MySQL

一、MySQL 入门

MySQL 是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）应用软件之一。

1、什么是数据库？

数据库（DataBase，简称DB）

概念：长期存放在计算机内，有组织，可共享的大量数据的集合，是一个数据“仓库”。

作用：保存，并能安全管理数据（增删改查等），减少冗余…

数据库总览

• 关系型数据库（SQL）
  • MySQL，Oracle，SQL Server，SQLite，DB2…
  • 关系型数据库通过外键关联来建立表与表之间的关系。
• 非关系型数据库（NOSQL，Not Only SQL）
  • Redis，MongoDB…
  • 非关系型数据库通常指数据以对象的形式存储在数据库中，而对象之间的关系通过每个对象自身的属性来决定。

2、什么是 DBMS?

数据库管理系统（DataBase Management System）

数据库管理软件，科学组织和存储数据，高效地获取和维护数据。

不那么严格的话，MySQL也算是一个数据库管理系统。

3、MySQL简介

概念：是现在流行的、开源的、免费的、关系型数据库。

历史：由瑞典MySQL AB公司开发，目前属于 Oracle 旗下产品。

特点：

• MySQL 是开源的，目前隶属于 Oracle 旗下产品。
• MySQL 支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
• MySQL 使用标准的 SQL 数据语言形式。
• MySQL 可以运行于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括 C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby 和 Tcl 等。
• MySQL 对PHP有很好的支持，PHP 是目前最流行的 Web 开发语言。
• MySQL 支持大型数据库，支持 5000 万条记录的数据仓库，32 位系统表文件最大可支持 4GB，64 位系统支持最大的表文件为8TB。
• MySQL 是可以定制的，采用了 GPL 协议，你可以修改源码来开发自己的 MySQL 系统。

官网 : https://www.mysql.com/

4、安装MySQL

这里建议使用压缩版，安装快，方便，不复杂。

exe 可执行文件安装 MySQL 谁用谁知道，卸载是真的麻烦，┭┮﹏┭┮。

mysql5.7 64位下载地址:

https://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-5.7/mysql-5.7.19-winx64.zip

安装步骤

1、下载后得到zip压缩包.

2、解压到自己想要安装到的目录，此处我解压到的是 D:\Environment\mysql-5.7.19

3、添加环境变量：我的电脑->属性->高级->环境变量

选择PATH,在其后面添加: 你的mysql 安装文件下面的bin文件夹

4、在 bin 文件夹下创建 my.ini 配置文件

[mysqld]
basedir=D:\Environment\mysql-5.7.19\
datadir=D:\Environment\mysql-5.7.19\data\
port=3306
skip-grant-tables

5、启动管理员模式下的 CMD，并将路径切换至 mysql 下的 bin 目录，然后输入 mysqld –install (安装mysql)

6、再输入 mysqld –initialize-insecure –user=mysql 初始化数据文件

7、然后再次启动 mysql（net start mysql） 然后用命令 mysql –u root –p 进入 mysql 管理界面（密码暂时为空）

8、进入界面后更改root密码

update mysql.user set authentication_string=password('123456') where user='root' and Host = 'localhost';

9、刷新权限

flush privileges;

10、修改 my.ini文件删除最后一句skip-grant-tables

11、重启mysql即可正常使用

net stop mysql
net start mysql

12、连接上测试出现以下结果就安装好了

update user set password=password('123456')where user='root'; # 修改密码
flush privileges; # 刷新数据库
show databases; # 显示所有数据库
use dbname；# 打开某个数据库
show tables; # 显示数据库Mysql中所有的表
describe user; # 显示表Mysql数据库中User表的列信息
create database name; # 创建数据库
use databasename; # 选择数据库
exit; # 退出 Mysql
? # 命令关键词，寻求帮助

二、基本概念

1、数据类型

数值类型

MySQL 支持所有标准 SQL 数值数据类型。

关键字INT是INTEGER的同义词，关键字DEC是DECIMAL的同义词。

类型	大小	范围（有符号）	范围（无符号）	用途
TINYINT	1 Bytes	(-128，127)	(0，255)	小整数值
SMALLINT	2 Bytes	(-32 768，32 767)	(0，65 535)	大整数值
MEDIUMINT	3 Bytes	(-8 388 608，8 388 607)	(0，16 777 215)	大整数值
INT或INTEGER	4 Bytes	(-2 147 483 648，2 147 483 647)	(0，4 294 967 295)	大整数值
BIGINT	8 Bytes	(-9,223,372,036,854,775,808，9 223 372 036 854 775 807)	(0，18 446 744 073 709 551 615)	极大整数值
FLOAT	4 Bytes	(-3.402 823 466 E+38，-1.175 494 351 E-38)，0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 351 E+38)	0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 E+38)	单精度 浮点数值
DOUBLE	8 Bytes	(-1.797 693 134 862 315 7 E+308，-2.225 073 858 507 201 4 E-308)，0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	双精度 浮点数值
DECIMAL	对DECIMAL(M,D) ，如果M>D，为M+2否则为D+2	依赖于M和D的值	依赖于M和D的值	小数值

日期类型

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。

类型	大小 ( bytes)	范围	格式	用途
DATE	3	1000-01-01 ~ 9999-12-31	YYYY-MM-DD	日期值
TIME	3	‘-838:59:59’ ~ ‘838:59:59’	HH:MM:SS	时间值或持续时间
YEAR	1	1901 ~ 2155	YYYY	年份值
DATETIME	8	1000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59	YYYY-MM-DD HH:MM:SS	混合日期和时间值
TIMESTAMP	4	1970-01-01 00:00:00~2038结束时间是第 2147483647 秒，北京时间 2038-1-19 11:14:07，格林尼治时间 2038年1月19日 凌晨 03:14:07	YYYYMMDD HHMMSS	混合日期和时间值，时间戳

字符串类型

字符串类型指 CHAR、VARCHAR、BINARY、VARBINARY、BLOB、TEXT、ENUM 和 SET。

类型	大小（字节）	用途
CHAR	0 ~ 255	定长字符串
VARCHAR	0 ~ 65535	变长字符串
TINYBLOB	0 ~ 255	不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT	0 ~ 255	短文本字符串
BLOB	0 ~ 65 535	二进制形式的长文本数据
TEXT	0 ~ 65 535	长文本数据
MEDIUMBLOB	0 ~ 16 777 215	二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT	0 ~ 16 777 215	中等长度文本数据
LONGBLOB	0 ~ 4 294 967 295	二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT	0 ~ 4 294 967 295	极大文本数据

注意：char(n) 和 varchar(n) 中括号中 n 代表字符的个数，并不代表字节个数，比如 CHAR(30) 就可以存储 30 个字符。

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。

NULL 值

• 理解为”没有值”或”未知值”
• 不要用 NULL 进行算术运算，结果仍为 NULL，没有意义

2、数据字段属性

Unsigned

• 无符号的
• 声明该数据列不允许负数

Zerofill

• 不足的位数用0来填充，例如int(3)，5则为005

Auto_InCrement

• 自动增长的，每添加一条数据，自动在上一个记录数上加1（默认）
• 通常用于设置主键，且为整数类型
• 可定义起始值和步长
  • 起始值设置：AUTO_INCREMENT = 100，只影响当前表。
  • 步长设置：SET @@auto_increment_increment = 5，影响所有使用自增的表。

