Mysql数据库

摘要

什么是数据库?

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,
每个数据库都有一个或多个不同的API用于创建,访问,管理,搜索和复制所保存的数据。

我们也可以将数据存储在文件中,但是在文件中读写数据速度相对较慢。
所以,现在我们使用关系型数据库管理系统(RDBMS)来存储和管理的大数据量。所谓的关系型数据库,是建立在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。
RDBMS即关系数据库管理系统(Relational Database Management System)的特点:

  • 数据以表格的形式出现
  • 每行为各种记录名称
  • 每列为记录名称所对应的数据域
  • 许多的行和列组成一张表单
  • 若干的表单组成database

下图就是一个数据库

RDBMS 术语

  • 数据库: 数据库是一些关联表的集合。.
  • 数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
  • 列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
  • 行:一行(=元组,或记录)是一组相关的数据,例如一条用户订阅的数据。
  • 冗余:存储两倍数据,冗余可以使系统速度更快。(表的规范化程度越高,表与表之间的关系就越多;查询时可能经常需要在多个表之间进行连接查询;而进行连接操作会降低查询速度。例如,学生的信息存储在student表中,院系信息存储在department表中。通过student表中的dept_id字段与department表建立关联关系。如果要查询一个学生所在系的名称,必须从student表中查找学生所在院系的编号(dept_id),然后根据这个编号去department查找系的名称。如果经常需要进行这个操作时,连接查询会浪费很多的时间。因此可以在student表中增加一个冗余字段dept_name,该字段用来存储学生所在院系的名称。这样就不用每次都进行连接操作了。)
  • 主键:主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
  • 外键:外键用于关联两个表。
  • 复合键:复合键(组合键)将多个列作为一个索引键,一般用于复合索引。
  • 索引:使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
    参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件,目的是保证数据的一致性。

Mysql数据库

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:关系数据库管理系统)应用软件之一。由瑞典MySQL AB公司开发,目前属于Oracle公司。MySQL是一种关联数据库管理系统,关联数据库将数据保存在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样就增加了速度并提高了灵活性。

  • Mysql是开源的,所以你不需要支付额外的费用。
  • 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可以允许于多个系统上,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。

MySQL 创建数据表

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CREATE TABLE table_name (column_name column_type);
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create table student(
stu_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name CHAR(32) NOT NULL,
age INT NOT NULL,
register_date DATE,
PRIMARY KEY ( stu_id )
);

如果你不想字段为 NULL 可以设置字段的属性为 NOT NULL, 在操作数据库时如果输入该字段的数据为NULL ,就会报错。

AUTO_INCREMENT定义列为自增的属性,一般用于主键,数值会自动加1。
PRIMARY KEY关键字用于定义列为主键。 您可以使用多列来定义主键,列间以逗号分隔。

MySQL 插入数据

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INSERT INTO table_name ( field1, field2,...fieldN )
VALUES
( value1, value2,...valueN );
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mysql> insert into student (name,age,register_date) values ("alex li",22,"2016-03-4")
-> ;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from student;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
| 1 | alex li | 22 | 2016-03-04 |
+--------+---------+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL 查询数据

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SELECT column_name,column_name
FROM table_name
[WHERE Clause]
[OFFSET M ][LIMIT N]
  • 查询语句中你可以使用一个或者多个表,表之间使用逗号(,)分割,并使用WHERE语句来设定查询条件。
  • SELECT 命令可以读取一条或者多条记录。
  • 你可以使用星号(*)来代替其他字段,SELECT语句会返回表的所有字段数据
  • 你可以使用 WHERE 语句来包含任何条件。
  • 你可以通过OFFSET指定SELECT语句开始查询的数据偏移量。默认情况下偏移量为0。
  • 你可以使用 LIMIT 属性来设定返回的记录数。
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mysql> select * from student limit 3 offset 2;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
| 3 | alex li | 24 | 2016-03-04 |
| 4 | alex li | 24 | 2016-03-01 |
| 5 | alex li | 24 | 2016-03-02 |
+--------+---------+-----+---------------+
3 rows in set (0.00 sec)

