【培训】DAY5 MySQL

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MySQL概述

什么是数据库？数据库的种类有哪些？

数据库：

高效的存储和处理数据的介质（主要分为磁盘和内存两种）

关系型数据库：

• 大型：Oracle、DB2 等；
• 中型：SQL Server、MySQL、PostgreSQL等；
• 小型：Access 等。

非关系型数据库：

Memcached、MongoDB、Redis、Elasticserach等。

MySQL数据库

关系数据库管理系统，开放源码软件，目前属于 Oracle 旗下产品。C\S结构的软件

体系结构

一条select的生存周期

结构化查询语言

• 数据查询语言DQL：用于检索数据库中数据记录等，如SELECT
  select name,age from students;
• 数据操纵语言DML：用于改变数据库中的数据记录等，如INSERT、UPDATE 、DELETE
  insert into students (name,age,sex,classid) values (’小明’,20，’男’,1);
• 数据定义语言DDL：用于建立，修改，删除数据库中的各种对象如表、视图、索引等，如CREATE、 TABLE/VIEW/INDEX/SYN/CLUSTER、ALTER、DROP
  alter table student add index idx_cid (classid);
• 数据控制语言DCL：用来授予或回收访问数据库的某种特权，并控制数据库操纵事务发生的时间及效果，对数据库实行监视等，如GRANT、REVOKE、COMMIT
  grant select on *.* to readonly@’%’;

连接使用

前提：MySQL服务、客户端工具、合法的账号

MySQL系统库

information_schema、performance_schema、sys、mysql

# mysql -h192.168.2.1 -P3306 -root -ppassword [DB]
> show databases;
> create database test;
> use test;
> create table test (
       	id int(10) not null auto_increment,
	name varchar(20) not null default '' comment '名称',
       	note varchar(10) not null default '' comment '备注',
	primary key(id),
	key idx_name(name)
	)engine=innodb auto_increment=1 default charset utf8 comment '测试表';
> inser into test (name,note) values ('Tom','student'),('Jim','student');
> select name,note from test;

JAVA

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.user=root
jdbc.password=root
jdbc.className=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/bookstore

Python

mysql+pymysql://root:[email protected]:3306/flask?charset=utf8

注：个人账号和应用账号及连接数据库使用域名

库表操作

创建数据库

CREATE {DATABASE | SCHEMA} [IF NOT EXISTS] db_name DEFAULT CHARSET utf8 COLLATE utf8_general_ci;

查看建库语句

SHOW CREATE DATABASE db_name;

显示所有的数据库

SHOW DATABASES;

删除数据库

DROP DATABASE db_name;

数据类型

新建规范

CREATE TABLE tb_student (
	id BIGINT UNSIGNED NOT NULL auto_increment,
	-- 必须要有主键，必须有注释
	snum INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '学号',
	-- 不允许存在NULL值
	NAME VARCHAR (10) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '学生姓名',
	-- 给默认值
	age INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '年龄',
	sex VARCHAR (2) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '性别',
	class_id INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '班级id',
	PRIMARY KEY (id),
	KEY idx_sname (class_id) -- 一切外键关系必须在应用层解决
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET utf8 COMMENT '学生表';

更改表

ALTER TABLE  tb_name [ADD | DROP | MODIFY ...] COLUMN ...

ALTER TABLE test ADD date BIGINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '时间',
 MODIFY NAME NAME VARCHAR (30) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名称';
-- 同一个表的多个涉及到字段的操作，放到一个SQL里面完成

增删改

INSERT

第一种

INSERT INTO tb_name [ (col1_name,col2_name ,...) ]
VALUES(col1_value,col2_value ,...) [, (col1_value,col2_value ,...)...]

如：

INSERT INTO test_db.test_tb (stu_num, NAME, age, sex)
VALUES
	(1123, 'Tom', 10, 'm'),
	(1124, 'Jary', 11, 'f');

优先采用使用一条语句多条更新

第二种

INSERT INTO tb_name SET col1_name={expr | col1_value},...;

如：

INSERT INTO test_db.test_tb set stu_num=1125,name='Luna',age=12,sex='f';

第三种

INSERT INTO tb_name SELECT (col1_value | expr) [ UNION | unoin ALL ] SELECT(col1_value | expr )...;

如：

INSERT INTO test_db.test_tb 
SELECT 1126,'Luna',12,'f' UNION
SELECT 1127,'Jury',15,'f' ;

UPDATE

UPDATE tb_name SET col_name = col_value [ WHERE where_expr ] [ ORDER BY... ][ LIMIT row_count ]

如：

UPDATE test_db.test_tb SET name=‘Mary’WHERE stu_num=1123;