NULL 和 NOTE NULL

• 默认为 NULL，即没有插入该列的数值。
• 如果设置为 NOT NULL，则该列必须有值。

DEFAULT

• 用于设置默认值
• 例如，性别字段，默认为”男”，若无指定该列的值，则默认为”男”。

3、数据表引擎

MySQL的数据表的类型 : MyISAM , InnoDB , HEAP , BOB , CSV等…

常见的 MyISAM 与 InnoDB 类型：

名称	MyISAM	InnoDB
事务处理	不支持	支持
数据行锁定	不支持	支持
外键约束	不支持	支持
全文索引	支持	不支持
表空间大小	较小	约为 MyISAM 两倍

适用场合：

• MyISAM：节约空间，速度较快。
• InnoDB：安全性，事务处理及多用户操作数据表。

4、数据表的物理存储

MySQL 数据表以文件方式存储在磁盘中

• 包括表文件，数据文件，以及数据库的选项文件
• 位置：MySQL\data，目录名对应数据库名，该目录下文件名对应数据表

InnoDB

• .frm 文件 – 表结构定义文件
• .idb 文件 – MySQL数据文件、索引文件

InnoDB 类型数据表只有一个 *.frm 文件（不算 .idb 备份文件）, 以及上一级目录的 ibdata1文件。

MyISAM

• . frm – 表结构定义文件
• . MYD – 数据文件 ( data )
• . MYI – 索引文件 ( index )

5、字符集

字符集是一套符合和编码，校验规则（collation）是在字符集内用于比较字符的一套规则，即字符集的排序规则。MySQL可以使用各种字符集和检验规则来组织字符。

MySQL服务器可以支持多种字符集，在同一台服务器，同一个数据库，甚至同一个表的不同字段都可以指定使用不同的字符集，相比oracle等其他数据库管理系统，在同一个数据库只能使用相同的字符集，MySQL明显存在更大的灵活性。

每种字符集都可能有多种校对规则，并且都有一个默认的校对规则，并且每个校对规则只是针对某个字符集，和其他的字符集没有关系。

而 MySQL 默认的字符集使用的是 Latin1，会导致中文乱码！因此需要为数据库、数据表、甚至数据列显式设定不同的字符集。或者在 my.ini 中修改默认的字符集。

character-set-server = utf8

三、基本操作

1、数据库

创建数据库 : create database [if not exists] 数据库名;

删除数据库 : drop database [if exists] 数据库名;

查看数据库 : show databases;

使用数据库 : use 数据库名;

2、创建数据表

-- 目标 : 创建一个school数据库
-- 创建学生表(列,字段)
-- 学号int 登录密码varchar(20) 姓名,性别varchar(2),出生日期(datatime),家庭住址,email
-- 创建表之前 , 一定要先选择数据库

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `student` (
`id` int(4) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '学号',
`name` varchar(30) NOT NULL DEFAULT '匿名' COMMENT '姓名',
`pwd` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '123456' COMMENT '密码',
`sex` varchar(2) NOT NULL DEFAULT '男' COMMENT '性别',
`birthday` datetime DEFAULT NULL COMMENT '生日',
`address` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '地址',
`email` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

-- 查看数据库的定义
SHOW CREATE DATABASE school;
-- 查看数据表的定义
SHOW CREATE TABLE student;
-- 显示表结构
DESC student;  
-- 设置严格检查模式
SET sql_mode='STRICT_TRANS_TABLES';

3、修改数据表

ALTER TABLE student RENAME AS student1		-- 修改表名

ALTER TABLE student1 ADD newcol VARCHAR(50)	-- 添加字段

ALTER TABLE student1 MODIFY newcol INT(10)	-- 修改字段


ALTER TABLE student1 CHANGE newcol newnewcol VARCHAR(10)	-- 修改字段
ALTER TABLE student1 DROP newnewcol		-- 删除字段

DROP TABLE IF EXISTS student1			-- 删除数据表

可以使用```来包裹标识符，以避免和关键字重名！

四、外键

如果公共关键字在一个关系中是主关键字，那么这个公共关键字被称为另一个关系的外键。由此可见，外键表示了两个关系之间的相互联系。以另一个关系的外键作为主关键字的表称为主表，具有此外建的表被称为主表的从表。

在实际操作中，将一个表的值放入第二个表来表示关联，所使用的的值是第一个表的主键值（在必要时可包括复合主键值）。此时，第二个表中保存这些值的属性称为外键（foreign key）。

外键可以保持数据一致性，完整性，主要目的是约束存储在外键表中的数据。使两张表形成关联，外键只能引用主表中的列的值或使用空值。

1、建表时指定外键约束

CREATE TABLE student (
id INT(10),
`name` VARCHAR(50),
tid INT(11),
PRIMARY KEY (id),
CONSTRAINT FK_tid
FOREIGN KEY (tid) REFERENCES teacher(id)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8

注意事项

• 关联的两张表引擎必须相同
• 外键名不能重复
• 关联的两个类型必须相同

2、建表后添加外键

ALTER TABLE `study`.`student` ADD CONSTRAINT `FK_tid` FOREIGN KEY (`tid`) REFERENCES `study`.`teacher`(`id`); 

3、删除外键

-- 删除外键
ALTER TABLE `study`.`student` DROP FOREIGN KEY `FK_tid`; 
-- 删除外键索引，这个索引是建立外键时自动生成的
ALTER TABLE `study`.`student` DROP INDEX `FK_tid`;  

以上的操作都是物理外键，数据库级别的外键，我们不建议使用！（避免数据库过多造成困扰，了解即可！）

最佳实践

• 数据库就是单纯的表，只用来存数据，只有行（数据）和列（字段）
• 我们想使用多张表的数据，想使用外键一般使用程序去实现

五、DML

数据库意义：数据存储、数据管理

管理数据库数据方法：

• 通过 SQLyog 等管理工具管理数据库数据
• 通过 DML 语句管理数据库数据

DML 语言：Data Manipulaiton Language，数据操作语言

• 用于操作数据库对象中所包含的数据
• 包括：
  • INSERT（添加数据语句）
  • UPDATE（更新数据语句）
  • DELETE（删除数据语句）

1、INSERT

语法：

INSERT INTO 表名[(字段1,字段2,字段3,...)] VALUES('值1','值2','值3'),('值1','值2','值3')...

注意 :

• 字段或值之间用英文逗号隔开 .
• ‘ 字段1,字段2…’ 该部分可省略 , 但添加的值务必与表结构,数据列,顺序相对应,且数量一致 .
• 可同时插入多条数据 , values 后用英文逗号隔开 .

2、UPDATE

语法：

UPDATE 表名 SET column_name=value [column_name2=value2,...] [WHERE condition];

注意 :

• column_name 为要更改的数据列
• value 为修改后的数据 , 可以为变量 , 具体指 , 表达式或者嵌套的SELECT结果
• condition 为筛选条件 , 如不指定则修改该表的所有列数据

3、DELETE

语法：

DELETE FROM 表名 [WHERE condition];

注意：condition为筛选条件 , 如不指定则删除该表的所有列数据

-- 删除id为5的数据
DELETE FROM grade WHERE gradeid = 5

4、TRUNCATE

用于完全清空表数据 , 但表结构 , 索引 , 约束等不变 。

语法：

TRUNCATE [TABLE] table_name;

-- 清空年级表
TRUNCATE grade

注意：区别于DELETE命令

• 相同 : 都能删除数据 , 不删除表结构 , 但 TRUNCATE 速度更快

• 不同 :

• • 使用 TRUNCATE TABLE 重新设置 AUTO_INCREMENT 计数器
  • 使用 TRUNCATE TABLE 不会对事务有影响

-- 创建一个测试表
CREATE TABLE `test` (
`id` INT(4) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`coll` VARCHAR(20) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8

-- 插入几个测试数据
INSERT INTO test(coll) VALUES('row1'),('row2'),('row3');

-- 删除表数据(不带where条件的delete)
DELETE FROM test;
-- 结论:如不指定Where则删除该表的所有列数据,自增当前值依然从原来基础上进行,会记录日志.