比如这个SQL ,limit后面跟的是3条数据,offset后面是从第3条开始读取

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mysql> select * from student limit 3 ,1;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
| 4 | alex li | 24 | 2016-03-01 |
+--------+---------+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

而这个SQL,limit后面是从第3条开始读,读取1条信息。   

MySQL where 子句

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SELECT field1, field2,...fieldN FROM table_name1, table_name2...
[WHERE condition1 [AND [OR]] condition2.....

MySQL UPDATE 查询

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UPDATE table_name SET field1=new-value1, field2=new-value2
[WHERE Clause]
update student set age=22 ,name="Alex Li" where stu_id>3;

MySQL DELETE 语句

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DELETE FROM table_name [WHERE Clause]<br><br>delete from student where stu_id=5;

MySQL LIKE 子句

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SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
WHERE field1 LIKE condition1 [AND [OR]] filed2 = 'somevalue'
select *from student where name binary like "%Li";
select *from student where name binary like binary "%Li"; #只匹配大写

MySQL 排序

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SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
ORDER BY field1, [field2...] [ASC [DESC]]
使用 ASC 或 DESC 关键字来设置查询结果是按升序或降序排列。 默认情况下,它是按升序排列。
select *from student where name like binary "%Li" order by stu_id desc;

MySQL GROUP BY 语句  

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SELECT column_name, function(column_name)
FROM table_name
WHERE column_name operator value
GROUP BY column_name;
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mysql> SELECT * FROM employee_tbl;
+----+--------+---------------------+--------+
| id | name | date | singin |
+----+--------+---------------------+--------+
| 1 | 小明 | 2016-04-22 15:25:33 | 1 |
| 2 | 小王 | 2016-04-20 15:25:47 | 3 |
| 3 | 小丽 | 2016-04-19 15:26:02 | 2 |
| 4 | 小王 | 2016-04-07 15:26:14 | 4 |
| 5 | 小明 | 2016-04-11 15:26:40 | 4 |
| 6 | 小明 | 2016-04-04 15:26:54 | 2 |
+----+--------+---------------------+--------+

接下来我们使用 GROUP BY 语句 将数据表按名字进行分组,并统计每个人有多少条记录:

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mysql> SELECT name, COUNT(*) FROM employee_tbl GROUP BY name;
+--------+----------+
| name | COUNT(*) |
+--------+----------+
| 小丽 | 1 |
| 小明 | 3 |
| 小王 | 2 |
+--------+----------+
3 rows in set (0.01 sec)

使用 WITH ROLLUP

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mysql> SELECT name, SUM(singin) as singin_count FROM employee_tbl GROUP BY name WITH ROLLUP;
+--------+--------------+
| name | singin_count |
+--------+--------------+
| 小丽 | 2 |
| 小明 | 7 |
| 小王 | 7 |
| NULL | 16 |
+--------+--------------+
4 rows in set (0.00 sec)

其中记录 NULL 表示所有人的登录次数。

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我们可以使用 coalesce 来设置一个可以取代 NUll 的名称,coalesce 语法:
mysql> SELECT coalesce(name, '总数'), SUM(singin) as singin_count FROM employee_tbl GROUP BY name WITH ROLLUP;

MySQL ALTER命令

我们需要修改数据表名或者修改数据表字段时,就需要使用到MySQL ALTER命令。

删除,添加或修改表字段

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alter table student drop register_date; #从student表删除register_date 字段alter table student add phone int(11) not null; #添加phone字段

修改字段类型及名称

如果需要修改字段类型及名称, 你可以在ALTER命令中使用 MODIFY 或 CHANGE 子句 。

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例如,把字段 c 的类型从 CHAR(1) 改为 CHAR(10),可以执行以下命令:
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl MODIFY c CHAR(10);

