌套查询，成嵌套查询为子查询。

示例：

sql

-- 查询工资最高的员工信息
-- 1 查询最高工资是多少  --->9000
select max(salary) from emp;
-- 2 查询员工信息，且工作等于9000
select * from emp where emp.salary = 9000;

--使用一条sql完成
select * from emp where emp.salary = (select max(salary) from emp);

子查询的结果是单行单列的

子查询的结果可以作为条件，使用运算符（> 、 >= 、 < 、 <=、 =）去判断

sql

1 2	-- 查询员工工资小于平均工资的人 select * from emp where emp.salary < (select avg(salary) from emp)

子查询的结果是多行单列的

子查询可以作为条件，使用运算符in来判断

sql

-- 查询 财务部 和 市场部 的所有员工信息
select id from dept where name = '财务部' or name = '市场部'; -- -->3 ，2
select * from emp where dept_id = 3 or dept_id = 2;


-- 使用子查询
select * from emp where dept_id in (select id from dept where name = '财务部' or name = '市场部');

子查询的结果是多行多列的

子查询可以作为一张虚拟表参与查询

sql

-- 查询员工的入职日期是 2011-11-11 之后的员工信息和部门信息
select 
	* 
from
	dept t1,
	(select * from emp where emp.join_date > '2011-11-11') t2
where 
	t1.id = t2.dept_id;

9 事务

9.1 事务的基本介绍

如果一个包含多个步骤的业务操作，被事务管理，那么这些操作要么同时成功，要么同时失效。

操作：

开启事务： start transacion;
回滚： rollback;
提交：commit;

sql

-- 张三给李四转账500元
-- 0 开启事务
start transaction

-- 1 张三账户 - 500
update acount set balance = balance -500 where name = "zhangsan"


出错了...

--2 李四账户 + 500
update acount set balance = balance + 500 where name = "lisi"

-- 发现执行没有问题，提交事务
commit;

-- 发现出问题了，回滚事务
rollback;

事务提交的两种方式：

自动提交

MySQL中的事务是自动提交的，一条DML（增删改）语句会自动提交一次事务
手动提交

Oracle数据库默认是手动提交事务，需要先开启事务，然后再提交

MySQL中修改事务默认提交方式：

sql

-- 查看事务的默认提交方式
-- 1 代表自动提交 
-- 0 代表手动提交
SELECT @@autocommit;

-- 修改默认提交方式
set @@autocommit = 0

-- mysql中将提交方式改为手动提交后，需要执行COMMIT才会生效

9.2 事务的四大特征

原子性：是不可分割的最小操作单位，要么同时成功，要么同时失败。
持久性：当事务提交或者回滚吼，数据库会持久化的保存数据。
隔离性：多个事务之间，相互独立。
一致性：事务操作前后，数据总量不变。

9.3 事务的隔离级别

多个事务之间隔离的相互独立的。但是如果多个事务操作同一批数据，则会引发一些问题，设置不同的隔离级别就可以解决这些问题。

存在的问题：

赃读：一个数据读取到另一个事务中没有提交的数据。
不可重复读（虚读）：在同一个事务中，两次读取到的数据不一样。
幻读：一个事务操作（DML）数据表中所有的记录，另一个事务添加了一条数据，则地一个事务查询不到自己的修改。

隔离级别：

read uncommitted：读未提交

产生的问题：赃读、不可重复读、幻读
read committed：读已提交（Oracle默认）

产生的问题：不可重复读、幻读
repeatable read：可重复读（MySQL默认）

产生的问题：幻读
serializable ：串行化

可以解决所有的问题

注意：隔离级别从小到大安全性越来越高，但效率越来越低。

10用户管理和权限管理

10.1 用户管理

查询用户

sql

-- 1 切换到mysql数据库
use mysql;

-- 2 查询uesr表
select * from user;

通配符： %表示可以在任意主机使用用户登录数据库

创建用户

语法：

sql

1 2	-- 创建用户 create user '用户名'@'主机名' identified by '密码';

示例：

sql

1 2	create user 'zhangsan'@'localhost' identified by '123'; create user 'lisi'@'%' identified by '123'; --任意主机都可以访问

删除用户

sql

1 2	--删除用户 drop user '用户名'@'主机名';

修改用户密码

使用sql的方式修改：

sql

-- 修改密码
update user set password = password('新密码') where user = '用户名';

-- 示例
update user set password = password('abc') where user = 'zhangsan';

第二种方式：

sql

1 2	-- 修改密码 set password for '用户名'@'主机名'=password('新密码');

MySQL中忘记了root用户密码？

停止MySQL服务

sql

1 2	# windows下需要管理员权限 net stop mysql

使用无验证方式启动MySQL

sql

1 2	# 窗口会停留 mysqld --skip-grant-tables

登录MySQL修改密码

sql

1 2	# 重新打开一个窗口，直接输入mysql回车就可以登录数据库 mysql

修改密码：

sql

1 2	use mysql; update user set password = password('新密码') where user = 'root';

10.2 权限管理

查询权限

sql

-- 查询权限
SHOW GRANTS FOR '用户名'@'主机名';

-- 示例
SHOW GRANTS FOR 'root'@'%';

授予权限

sql

-- 授予权限
GRANT 权限列表 ON 数据库名.表名 TO '用户名'@'主机名';

--示例
GRANT SELECT,DELETE,UPDATE ON db3.acount TO 'lisi'@'%';

-- 授予所有权限，在任意数据库任意表上
GRANT ALL ON *.*  TO 'zhangsan'@'localhost';

撤销权限

sql

1 2	-- 撤销权限 REVOKE 权限列表 ON 数据库.表名 FROM '用户名'@'主机名';

11 数据库的备份和还原

11.1 命令行方式

备份

使用命令：

1 2	-- 在命令行中执行 mysqldump -u用户名 -p密码数据库名称 > 保存的路径

还原

登陆数据库
创建数据库
使用数据库
执行备份文件
sql
1
source 文件路径

11.2 图形化工具

点击备份导出导入即可。

12 补充：MySQL 数据类型

来源：https://www.runoob.com/mysql/mysql-data-types.html

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。

12.1 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。

12.2 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。

12.3 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。

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。它们区别在于可容纳存储范围不同。

有 4 种 TEXT 类型：TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT 和 LONGTEXT。对应的这 4 种 BLOB 类型，可存储的最大长度不同，可根据实际情况选择。