-- 删除表数据(truncate)
TRUNCATE TABLE test;
-- 结论:truncate删除数据,自增当前值会恢复到初始值重新开始;不会记录日志.

拓展：使用DELETE清空不同引擎的数据库表数据.重启数据库服务后
InnoDB : 自增列从初始值重新开始 (存储在内存中,断电即失)
MyISAM : 自增列依然从上一个自增数据基础上开始 (存在文件中,不会丢失)

六、DQL 【重点】

DQL（Data Qeury Language 数据查询语言）

• 查询数据库数据，如 SELECT 语句
• 简单的单表查询或多表的复杂查询和嵌套查询
• 是数据库语言中最核心、最重要的语句
• 使用频率最高的语句

SELECT 语法

SELECT [ALL | DISTINCT]
{* | table.* | [table.field1[as alias1][,table.field2[as alias2]][,...]]}
FROM table_name [as table_alias]
  [left | right | inner join table_name2]  -- 联合查询
  [WHERE ...]  -- 指定结果需满足的条件
  [GROUP BY ...]  -- 指定结果按照哪几个字段来分组
  [HAVING]  -- 过滤分组的记录必须满足的次要条件
  [ORDER BY ...]  -- 指定查询记录按一个或多个条件排序
  [LIMIT {[offset,]row_count | row_countOFFSET offset}];
   -- 指定查询的记录从哪条至哪条

注意 : [ ] 括号代表可选的 , { }括号代表必选得

1、简单查询语句

-- 查询表中所有的数据列结果，但是效率低，不推荐

-- 查询所有学生信息
SELECT * FROM student;

-- 查询指定列(学号 , 姓名)
SELECT studentno,studentname FROM student;

AS 子句作为别名

作用：

• 可给数据列取一个新别名
• 可给表取一个新别名
• 可把经计算或总结的结果用另一个新名称来代替

-- 为列和表取别名
-- as可以省略不写
SELECT studentno AS 学号, studentname 姓名 FROM student s;

-- 为查询结果取一个新名字
-- concat()函数用于拼接字符串
SELECT CONCAT('姓名:', studentname) 新姓名 FROM student

DISTINCT 去重

作用：去掉 SELECT 查询返回的记录结果中重复的记录（返回所有列的值都相同）

-- 查看哪儿些同学参加了考试
SELECT studentno FROM result;

-- 去掉参加多门考试的同学
SELECT DISTINCT studentno FROM result;

表达式

数据库中的表达式一般由文本值，列值，NULL，函数和操作符等组成。

应用场景：

• SELECT 语句返回结果列中使用
• SELECT 语句中的 ORDER BY，HAVING 等子句中使用
• DML 语句中的 where 条件语句中使用表达式

-- 查询自增步长
SELECT @@auto_increment_increment;

-- 查询数据库版本号
SELECT VERSION()

-- 计算
SELECT 100 * 2 - 1 计算结果

-- 考试分数全部加1分
SELECT studentno 学号, studentresult 加分前, (studentresult + 1) 加分后 FROM result

2、where 条件语句

作用：用于检索数据库中符合条件的记录。

搜索条件可由一个或多个逻辑表达式组成，结果一般为真或假。

逻辑操作符

逻辑操作符	语法	描述
AND 或 &&	a AND b 或 a && b	逻辑与，同时为真结果才为真
OR 或 ||	a OR b 或 a || b	逻辑或，只要一个为真，则结果为真
NOT 或 ！	NOT a 或 !a	逻辑非，若操作数为假，则结果为真

比较运算符

比较运算符	描述	实例
=	等号，检测两个值是否相等，如果相等返回true	(A = B) 返回false。
<>, !=	不等于，检测两个值是否相等，如果不相等返回true	(A != B) 返回 true。
>	大于号，检测左边的值是否大于右边的值, 如果左边的值大于右边的值返回true	(A > B) 返回false。
<	小于号，检测左边的值是否小于右边的值, 如果左边的值小于右边的值返回true	(A < B) 返回 true。
>=	大于等于号，检测左边的值是否大于或等于右边的值, 如果左边的值大于或等于右边的值返回true	(A >= B) 返回false。
<=	小于等于号，检测左边的值是否小于或等于右边的值, 如果左边的值小于或等于右边的值返回true	(A <= B) 返回 true。

注意：<> 和 != 都是不等于的意思。

-- 查询考试成绩区间在[95, 100]
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE studentresult BETWEEN 95 AND 100

-- 使用逻辑与
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE studentresult >= 95 AND studentresult <= 100

-- AND 换成 &&
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE studentresult >= 95 && studentresult <= 100

-- 逻辑或
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE studentresult < 60 OR studentno = 1003

-- OR 换成 ||
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE studentresult < 60 || studentno = 1003

-- 逻辑非
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE studentno != 1000

-- ! 换成 NOT
SELECT studentno, studentresult
FROM result
WHERE NOT studentno = 1000

3、模糊查询

操作符名称	语法	描述
IS NULL	a IS NULL	若操作符为 NULL，则结果为真
IS NOT NULL	a IS NOT NULL	若操作符不为 NULL，则结果为真
BETWEEN	a BETWEEN b AND c	若 a 范围在 b 与 c 之间，则结果为真
LIKE	a LIKE b	SQL 模式匹配，若a 匹配 b，则结果为真
IN	a IN(a1, a2, a3, ……)	若 a 等于 a1,a2…… 中的某一个，则结果为真

注意：

• 数据数据类型的记录之间才能进行算术运算
• 相同数据类型的数据之间才能进行比较

-- =============================================
-- LIKE
-- =============================================

-- 查询姓刘的同学的学号及姓名
SELECT studentno,studentname
FROM student
WHERE studentname LIKE '张%'

-- 查询姓刘且姓名两个字的同学
SELECT studentno,studentname
FROM student
WHERE studentname LIKE '张_'

-- 查询姓刘且姓名三个字的同学
SELECT studentno,studentname
FROM student
WHERE studentname LIKE '张__'

-- 查询姓名中含有嘉字的同学
SELECT studentno,studentname
FROM student
WHERE studentname LIKE '%嘉%'

-- =============================================
-- IN
-- =============================================

-- 查询学号为1001,1002,1003的学生姓名
SELECT studentname FROM student
WHERE studentno IN (1001, 1002, 1003)

-- 查询地址在北京，南京，河南洛阳的学生
SELECT studentno, studentname, address
FROM student
WHERE address IN('北京', '南京', '河南洛阳')

-- =============================================
-- NULL
-- =============================================

-- 查询出生日期没有填写的同学
-- 不能直接写=NULL，一定要用IS NULL
SELECT studentno,studentname
FROM student
WHERE `borndate` IS NULL

-- 查询出生日期填写的同学
SELECT studentname, borndate FROM student
WHERE borndate IS NOT NULL

-- 查询没有写家庭住址的同学
-- 空字符串不等于NULL
SELECT studentname, address FROM student
WHERE address IS NULL OR address = ''