使用 CHANGE 子句, 语法有很大的不同。 在 CHANGE 关键字之后,紧跟着的是你要修改的字段名,然后指定新字段名及类型。尝试如下实例:

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mysql> ALTER TABLE testalter_tbl CHANGE i j BIGINT;
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl CHANGE j j INT;

ALTER TABLE 对 Null 值和默认值的影响

当你修改字段时,你可以指定是否包含只或者是否设置默认值。

以下实例,指定字段 j 为 NOT NULL 且默认值为100 。

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mysql> ALTER TABLE testalter_tbl
-> MODIFY j BIGINT NOT NULL DEFAULT 100;

修改表名

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mysql> ALTER TABLE testalter_tbl RENAME TO alter_tbl;

关于主键

外键,一个特殊的索引,用于关键2个表,只能是指定内容  

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mysql> create table class(
-> id int not null primary key,
-> name char(16));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
CREATE TABLE `student2` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(16) NOT NULL,
`class_id` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `fk_class_key` (`class_id`),
CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`)
)

此时如果class 表中不存在id 1,student表也插入不了,这就叫外键约束

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mysql> insert into student2(id,name,class_id) values(1,'alex', 1);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`testdb`.`student2`, CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`))
mysql> insert into class(id,name) values(1,"linux");
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into student2(id,name,class_id) values(1,'alex', 1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

如果有student表中跟这个class表有关联的数据,你是不能删除class表中与其关联的纪录的

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mysql> delete from class where id =1;
ERROR 1451 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`testdb`.`student2`, CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`))

MySQL NULL 值处理  

我们已经知道MySQL使用 SQL SELECT 命令及 WHERE 子句来读取数据表中的数据,但是当提供的查询条件字段为 NULL 时,该命令可能就无法正常工作。

为了处理这种情况,MySQL提供了三大运算符:

  • IS NULL: 当列的值是NULL,此运算符返回true。
  • IS NOT NULL: 当列的值不为NULL, 运算符返回true。
  • <=>: 比较操作符(不同于=运算符),当比较的的两个值为NULL时返回true。
  • 关于 NULL 的条件比较运算是比较特殊的。你不能使用 = NULL 或 != NULL 在列中查找 NULL 值 。
  • 在MySQL中,NULL值与任何其它值的比较(即使是NULL)永远返回false,即 NULL = NULL 返回false 。
  • MySQL中处理NULL使用IS NULL和IS NOT NULL运算符。

Mysql 连接(left join, right join, inner join ,full join)

你可以在SELECT, UPDATE 和 DELETE 语句中使用 Mysql 的 JOIN 来联合多表查询。

JOIN 按照功能大致分为如下三类:

  • INNER JOIN(内连接,或等值连接):获取两个表中字段匹配关系的记录。
  • LEFT JOIN(左连接):获取左表所有记录,即使右表没有对应匹配的记录。
  • RIGHT JOIN(右连接): 与 LEFT JOIN 相反,用于获取右表所有记录,即使左表没有对应匹配的记录。

事务

MySQL 事务主要用于处理操作量大,复杂度高的数据。比如说,在人员管理系统中,你删除一个人员,你即需要删除人员的基本资料,也要删除和该人员相关的信息,如信箱,文章等等,这样,这些数据库操作语句就构成一个事务!

在MySQL中只有使用了Innodb数据库引擎的数据库或表才支持事务
事务处理可以用来维护数据库的完整性,保证成批的SQL语句要么全部执行,要么全部不执行

事务用来管理insert,update,delete语句

一般来说,事务是必须满足4个条件(ACID): Atomicity(原子性)、Consistency(稳定性)、Isolation(隔离性)、Durability(可靠性)

