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RDBMS (Relational Database Management System)
数据库知识点
现代化存储手段----数据库(一种特殊的文件,其中存储着需要的数据)
- 持久化存储
- 读写速度极高
- 保证数据的有效性
- 对程序支持性非常好,容易扩展
关系型数据库核心元素:
- 数据行(记录)
- 数据列(字段)
- 数据表(数据行的集合)
- 数据库(数据表的集合)
整个Excel文件就好比是一个数据库,Excel文件中的sheet就好比是一个数据表。
RDBMS (Relational Database Management System)
RDBMS实际上就是一系列程序;
- 当前主要有两种类型的数据库:关系型数据库和非关系型数据库,本部分主要讨论关系型数据库,对于非关系型数据库会在后面学习
- 所谓的关系型数据库RDBMS,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
关系型数据库的主要产品:
- Oracle:主要用于大型工程
-
MySQL:web时代使用最广泛的关系型数据库
-
ms sql server:在微软的项目中使用
-
SQLIT:轻量级数据库,主要应用在移动平台
RDBMS和数据库之间的关系
数据库其实就是一系列特殊的文件集合,用来存储数据;对于这些数据的处理采用C/S架构,即RDBMS服务器对数据进行处理,然后客户端通过SQL语言与服务器端进行沟通。数据库可以认为是一种可以进行存储数据的特殊文件,也可以认为是一套完整的程序集合,即可以将上图的整体认为是一个数据库,也可以认为右边红色框是数据库,一般来说我们认为数据库是一个系统。
SQL
SQL是结构化查询语言,是一种用来操作RDBMS的数据库语言,当前关系型数据库都支持使用SQL语言进行操作,也就是说可以通过 SQL 操作 oracle,sql server,mysql,sqlite 等等所有的关系型的数据库
SQL语句主要分为:
- DQL:数据查询语言,用于对数据进行查询,如select
- DML:数据操作语言,对数据进行增加、修改、删除,如insert,updata,delete
- TPL:事务处理语言,对事务进行处理,包括begin transaction、commit、rollback
- DCL:数据控制语言,进行授权与权限回收,如grant、revoke
- DDL:数据定义语言,进行数据库、表的管理等,如create、drop
- CCL:指针控制语言,通过控制指针完成表的操作,如declare cursor
- 对于web程序员来说,重点是数据的CRUD(增删改查),必须熟练编写DQL、DML,能够编写DDL完成数据库、表的操作,其他语言了解即可
- SQL是一门特殊的语言,专门用来操作关系数据库
- 不区分大小写、
学习要求:
- 熟练掌握数据增删改查相关的SQL语句编写
- 在Python代码中操作数据就是通过SQL语句来操作数据
MYSQL安装
服务器端安装
- 安装服务器端:在终端输入如下命令,回车后然后按下如下命令
sudo apt-get install mysql-server
-
常用命令
sudo service mysql start # 启动服务
sudo service mysql stop # 终止服务
sudo service mysql restart # 重启服务
ps -aux | grep mysql # 查看名为mysql的进程
命令行客户端安装
- 在终端运行如下命令
sudo apt-get install mysql-client
- 最基本的连接命令如下,输入后回车
mysql -u root -pmysql
连接成功后如下图
还有Navicat图形界面工具就不介绍了,百度安装就好了
数据完整性
- 一个数据库就是一个完整的业务单元,可以包含多张表,数据被存储在表中
- 在表中为了更加准确的存储数据,保证数据的正确有效,可以在创建表的时候,为表添加一些强制性的验证,包括数据字段的类型、约束
数据类型
- 可以通过查看帮助文档查阅所有支持的数据类型
- 使用数据类型的原则是:够用就行,尽量使用取值范围小的,而不用大的,这样可以更多的节省存储空间
- 常用数据类型如下:
- 整数:int,bit
- 小数:decimal
- 字符串:varchar,char
- 日期时间: date, time, datetime
- 枚举类型(enum)
- 特别说明的类型如下:
- decimal表示浮点数,如decimal(5,2)表示共存5位数,小数占2位
- char表示固定长度的字符串,如char(3),如果填充'ab'时会补一个空格为
'ab '
- varchar表示可变长度的字符串,如varchar(3),填充'ab'时就会存储'ab'
- 字符串text表示存储大文本,当字符大于4000时推荐使用
- 对于图片、音频、视频等文件,不存储在数据库中,而是上传到某个服务器上,然后在表中存储这个文件的保存路径
- 更全的数据类型可以参考http://blog.csdn.net/anxpp/article/details/51284106
约束
- 主键primary key:物理上存储的顺序
- 非空not null:此字段不允许填写空值
- 惟一unique:此字段的值不允许重复
- 默认default:当不填写此值时会使用默认值,如果填写时以填写为准
- 外键foreign key:对关系字段进行约束,当为关系字段填写值时,会到关联的表中查询此值是否存在,如果存在则填写成功,如果不存在则填写失败并抛出异常
- 说明:虽然外键约束可以保证数据的有效性,但是在进行数据的crud(增加、修改、删除、查询)时,都会降低数据库的性能,所以不推荐使用,那么数据的有效性怎么保证呢?答:可以在逻辑层进行控制
数值类型(常用)
类型 | 字节大小 | 有符号范围(Signed) | 无符号范围(Unsigned) |
---|---|---|---|
TINYINT | 1 | -128 ~ 127 | 0 ~ 255 |
SMALLINT | 2 | -32768 ~ 32767 | 0 ~ 65535 |
MEDIUMINT | 3 | -8388608 ~ 8388607 | 0 ~ 16777215 |
INT/INTEGER | 4 | -2147483648 ~2147483647 | 0 ~ 4294967295 |
BIGINT | 8 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 | 0 ~ 18446744073709551615 |
字符串
类型 | 字节大小 | 示例 |
---|---|---|
CHAR | 0-255 | 类型:char(3) 输入 'ab', 实际存储为'ab ', 输入'abcd' 实际存储为 'abc' |
VARCHAR | 0-255 | 类型:varchar(3) 输 'ab',实际存储为'ab', 输入'abcd',实际存储为'abc' |
TEXT | 0-65535 | 大文本 |
日期时间类型
类型 | 字节大小 | 示例 |
---|---|---|