踩雷

• 没有 a = NULL这种写法，必须写成 a IS NULL
• 空字符串即**``**，并不等于 NULL

4、连接查询

Join

操作符名称	描述
INNER JOIN	如果左右表都匹配到，则返回行
LEFT JOIN	即使右表中没有匹配，也从左表中返回所有的行
RIGHT JOIN	即使左边中没有匹配，也从右表中返回所有的行

/*
连接查询
    如果需要多张数据表的数据进行查询，则可以通过连接运算符实现多个查询

内连接 INNER JOIN
    查询两个表中的结果集中的交集

外连接 OUTER JOIN
    左外连接 LEFT JOIN
        以左表为基准，右表来一一匹配，匹配不上的，返回左表的记录，右表以NULL填充
    右外连接 RIGHT JOIN
        以右表为基准，左表来一一匹配，匹配不上的，返回右表的记录，左表以NULL填充    
*/

-- 查询参加了考试的同学信息(学号,学生姓名,科目编号,分数)
-- INNER JOIN
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM student s
INNER JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`

-- RIGHT JOIN
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM student s
RIGHT JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`

-- LEFT JOIN
-- 此时会出现问题，会将存在于student中但没有参加考试的学生也一并打印
-- 可以使用where进一步筛选
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM student s
LEFT JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`
WHERE r.`studentresult` IS NOT NULL

-- LEFT JOIN
-- 将左表更换为result即可，重点是参加考试的同学
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN student s
ON s.`studentno` = r.`studentno`

-- 查询缺考的同学
-- LEFT JOIN
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM student s
LEFT JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`
WHERE r.`studentresult` IS NULL

-- INNER JOIN
-- 需要双方都匹配到，而缺考并没有记录在成绩表中
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM student s
INNER JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`
WHERE r.`studentresult` IS NULL

-- RIGHT JOIN
-- 同上，缺考没有记录在成绩表中
SELECT s.studentno, studentname, subjectno, studentresult
FROM student s
RIGHT JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`
WHERE r.`studentresult` IS NULL

-- 查询参加了考试的同学信息(学号,学生姓名,科目名,分数)
-- 第一次查询以成绩表为主，查询结果作为左表，使用RIGHT JOIN
-- 第二次查询以左表（第一次的查询结果）为主，使用LEFT JOIN
-- 当然，两次都是用INNER JOIN也是没问题的
SELECT s.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM student s
RIGHT JOIN result r
ON s.`studentno` = r.`studentno`
LEFT JOIN `subject` u
ON r.`subjectno` = u.subjectno

加强练习

-- 查询参加了考试的同学信息(学号,学生姓名,科目名,分数)
SELECT r.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN student s
ON r.studentno = s.studentno
LEFT JOIN `subject` u
ON r.subjectno = u.subjectno

-- 查询学员及所属的年级(学号,学生姓名,年级名)
SELECT studentno, studentname, gradename
FROM student s
LEFT JOIN grade g
ON s.gradeid = g.gradeid

-- 查询科目及所属的年级(科目名称,年级名称)
SELECT subjectname, gradename
FROM `subject` s
LEFT JOIN grade g
ON s.gradeid = g.gradeid

-- 查询 C语言-2 的所有考试结果(学号 学生姓名 科目名称 成绩)
SELECT t.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM `result` r
LEFT JOIN `subject` s
ON s.subjectno = r.subjectno
LEFT JOIN student t
ON t.studentno = r.studentno
WHERE s.subjectname = 'C语言-2'

WHERE 不能写在两个 JOIN 语句之间，要放在后面！详情请看这节开头的 SELECT 语法

5、自查询

顾名思义，即数据表与自身进行连接。

-- 创建一个表
CREATE TABLE `category` (
`categoryid` INT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主题id',
`pid` INT(10) NOT NULL COMMENT '父id',
`categoryName` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '主题名字',
PRIMARY KEY (`categoryid`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=9 DEFAULT CHARSET=utf8

-- 插入数据
INSERT INTO `category` (`categoryid`, `pid`, `categoryName`)
VALUES('2','1','信息技术'),
('3','1','软件开发'),
('4','3','数据库'),
('5','1','美术设计'),
('6','3','web开发'),
('7','5','ps技术'),
('8','2','办公信息');

-- 编写SQL语句,将栏目的父子关系呈现出来 (父栏目名称,子栏目名称)
-- 核心思想:把一张表看成两张一模一样的表,然后将这两张表连接查询(自连接)
SELECT a.categoryName AS '父栏目',b.categoryName AS '子栏目'
FROM category AS a,category AS b
WHERE a.`categoryid`=b.`pid`

6、排序和分页

ORDER BY

• 用于根据指定的列对结果集进行排序
• 默认按照 ASC 升序进行排序
• 如果需要进行降序排序，可以使用 DESC 关键字

LIMIT

语法：SELECT * FROM table LIMIT [offset,] rows | rows OFFSET offset

• 第一个参数指定第一个返回记录行的偏移量，注意从0开始
• 第二个参数指定返回记录行的最大数目
• 如果只给定一个参数：它表示返回最大的记录行数目
• 第二个参数为 -1 表示检索从某一个偏移量到记录集的结束所有的记录行
• 初始记录行的偏移量是 0(而不是 1)

分页优点：

• 用户体验
• 网络传输
• 查询压力

-- 查询 数据库结构-1 的所有考试结果(学号 学生姓名 科目名称 成绩)
-- 注意是 LEFT JOIN 而不是 JOIN LEFT
SELECT s.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN student s
ON r.`studentno` = s.studentno
LEFT JOIN `subject` u
ON r.`subjectno` = u.subjectno
WHERE subjectname = 'C语言-2'

-- 按成绩升序排序
-- ORDER BY 默认就是升序
SELECT s.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN student s
ON r.`studentno` = s.studentno
LEFT JOIN `subject` u
ON r.`subjectno` = u.subjectno
WHERE subjectname = 'C语言-2'
ORDER BY studentresult ASC

-- 每页显示5条数据
SELECT s.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN student s
ON r.`studentno` = s.studentno
LEFT JOIN `subject` u
ON r.`subjectno` = u.subjectno
WHERE subjectname = 'C语言-2'
ORDER BY studentresult ASC
LIMIT 0, 5

-- 查询 JAVA第一学年 课程成绩前10名并且分数大于80的学生信息(学号,姓名,课程名,分数)
SELECT s.studentno, studentname, subjectname, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN student s
ON s.`studentno` = r.`studentno`
LEFT JOIN `subject` u
ON u.`subjectno` = r.`subjectno`
WHERE subjectname = 'Java程序设计-1' AND studentresult > 80
ORDER BY studentresult DESC
LIMIT 0, 10

7、子查询

子查询就是在查询语句的 WHERE 条件子句中，又嵌套了另一个查询语句，嵌套查询可由多个子查询组成，求解的方式是由里及外。子查询返回的结果一般都是集合，故而建议使用 IN 关键字。

-- 查询 Java程序设计-1 的所有考试结果(学号,科目编号,成绩),并且成绩降序排列
-- 连接查询
SELECT studentno, r.subjectno, studentresult
FROM result r
LEFT JOIN `subject` s
ON s.`subjectno` = r.`subjectno`
WHERE s.`subjectname` = 'Java程序设计-1'

-- 子查询
SELECT studentno, subjectno, studentresult
FROM result
WHERE subjectno = (SELECT subjectno FROM `subject` WHERE subjectname = 'Java程序设计-1')