  • 事务的原子性:一组事务,要么成功;要么撤回。
  • 稳定性 : 有非法数据(外键约束之类),事务撤回。
  • 隔离性:事务独立运行。一个事务处理后的结果,影响了其他事务,那么其他事务会撤回。事务的100%隔离,需要牺牲速度。
  • 可靠性:软、硬件崩溃后,InnoDB数据表驱动会利用日志文件重构修改。可靠性和高速度不可兼得, innodb_flush_log_at_trx_commit选项 决定什么时候吧事务保存到日志里。

在Mysql控制台使用事务来操作

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mysql> begin; #开始一个事务
mysql> insert into a (a) values(555);
mysql>rollback; 回滚 , 这样数据是不会写入的
当然如果上面的数据没问题,就输入commit提交命令就行;

索引  

MySQL索引的建立对于MySQL的高效运行是很重要的,索引可以大大提高MySQL的检索速度。

打个比方,如果合理的设计且使用索引的MySQL是一辆兰博基尼的话,那么没有设计和使用索引的MySQL就是一个人力三轮车。

索引分单列索引和组合索引。单列索引,即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引,但这不是组合索引。组合索引,即一个索包含多个列。

创建索引时,你需要确保该索引是应用在 SQL 查询语句的条件(一般作为 WHERE 子句的条件)。

实际上,索引也是一张表,该表保存了主键与索引字段,并指向实体表的记录。

上面都在说使用索引的好处,但过多的使用索引将会造成滥用。因此索引也会有它的缺点:虽然索引大大提高了查询速度,同时却会降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时,MySQL不仅要保存数据,还要保存一下索引文件。建立索引会占用磁盘空间的索引文件。

普通索引

创建索引

这是最基本的索引,它没有任何限制。它有以下几种创建方式:

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CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length));
如果是CHAR,VARCHAR类型,length可以小于字段实际长度;如果是BLOB和TEXT类型,必须指定 length。

修改表结构

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ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length))
创建表的时候直接指定
CREATE TABLE mytable(
ID INT NOT NULL,
username VARCHAR(16) NOT NULL,
INDEX [indexName] (username(length))
);

删除索引的语法

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DROP INDEX [indexName] ON mytable;

唯一索引

它与前面的普通索引类似,不同的就是:索引列的值必须唯一,但允许有空值。如果是组合索引,则列值的组合必须唯一。它有以下几种创建方式:

创建索引

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创建索引
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))
修改表结构
ALTER mytable ADD UNIQUE [indexName] ON (username(length))
创建表的时候直接指定
CREATE TABLE mytable(
ID INT NOT NULL,
username VARCHAR(16) NOT NULL,
UNIQUE [indexName] (username(length))
);

使用ALTER 命令添加和删除索引

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有四种方式来添加数据表的索引:
ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column_list): 该语句添加一个主键,这意味着索引值必须是唯一的,且不能为NULL。
ALTER TABLE tbl_name ADD UNIQUE index_name (column_list): 这条语句创建索引的值必须是唯一的(除了NULL外,NULL可能会出现多次)。
ALTER TABLE tbl_name ADD INDEX index_name (column_list): 添加普通索引,索引值可出现多次。
ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name (column_list):该语句指定了索引为 FULLTEXT ,用于全文索引。
以下实例为在表中添加索引。
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD INDEX (c);
你还可以在 ALTER 命令中使用 DROP 子句来删除索引。尝试以下实例删除索引:
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP INDEX (c);

使用 ALTER 命令添加和删除主键

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主键只能作用于一个列上,添加主键索引时,你需要确保该主键默认不为空(NOT NULL)。实例如下:
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl MODIFY i INT NOT NULL;
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD PRIMARY KEY (i);
你也可以使用 ALTER 命令删除主键:
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP PRIMARY KEY;
删除指定时只需指定PRIMARY KEY,但在删除索引时,你必须知道索引名。

显示索引信息

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mysql> SHOW INDEX FROM table_name\G

mysql练习题 : http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5729934.html   
更多mysql知识,请看http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5713323.html
python-mysqldb : http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5095821.html
pymysql : http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5713330.html  
ORM sqlachemy学习 : http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5978329.html