DATE | 4 | '2020-01-01' |
TIME | 3 | '12:29:59' |
DATETIME | 8 | '2020-01-01 12:29:59' |
YEAR | 1 | '2017' |
TIMESTAMP | 4 | '1970-01-01 00:00:01' UTC ~ '2038-01-01 00:00:01' UTC |
命令行脚本
- 在工作中主要使用命令行操作方式,要求熟练编写
- 打开终端,运行命令
mysql -u root -pmysql # 链接数据库
# mysql是密码
- 连接成功后如下图
- 退出登录
quit 和 exit 或 ctrl+d
- 登录成功后,输入如下命令查看效果
查看版本:select version()
查看当前时间:select now()
- 修改输入提示符
prompt python>
- \D完整日期
- \U使用用户
数据库操作
- 查看所有数据库
show databases;
- 使用数据库
use 数据库名;
- 查看当前使用的数据库
select database();
- 创建数据库
create database 数据库名 charset=utf8;
例:
create database python charset=utf8;
# 指定编码为utf8,默认使用的是拉丁文
-
删除数据库
drop database 数据库名;
数据表操作
- 查看当前数据库中的所有表
show tables;
- 查看表结构
desc 表名;
- 创建表
- auto_increment表示自动增长
CREATE TABLE table_name(
column1 datatype contrai,
column2 datatype,
column3 datatype,
.....
columnN datatype,
PRIMARY KEY(one or more columns)
);
# 创建一个数据表
create table table_name(字段 类型 约束, 字段 类型 约束, ....);
例:
# 创建班级表
create table classes(
id int unsigned auto_increment primary key not null,
name varchar(10)
);
# 创建学生表
create table students(
id int unsigned primary key auto_increment not null,
name varchar(20) default '',
age tinyint unsigned default 0,
height decimal(5,2),
gender enum('男','女','人妖','保密'),
cls_id int unsigned default 0
);
- 修改表----添加字段
alter table 表名 add 列名 类型;
例:
alter table students add birthday datetime;
- 修改表----修改字段:重命名版
alter table 表名 change 原名 新名 类型及约束;
例:
alter table students change birthday birth date not null;
- 修改表----修改字段:非重命名版
alter table 表名 modify 列名 类型及约束;
例:
alter table students modify birth date not null;
- 修改表----删除字段
alter table 表名 drop 列名;
例:
alter table students drop birth;
- 删除表
drop table 表名;
例:
drop table students;
- 查看表的创建语句
show create table 表名;
例:
show create table students;
增删改查(重重重!!!)
curd的解释:创建(create)、更新(update)、读取(retrieve)、删除(delete)
查询基本使用
- 查询所有列
select * from 表名;
例:
select * from students;
- 查询指定列,谁在前面先输出谁,可以通过这个来改变输出字段的顺序
- 可以使用as为列或表指定别名
select 列1,列2,.... from 表名;
例:
select id,name from students;
# 按条件搜索数据
select * from 表名 where 条件;
# 使用as为列或表指定别名
select name as 姓名 from 表名;
增加
- 说明:主键列是自动增长,但是在全列插入的时候需要占位,通常使用0或者default或者null来占位,插入成功后以实际数据为准,没有自动增长的不许要占位
- 全列插入:值的顺序和表中字段的顺序对应
insert into 表名 values(值1,值2...);
例:
insert into students values(0, '郭靖', 1, '蒙古', '2016-1-2');
- 部分列插入
insert into 表名(列1, 列2...) values(值1, 值2,...);
例:
insert into students(name, birth) values('老王', '2017-1-19');
- 上面的语句一次可以向表中插入一行数据,还可以一次性插入多行数据,这样可以减少与数据库的通信
- 全列多行插入:值的顺序与给出的列顺序对应
insert into 表名 vlaues(...),(...),(...);
例:
insert into students values(...),(...);
# 部分列多行插入
insert into students(列1,列2...) values(值1,值2...),(值1,值2...)...;
例:
insert into students(name) values('杨过'),('小龙女');
修改
update 表名 set 列1=值1,列2=值2,... where 条件;
例:
update students set gender='男',birth='2019-1-1' where id=3;
删除
- 物理删除(真的删除)
delete from 表名 where 条件;
例:
delete from students where id=5;
- 逻辑删除(假的删除)
用一个新的字段来表示这条信息是不是已经不能再使用了,给students表添加一个is_delete字段,bit类型
alter table 表名 add is_delete bit default 0; # 创建一个新的字段,默认值为0,表示没有被标记删除
update 表名 set is_delete=1 where 条件; # 被标记删除
备份
- 运行mysqldump命令
mysqldump -uroot -p 数据库名 > python.sql;
# 按提示输入密码
恢复
- 连接mysql,创建新的数据库
- 退出连接,执行如下命令
mysql -uroot -p 数据库名 < python.sql;
#按提示输入密码