-- 查询课程为 Java程序设计-1 且分数不小于90分的学生的学号和姓名
-- 连接查询
SELECT r.studentno, studentname
FROM result r
LEFT JOIN `subject` s
ON r.`subjectno` = s.`subjectno`
LEFT JOIN student stu
ON r.`studentno` = stu.studentno
WHERE subjectname = 'Java程序设计-1' AND studentresult >= 90

-- 子查询
-- 由于分数不小于90的同学是一个集合（数量大于1），因此在外层嵌套中需要使用IN
SELECT studentno, studentname FROM student WHERE studentno IN (
	SELECT studentno FROM result WHERE subjectno = (
		SELECT subjectno FROM `subject` WHERE subjectname = 'Java程序设计-1') 
	AND studentresult >= 90)
	
-- 连接查询 + 子查询
SELECT r.studentno, studentname
FROM result r
LEFT JOIN `student` s
ON r.`studentno` = s.`studentno`
WHERE subjectno = (SELECT subjectno FROM `subject` WHERE subjectname = 'Java程序设计-1') AND studentresult >= 90

-- 查Java程序设计-1 的前5名学生的成绩信息(学号,姓名,分数)
-- 连接查询
SELECT s.studentno, studentname, studentresult
FROM student s
RIGHT JOIN result r
ON s.studentno = r.studentno
LEFT JOIN `subject` sub
ON r.`subjectno` = sub.subjectno
WHERE subjectname = 'Java程序设计-1'
ORDER BY studentresult DESC
LIMIT 0,5

-- 查询张伟同学所在的年级名称
SELECT studentname, gradename
FROM student s
LEFT JOIN grade g
ON s.`gradeid` = g.gradeid
WHERE studentname = '张伟'

8、分组查询

 -- 查询不同课程的课程编号，课程名称，平均分(大于60),最高分,最低分
SELECT r.subjectno 课程编号, subjectname 课程名称, MAX(studentresult) 最高分, MIN(studentresult) 最低分, AVG(studentresult) 平均分
FROM result r
INNER JOIN `subject` s
ON r.subjectno = s.subjectno
GROUP BY 课程编号
HAVING 平均分 > 60

WHERE 必须写在 GROUP BY 前面，分组后筛选要使用 HAVING，因为 HAVING 是根据前面筛选的字段再筛选，而 WHERE 是根据数据表中的字段直接进行筛选。

七、MySQL 函数

1、没那么常用的常用函数

数据函数

SELECT ABS(-8);  /*绝对值*/
SELECT CEILING(9.4); /*向上取整*/
SELECT FLOOR(9.4);   /*向下取整*/
SELECT RAND();  /*随机数,返回一个0-1之间的随机数*/
SELECT SIGN(0); /*符号函数: 负数返回-1,正数返回1,0返回0*/

字符串函数

SELECT CHAR_LENGTH('狂神说坚持就能成功'); /*返回字符串包含的字符数*/
SELECT CONCAT('我','爱','程序');  /*合并字符串,参数可以有多个*/
SELECT INSERT('我爱编程helloworld',1,2,'超级热爱');  /*替换字符串,从某个位置开始替换某个长度*/
SELECT LOWER('KuangShen'); /*小写*/
SELECT UPPER('KuangShen'); /*大写*/
SELECT LEFT('hello,world',5);   /*从左边截取*/
SELECT RIGHT('hello,world',5);  /*从右边截取*/
SELECT REPLACE('狂神说坚持就能成功','坚持','努力');  /*替换字符串*/
SELECT SUBSTR('狂神说坚持就能成功',4,6); /*截取字符串,开始和长度*/
SELECT REVERSE('狂神说坚持就能成功'); /*反转*/

-- 查询姓周的同学,改成邹
SELECT REPLACE(studentname,'周','邹') AS 新名字
FROM student WHERE studentname LIKE '周%';

日期和时间函数

SELECT CURRENT_DATE();   /*获取当前日期*/
SELECT CURDATE();   /*获取当前日期*/
SELECT NOW();   /*获取当前日期和时间*/
SELECT LOCALTIME();   /*获取当前日期和时间*/
SELECT SYSDATE();   /*获取当前日期和时间*/

-- 获取年月日,时分秒
SELECT YEAR(NOW());
SELECT MONTH(NOW());
SELECT DAY(NOW());
SELECT HOUR(NOW());
SELECT MINUTE(NOW());
SELECT SECOND(NOW());

系统信息函数

SELECT VERSION();  /*版本*/
SELECT USER();     /*用户*/

2、聚合函数

函数名称	描述
COUNT()	返回满足Select条件的记录总和数，如 select count(*)
SUM()	返回数字字段或表达式列作统计，返回一列的总和。
AVG()	通常为数值字段或表达列作统计，返回一列的平均值
MAX()	可以为数值字段，字符字段或表达式列作统计，返回最大的值。
MIN()	可以为数值字段，字符字段或表达式列作统计，返回最小的值。

COUNT

以下三种统计表行数的方法，返回的结果都是一致的，那么有什么区别呢？

SELECT COUNT(studentno) FROM student
SELECT COUNT(1) FROM student
SELECT COUNT(*) FROM student

• COUNT(ColumnName)
  • 查询某一字段的记录数，会忽略掉为 NULL 的记录。
  • 如果上面查询的是 sex 列，就会发现记录数只有两条。
• COUNT(*)
  • 因为是 SQL92 定义的标准统计行数的语法，因此 MySQL 对他进行了很多优化。
  • MyISAM 会将表的总行数单独记录下来供 COUNT(*) 查询。
  • InnoDB 会在扫表的时候选择最小的索引来降低成本。
  • 上述两个引擎优化的前提是没有进行 WHERE 和 GROUP 的条件查询。

在 InnoDB 中 COUNT(*) 和 COUNT(1) 实现上没有区别，而且效率一样，但是 COUNT(字段) 需要进行字段的非 NULL 判断，所以效率会低一些。

因为 COUNT(*) 是 SQL92 定义的标准统计行数的语法，并且效率高，所以请直接使用 COUNT(*) 查询表的行数！

练习

-- 总和
SELECT SUM(StudentResult) AS 总和 FROM result;
-- 平均分
SELECT AVG(StudentResult) AS 平均分 FROM result;
-- 最高分
SELECT MAX(StudentResult) AS 最高分 FROM result;
-- 最低分
SELECT MIN(StudentResult) AS 最低分 FROM result;

3、MD5加密

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。

实现数据加密

新建一个测试表

CREATE TABLE `testmd5` (
 `id` INT(4) NOT NULL,
 `name` VARCHAR(20) NOT NULL,
 `pwd` VARCHAR(50) NOT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8

插入数据

INSERT INTO testmd5 VALUES(1,'yqx','123456'),(2,'yqx','456789')

加密

update testmd5 set pwd = md5(pwd);

或者在插入数据时加密

INSERT INTO testmd5 VALUES(3,'yqx3',md5('123456'));

用户登录（将用户输入的密码加密后与数据库的密码进行比对）

SELECT * FROM testmd5 WHERE `name`='yqx' AND pwd=MD5('123456');

4、小结

-- ================ 内置函数 ================
-- 数值函数
abs(x)            -- 绝对值 abs(-10.9) = 10
format(x, d)    -- 格式化千分位数值 format(1234567.456, 2) = 1,234,567.46
ceil(x)            -- 向上取整 ceil(10.1) = 11
floor(x)        -- 向下取整 floor (10.1) = 10
round(x)        -- 四舍五入去整
mod(m, n)        -- m%n m mod n 求余 10%3=1
pi()            -- 获得圆周率
pow(m, n)        -- m^n
sqrt(x)            -- 算术平方根
rand()            -- 随机数
truncate(x, d)    -- 截取d位小数
 