DELETE

DELETE FROM tb_name  [WHERE where_expr] [ORDER BY ...][LIMIT row_count]

如：

DELETE FROM test_db.test_tb WHERE stu_num=1123;

最安全的删除，可以恢复还原

DROP TABLE tb_name;

最快速最无脑的删除，全没了

TRUNCATE TABLE tb_name;

只删表数据，不删表结构

1）使用WHERE条件能确定到具体的某条记录上的更新或删除语句，不能有歧义导致误删数据。避免使用分组及排序语句。
2）TRUNCATE和DELETE只删除数据不删除表的结构(定义)，但是DELETE可以回滚，会出发DELETE触发器，而TRUNCATE则不可以回滚，且不会触发DELETE触发器。DROP删除数据及结构，不能回滚。
3）速度和效率上一般来说: DROP> TRUNCATE> DELETE，但是要慎用前两者。

查询

SELECT
	[ STRAIGHT_JOIN ] [ SQL_SMALL_RESULT | SQL_BIG_RESULT ] 
	[ SQL_CACHE | SQL_NO_CACHE ] [ HIGH_PRIORITY ] 
	[ DISTINCT | DISTINCTROW | ALL ] select_expression ,...
	[ INTO { OUTFILE | DUMPFILE } 'file_name' export_options ] 
	[ FROM table_references ] [ FORCE INDEX | IGNORE INDEX ] 
	[ WHERE where_definition ] 
	[ GROUP BY col_name ,...] 
	[ HAVING where_definition ] 
	[ ORDER BY { unsigned_integer | col_name | formula } [ ASC | DESC ] ,...] 
	[ LIMIT [ OFFSET ,] rows ]

简单查询

1. 无限定条件查询：
   查询单个列：SELECT name FROM test_db.test_tb;
   查询多个列：SELECT name, age,sex FROM test_db.test_tb;
   查询所有列：SELECT * FROM test_db.test_tb;（实际生产中不要使用select * 通配查询）

2. WHERE条件：
   查找年龄大于15周岁的多个列信息：

   SELECT NAME,age,sex FROM test_db.test_tb WHERE age > 15;
   

   查找年龄大于15周岁并且性别为男的多个列信息：

   SELECT NAME, age, sex FROM test_db.test_tb WHERE age > 15 AND sex = ‘男’;
   

   查找主键ID为11，12，13,14，15的信息：

   SELECT NAME, age, sex FROM test_db.test_tb WHERE id IN (11，12，13, 14，15);
   

   查找姓李的人的信息：

   SELECT name, age,sex FROM test_db.test_tb WHERE name LIKE '李%';
   

   查找年龄在15到30岁之间，并且这些人的主键id要在100以内的人的姓名：

   SELECT NAME, age, sex FROM test_db.test_tb WHERE NAME LIKE '李%';
   

3. ORDER BY 排序：
   根据年龄排序：

   SELECT name, age,sex FROM test_db.test_tb where age>15 order by age asc;
   

   根据两个条件进行倒序排序:

   SELECT NAME, age, sex 
   FROM test_db.test_tb 
   WHERE NAME LIKE '王%' 
   ORDER BY createtime DESC, age DESC;
   

4. GROUP BY 分组：
   每个班级的人数汇总：

   select count(1),class_id from student group by class_id;
   

   班级人数男女总数：

   select count(1),sex from student group by sex;
   

5. 查询中使用函数：
   查询test_db.test_tb表的总行数：

   SELECT COUNT(*) FROM test_db.test_tb ;
   

   查询最小年龄是多少：

   SELECT MIN(age) FROM test_db.test_tb ;
   

   按年龄分组，查找每个年龄各有多少人数，并且其总人数大于10人：

   SELECT COUNT(*) stu_sum，age FROM test_db.test_tb GROUP BY age HAVING stu_sum>10;	
   

   常用的函数

   COUNT()、SUM()、MAX()、MIN()、FROM_UNIXTIME()、UNIX_TIMESTAMP()、NOW()、SUBSTRING_INDEX()、IFNULL()、CASE...WHEN...THEN...ELSE...END
   

6. 子查询
   查询所有年龄为最小年龄的人信息：

   SELECT NAME, age, sex 
   FROM test_db.test_tb 
   WHERE age = （ 
   SELECT MIN(age) 
   FROM test_db.test_tb ）;
   

   查询性别为男并且大于平均年龄的人的信息，并且按照年龄从大到小排序，取年龄最大的三条：

   SELECT NAME AS '姓名', age AS '年龄', sex AS '性别'
   FROM test_db.test_tb
   WHERE sex = '男'
   AND age > （ 
   SELECT AVG(age)
   FROM test_db.test_tb ）
   ORDER BY age DESC
   LIMIT 0，3;
   