-- 时间日期函数
now(), current_timestamp();     -- 当前日期时间
current_date();                    -- 当前日期
current_time();                    -- 当前时间
date('yyyy-mm-dd hh:ii:ss');    -- 获取日期部分
time('yyyy-mm-dd hh:ii:ss');    -- 获取时间部分
date_format('yyyy-mm-dd hh:ii:ss', '%d %y %a %d %m %b %j');    -- 格式化时间
unix_timestamp();                -- 获得unix时间戳
from_unixtime();                -- 从时间戳获得时间
 
-- 字符串函数
length(string)            -- string长度，字节
char_length(string)        -- string的字符个数
substring(str, position [,length])        -- 从str的position开始,取length个字符
replace(str ,search_str ,replace_str)    -- 在str中用replace_str替换search_str
instr(string ,substring)    -- 返回substring首次在string中出现的位置
concat(string [,...])    -- 连接字串
charset(str)            -- 返回字串字符集
lcase(string)            -- 转换成小写
left(string, length)    -- 从string2中的左边起取length个字符
load_file(file_name)    -- 从文件读取内容
locate(substring, string [,start_position])    -- 同instr,但可指定开始位置
lpad(string, length, pad)    -- 重复用pad加在string开头,直到字串长度为length
ltrim(string)            -- 去除前端空格
repeat(string, count)    -- 重复count次
rpad(string, length, pad)    --在str后用pad补充,直到长度为length
rtrim(string)            -- 去除后端空格
strcmp(string1 ,string2)    -- 逐字符比较两字串大小
 
-- 聚合函数
count()
sum();
max();
min();
avg();
group_concat()
 
-- 其他常用函数
md5();
default();

八、事务（transaction）

1、ACID 原则

原子性（Atomicity）

原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

一致性（Consistency）

一致性是指事务前后数据的完整性必须保持一致。

隔离性（Isolation）

事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事物的操作数据所干扰，多个并发事物之间要相互隔离。

持久性（Durability）

持久性是指一个事物一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

接下来举例进行说明。

原子性

针对同一个事务

在个过程包含两个步骤

A：800 - 200 = 600

B：200 + 200 = 400

原子性表示，这两个步骤要么一起成功，要么一起失败，不可能 A 的钱扣掉了，而 B 却没有收到钱。

一致性

针对一个事物操作前与操作后的状态一致

操作前A：800，B：200
操作后A：600，B：400

一致性表示事务完成后，符合逻辑运算（A + B = 1000）

持久性

表示事务结束后的数据不随着外界原因导致数据丢失

操作前A：800，B：200
操作后A：600，B：400
如果在操作前（事务还没有提交）服务器宕机或者断电，那么重启数据库以后，数据状态应该为
A：800，B：200
如果在操作后（事务已经提交）服务器宕机或者断电，那么重启数据库以后，数据状态应该为
A：600，B：400

隔离性

针对多个用户同时操作，主要是排除其他事务对本次事务的影响

事务一）C向B转账100
事务二）A向B转账200

两个事务同时进行，其中一个事务读取到另外一个事务还没有提交的数据。

例如 C 先给 B 转100元，在事务还没有提交之前，A 给 B 转了200元，而此时数据库中 B 的金额仍然是 200 元。待 C 给 B 的事务完成后，A 也完成了他的事务，此时数据库中 B 的金额将会是后手事务二提交的，也就是200 + 200 = 400，直接少了100元。

隔离性用于解决以上问题。

2、隔离级别

脏读：

指一个事务读取到另一个事务未提交的数据。（具体查看上面的隔离性）

不可重复读：

在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。（这个不一定是错误，只是某些场合不对）

页面统计查询值

生成报表时，有人又转给 B 300 元

虚读：

是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取数量总量不一致。
（一般是行影响，如下图所示：多了一行）

四种隔离级别设置

数据库

set transaction isolation level 设置事务隔离级别
select @@tx_isolation 查询当前事务隔离级别

设置	描述
Serializable	可避免脏读、不可重复读、虚读的发生。（串行化）
Repeatable read	可避免脏读、不可重复读情况的发生。（可重复读）
Repeatable read	可避免脏读情况发生。（读已提交）
Read uncommitted	最低级别，以上情况均无法保证。(读未提交)

java

适当的 Connection 方法，比如 setAutoCommit 或 setTransactionIsolation

设置	描述
TRANSACTION_SERIALIZABLE	指示不可以发生脏读、不可重复读和虚读的常量。
TRANSACTION_REPEATABLE_READ	指示不可以发生脏读和不可重复读的常量；虚读可以发生。
TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED	指示可以发生脏读 (dirty read)、不可重复读和虚读 (phantom read) 的常量。
TRANSACTION_READ_COMMITTED	指示不可以发生脏读的常量；不可重复读和虚读可以发生。

3、基本语法

-- 使用set语句来改变事务自动提交
SET autocommit = 0 -- 关闭事务
SET autocommit = 1 -- 开启事务

-- 注意：
-- 1. MySQL中默认是自动提交
-- 2. 使用事务时应先关闭自动提交

-- 开启一个事务，标记事务的起始点
START TRANSACTION

-- 提交事务到数据库
COMMIT

-- 将事务回滚，数据回到本次事务的初始状态
ROLLBACK

-- 还原MySQL数据库的自动提交
SET autocommit = 1

-- 保存点
SAVEPOINT pointname -- 设置一个事务保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT pointname -- 回滚到保存点
RELEASE SAVEPOINT pointname -- 删除保存点

4、测试

/*
测试题目

A在线购买一款价格为500元商品，网上银行转账
A的银行卡余额为2000元，然后支付给B商家500元
商家B一开始的银行卡余额为10000

*/

-- 创建数据库shop和创建表account并插入2条数据
CREATE DATABASE shop CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
USE shop;

CREATE TABLE account(
id INT(11) AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(50) NOT NULL,
cash DECIMAL(9,2) NOT NULL,
PRIMARY KEY(id)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET = utf8;

INSERT INTO account(`name`, cash) VALUES('A', 2000),('B', 10000);

-- 关闭自动提交事务
SET autocommit = 0;

-- 开始事务
START TRANSACTION;

-- 事务
UPDATE account SET cash = cash - 500 WHERE `name` = 'A';  -- A支付给B 500元
UPDATE account SET cash = cash + 500 WHERE `name` = 'B';  -- B收到A的 500元

-- 提交事务
COMMIT;

-- 事务回滚(事务提交失败时执行，成功则不会发生回滚)
ROLLBACK;

-- 开启自动提交事务
SET autocommit = 1;

九、索引

1、介绍

一般的应用系统，读写比例在10:1左右，而且插入操作和一般的更新操作很少出现性能问题，在生产环境中，我们遇到最多的，也是最容易出问题的，还是一些复杂的查询操作，因此对查询语句的优化显然是重中之重。说起加速查询，就不得不提到索引了。

索引在MySQL中也叫做“键”，是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构。索引对于良好的性能非常关键，尤其是当表中的数据量越来越大时，索引对于性能的影响愈发重要。
索引优化应该是对查询性能优化最有效的手段了。索引能够轻易将查询性能提高好几个数量级。

索引相当于字典的音序表，如果要查某个字，如果不使用音序表，则需要从几百页中逐页去查。

索引的作用

• 提高查询速度
• 确保数据的唯一性
• 可以加速表和表之间的连接 , 实现表与表之间的参照完整性
• 使用分组和排序子句进行数据检索时 , 可以显著减少分组和排序的时间
• 全文检索字段进行搜索优化.

分类

• 主键索引 (Primary Key)
• 唯一索引 (Unique)
• 常规索引 (Index)
• 全文索引 (FullText)

2、各索引区别

主键索引

• 最常见的索引类型
• 确保数据记录的唯一性
• 确定特定数据记录在数据库中的位置
• 一张表只能有一个主键索引

不唯一的唯一索引

• 避免同一个表中某数据列的值重复
• 一张表可以有多个唯一索引

常规索引

• 快速定位特定数据
• index 和 key 关键字都可以设置常规索引
• 应加在需要查询的字段
• 不宜添加太多常规索引，会影响数据增删改的效率，因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件。

全文索引

• 百度搜索

• 快速定位特定数据

• 只能用于 MyISAM 类型的数据表（INNODB 在 MySQL 5.6 之后也支持全文索引)

• 只能用于 CHAR，VARCHAR，TEXT 等文本类型数据

• 适合大型数据集

建立索引会占用磁盘空间的索引文件。

-- 方法一：建表时
CREATE TABLE 表名 (
    字段名1 数据类型 [完整性约束条件…],
    字段名2 数据类型 [完整性约束条件…],
    [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ]   INDEX | KEY
    [索引名] (字段名[(长度)] [ASC |DESC])
);

-- 方法二：建表后创建索引
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX 索引名 ON 表名 (字段名[(长度)] [ASC |DESC]) ;
                    
-- 方法三：建表后修改索引
ALTER TABLE 表名 ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX 索引名 (字段名[(长度)] [ASC |DESC]) ;

-- 删除索引
DROP INDEX 索引名 ON 表名字;

-- 删除主键索引
ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;

-- 显示索引信息
SHOW INDEX FROM 表名

-- 分析SQL语句执行性能
EXPLAIN SELECT * FROM student WHERE studentno='1000';

-- 使用全文索引
-- 全文索引通过MATCH()函数完成
-- 搜索字符串作为AGAINST()的参数被给定。
-- 搜索以忽略字母大小写的方式执行。
-- 对于表中的每个记录行，MATHCH()会返回一个相关性值。即在搜索字符串与MATCH()参数列表中指定的列的文本之间的相似性尺度。
EXPLAIN SELECT * FROM student WHERE studentno='1000';

3、测试各索引性能

建立测试表

CREATE TABLE `app_user` (
`id` BIGINT(20) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(50) DEFAULT '' COMMENT '用户昵称',
`email` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '用户邮箱',
`phone` VARCHAR(20) DEFAULT '' COMMENT '手机号',
`gender` TINYINT(4) UNSIGNED DEFAULT 0 COMMENT '性别（0:男；1：女）',
`password` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '密码',
`age` TINYINT(4) DEFAULT 0 COMMENT '年龄',
`create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
`update_time` TIMESTAMP NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='app用户表'

插入100W 测试数据

DROP FUNCTION IF EXISTS mock_data;
DELIMITER $$
CREATE FUNCTION mock_data()
RETURNS INT
BEGIN
DECLARE num INT DEFAULT 1000000;
DECLARE i INT DEFAULT 0;
WHILE i < num DO
  INSERT INTO app_user(`name`, `email`, `phone`, `gender`, `password`, `age`)
   VALUES(CONCAT('用户', i), '24736743@qq.com', CONCAT('18', FLOOR(RAND()*(999999999-100000000)+100000000)),FLOOR(RAND()*2),UUID(), FLOOR(RAND()*100));
  SET i = i + 1;
END WHILE;
RETURN i;
END;
SELECT mock_data();

测试结果

每个索引效率都差不多，会比没有索引快十倍，创建索引的时候会耗点时间。

-- 无索引
SELECT * FROM app_user WHERE NAME = '用户1000000' -- 4.564 sec
SELECT * FROM app_user WHERE phone = '18586428336' -- 4.316 sec

-- 主键索引
SELECT * FROM app_user WHERE id = 2878891 -- 0.392 sec

-- 唯一索引
-- 先添加唯一索引，建立索引比较费时
ALTER TABLE app_user ADD UNIQUE INDEX uidx(`name`) -- 23.014 sec
SELECT * FROM app_user WHERE `name` = '用户1234567' -- 0.341 sec

-- 常规索引
ALTER TABLE app_user ADD INDEX idx(`phone`) -- 24.027 sec
SELECT * FROM app_user WHERE phone = '18586428336' -- 0.408 sec

4、小结

索引准则

• 索引不是越多越好
• 不要对经常变动的数据加索引
• 小数据量的表建议不要加索引
• 索引一般应加在查找条件的字段

索引的数据结构

我们在创建上述索引的时候，可以为其指定索引类型

• hash 类型的索引：查询单条快，范围查询慢
• btree 类型的索引：b+ 数，层数越多，数据量呈指数级增长（INNODB 默认）

不同的存储引擎支持的索引类型也不一样

• INNODB 支持事务，支持行级别锁定，支持 B-tree、Full-Text 等索引，不支持 Hash 索引。
• MyISAM 不支持事务，支持表级别锁定，支持 B-tree、Full-Text等索引，不支持 Hash 索引。
• Memory 不支持事务，支持表级别锁定，支持B-tree、Hash 等索引，不支持 Full-Text 索引。
• NDB 支持事务，支持行级别锁定，支持 Hash 索引，不支持 B-tree、Full-Text 等索引。
• Archive 不支持事务，支持表级别锁定，不支持 B-tree、Hash、Full-text 等索引。

参考文章：CodingLabs - MySQL索引背后的数据结构及算法原理

十、权限管理和备份

1、权限管理

/* 用户和权限管理 */
用户信息表：mysql.user

-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES

-- 增加用户 CREATE USER kuangshen IDENTIFIED BY '123456'
CREATE USER 用户名 IDENTIFIED BY [PASSWORD] 密码(字符串)
  - 必须拥有mysql数据库的全局CREATE USER权限，或拥有INSERT权限。
  - 只能创建用户，不能赋予权限。
  - 用户名，注意引号：如 'user_name'@'192.168.1.1'
  - 密码也需引号，纯数字密码也要加引号
  - 要在纯文本中指定密码，需忽略PASSWORD关键词。要把密码指定为由PASSWORD()函数返回的混编值，需包含关键字PASSWORD

-- 重命名用户 RENAME USER kuangshen TO kuangshen2
RENAME USER old_user TO new_user

-- 设置密码
SET PASSWORD = PASSWORD('密码')    -- 为当前用户设置密码
SET PASSWORD FOR 用户名 = PASSWORD('密码')    -- 为指定用户设置密码

-- 删除用户 DROP USER kuangshen2
DROP USER 用户名

-- 分配权限/添加用户
GRANT 权限列表 ON 表名 TO 用户名 [IDENTIFIED BY [PASSWORD] 'password']
  - all privileges 表示所有权限
  - *.* 表示所有库的所有表
  - 库名.表名 表示某库下面的某表

-- 查看权限   SHOW GRANTS FOR root@localhost;
SHOW GRANTS FOR 用户名

-- 查看当前用户权限
SHOW GRANTS; 
SHOW GRANTS FOR CURRENT_USER;
SHOW GRANTS FOR CURRENT_USER();

-- 撤消权限
REVOKE 权限列表 ON 表名 FROM 用户名
REVOKE ALL PRIVILEGES, GRANT OPTION FROM 用户名    -- 撤销所有权限

权限解释

-- 权限列表
ALL [PRIVILEGES]    -- 设置除GRANT OPTION之外的所有简单权限
ALTER    -- 允许使用ALTER TABLE
ALTER ROUTINE    -- 更改或取消已存储的子程序
CREATE    -- 允许使用CREATE TABLE
CREATE ROUTINE    -- 创建已存储的子程序
CREATE TEMPORARY TABLES        -- 允许使用CREATE TEMPORARY TABLE
CREATE USER        -- 允许使用CREATE USER, DROP USER, RENAME USER和REVOKE ALL PRIVILEGES。
CREATE VIEW        -- 允许使用CREATE VIEW
DELETE    -- 允许使用DELETE
DROP    -- 允许使用DROP TABLE
EXECUTE        -- 允许用户运行已存储的子程序
FILE    -- 允许使用SELECT...INTO OUTFILE和LOAD DATA INFILE
INDEX     -- 允许使用CREATE INDEX和DROP INDEX
INSERT    -- 允许使用INSERT
LOCK TABLES        -- 允许对您拥有SELECT权限的表使用LOCK TABLES
PROCESS     -- 允许使用SHOW FULL PROCESSLIST
REFERENCES    -- 未被实施
RELOAD    -- 允许使用FLUSH
REPLICATION CLIENT    -- 允许用户询问从属服务器或主服务器的地址
REPLICATION SLAVE    -- 用于复制型从属服务器（从主服务器中读取二进制日志事件）
SELECT    -- 允许使用SELECT
SHOW DATABASES    -- 显示所有数据库
SHOW VIEW    -- 允许使用SHOW CREATE VIEW
SHUTDOWN    -- 允许使用mysqladmin shutdown
SUPER    -- 允许使用CHANGE MASTER, KILL, PURGE MASTER LOGS和SET GLOBAL语句，mysqladmin debug命令；允许您连接（一次），即使已达到max_connections。
UPDATE    -- 允许使用UPDATE
USAGE    -- “无权限”的同义词
GRANT OPTION    -- 允许授予权限


/* 表维护 */

-- 分析和存储表的关键字分布
ANALYZE [LOCAL | NO_WRITE_TO_BINLOG] TABLE 表名 ...
-- 检查一个或多个表是否有错误
CHECK TABLE tbl_name [, tbl_name] ... [option] ...
option = {QUICK | FAST | MEDIUM | EXTENDED | CHANGED}
-- 整理数据文件的碎片
OPTIMIZE [LOCAL | NO_WRITE_TO_BINLOG] TABLE tbl_name [, tbl_name] 

2、MySQL 备份

数据备份的重要性

• 保证重要数据不丢失
• 数据转移

MySQL 数据库备份方法

• 数据库管理工具，如 SQLyog
• 直接拷贝数据库物理文件（/data/*）
• 使用命令行，mysqldump

-- 导出
1. 导出一张表 
-- mysqldump -uroot -p123456 school student >D:/a.sql
　　mysqldump -u用户名 -p密码 库名 表名 > 文件名(D:/a.sql)
　　
2. 导出多张表 
-- mysqldump -uroot -p123456 school student result >D:/a.sql
　　mysqldump -u用户名 -p密码 库名 表1 表2 表3 > 文件名(D:/a.sql)
　　
3. 导出所有表 
-- mysqldump -uroot -p123456 school >D:/a.sql
　　mysqldump -u用户名 -p密码 库名 > 文件名(D:/a.sql)
　　
4. 导出一个库 
-- mysqldump -uroot -p123456 -B school >D:/a.sql
　　mysqldump -u用户名 -p密码 -B 库名 > 文件名(D:/a.sql)

可以-w携带备份条件

-- 导入
1. 在登录mysql的情况下：
-- source D:/a.sql
　　source 备份文件
　　
2. 在不登录的情况下
-- mysqldump -uroot -p123456 school <D:/a.sql
　　mysql -u用户名 -p密码 库名 < 备份文件

十一、规范化数据库设计

1、为什么需要数据库设计

当数据库比较复杂时我们需要设计数据库

糟糕的数据库设计 :

• 数据冗余,存储空间浪费
• 数据更新和插入的异常
• 程序性能差

良好的数据库设计 :

• 节省数据的存储空间
• 能够保证数据的完整性
• 方便进行数据库应用系统的开发

软件项目开发周期中数据库设计 :

• 需求分析阶段：分析客户的业务和数据处理需求。
• 概要设计阶段：设计数据库的E-R模型图 , 确认需求信息的正确和完整。

设计数据库步骤

• 收集信息，与该系统有关人员进行交流 , 座谈 , 充分了解用户需求 , 理解数据库需要完成的任务。
• 标识数据库要管理的关键对象或实体,实体一般是名词。
• 标识每个实体需要存储的详细信息。
• 标识实体之间的关系。

2、三大范式

问题 : 为什么需要数据规范化?

不合规范的表设计会导致的问题：

• 信息重复

• 更新异常

• 插入异常

• • 无法正确表示信息

• 删除异常

• • 丢失有效信息

第一范式 (1st NF)

第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库表满足了第一范式。

第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性，本来直接将“地址”属性设计成一个数据库表的字段就行。但是如果系统经常会访问“地址”属性中的“城市”部分，那么就非要将“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分进行存储，这样在对地址中某一部分操作的时候将非常方便。这样设计才算满足了数据库的第一范式，如下表所示。

第二范式(2nd NF)

第二范式在第一范式的基础之上更进一层。第二范式需要确保数据库表中的每一列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关（主要针对联合主键而言）。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。

比如要设计一个订单信息表，因为订单中可能会有多种商品，所以要将订单编号和商品编号作为数据库表的联合主键，如下表所示。

这样就产生一个问题：这个表中是以订单编号和商品编号作为联合主键。这样在该表中商品名称、单位、商品价格等信息不与该表的主键相关，而仅仅是与商品编号相关。所以在这里违反了第二范式的设计原则。

而如果把这个订单信息表进行拆分，把商品信息分离到另一个表中，把订单项目表也分离到另一个表中，就非常完美了。如下所示。

这样设计，在很大程度上减小了数据库的冗余。如果要获取订单的商品信息，使用商品编号到商品信息表中查询即可。

第三范式(3rd NF)

第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。

比如在设计一个订单数据表的时候，可以将客户编号作为一个外键和订单表建立相应的关系。而不可以在订单表中添加关于客户其它信息（比如姓名、所属公司等）的字段。如下面这两个表所示的设计就是一个满足第三范式的数据库表。

这样在查询订单信息的时候，就可以使用客户编号来引用客户信息表中的记录，也不必在订单信息表中多次输入客户信息的内容，减小了数据冗余。

但很多时候我们会为了性能而抛弃这些规范化的操作，因为一个复杂的表如果按照三大范式来设计，很有可能会拆成十多个表，这样在数据库查询时会十分影响效率（多表查询）。

规范化和性能的关系

• 为满足某种商业目标 , 数据库性能比规范化数据库更重要

• 在数据规范化的同时 , 要综合考虑数据库的性能

• 通过在给定的表中添加额外的字段,以大量减少需要从中搜索信息所需的时间

• 通过在给定的表中插入计算列,以方便查询