7. Union | Union All

   select price,name from A where datetime between 1532511000 and 1532073600 
   union
   select price,name from B where datetime between 1532511000 and 1532073600 
   union
   select price,name from C where datetime between 1532511000 and 1532073600;
   

JSON

用于多表中字段之间的联系

INNER JOIN（内连接,或等值连接）：

取得两个表中存在连接匹配关系的记录。

LEFT JOIN（左连接）：

取得左表的完全记录，右表无对应匹配记录的以NULL显示。

RIGHT JOIN（右连接）：

与 LEFT JOIN 相反，取得右表完全记录，左表无对应匹配记录的以NULL显示。

CROSS JOIN (交叉连接)：

得到的结果是两个表的乘积，即笛卡尔积。（禁用！）

例一：

SELECT sid 学生ID,sname 姓名, sage 年龄, ssex 性别, NAME 班级名称
FROM student s INNER JOIN class c ON s.`classid` = c.`id`;

SELECT sid 学生ID, sname 姓名, sage 年龄, ssex 性别, NAME 班级名称
FROM student s LEFT JOIN class c ON s.`classid` = c.`id`;

SELECT sid 学生ID, sname 姓名, sage 年龄, ssex 性别, NAME 班级名称
FROM student s RIGHT JOIN class c ON s.`classid` = c.`id`;

例二：

表字段：

student(sid,sname,sage,ssex) 
course(cid,cname,tid)
score_course(sid ,cid,score)  
teacher(tid ,tname) 

分页查询：查询学习的课程号为1的排名前三的学生ID：

SELECT sid '学生ID',score
FROM score_course
WHERE cid = 1
ORDER BY score DESC LIMIT 0,3

分组查询：查询没有学全所有课程的学生ID、姓名：

SELECT s.sid '学生ID', s.sname '姓名'
FROM student s, score_course sc
WHERE s.sid = sc.sid
GROUP BY s.sid
HAVING COUNT(*) = (SELECT COUNT(*) FROM course c)

关联查询：查询符合某个学生课程1成绩比课程2成绩分数高的所有同学的学生ID、姓名：

SELECT s.sid '学生ID', s.sname '姓名'
FROM student s
JOIN score_course sc ON s.sid = sc.sid
JOIN score_course sc2 ON sc.sid = sc2.sid
WHERE sc.cid = 1
AND sc2.cid = 2
AND sc.score > sc2.score

聚合查询：查询所有同学的学生ID、姓名、选课数、总成绩：

SELECT s.sid '学生ID', s.sname '姓名', COUNT(sc.cid) '选课数', SUM(sc.score) '总成绩'
FROM student s JOIN score_course sc ON s.sid = sc.sid
GROUP BY sc.sid

子查询：查找学过教师ID为1的课程的所有学生的学生ID：

SELECT DISTINCT sc.sid '学生ID'
FROM score_course sc
WHERE sc.cid = (
SELECT c.c
FROM course c
WHERE c.tid = 1)

case when查询：查询男生、女生人数：

SELECT SUM(CASE WHEN ssex = '男' THEN 1 ELSE 0 END) '男生人数',
       SUM(CASE WHEN ssex = '女' THEN 1 ELSE 0 END) '女生人数'
FROM student

索引

为什么要建立和使用索引？

索引是独立数据之外而存在的一种存储介质，并且在mysql启动的时候会默认加载到缓冲池中(内存)。相对于从磁盘中物理读取数据内容，从内存中读取索引数据的速度更快（10倍+）。

索引命名

• 使用小写字母，过长的字段名可以采⽤缩写形式
• 普通索引按“idx_字段名称[_字段名称]”格式（idx_contractNo）
• 唯一索引按“uniq_字段名称[_字段名称]”格式(uniq_phone)

建立条件

• 目标的数据表有查询需求。（对无查询需求的日志表可以不建立索引提高写入速度）
• 目标数据表未来数据量大于1000条。

索引选择性

是指某个字段的不重复值的数量占总行数的比例，这个比例越接近1，则选择性越高，如果有该字段上的查询需求，更适合建立索引。
select count(distinct name)/count() from employee;
select count(distinct left(name,10))/count() from employee;

多列的索引选择性

查询：select name，mobile,status from employee where name=‘张三’ and status=0;
这个时候怎么建立索引？

1. 两个单列索引：idx_name(name)、idx_status(status)
2. 并列索引： idx_name_status(name,status)
3. 一个索引：idx_name(name)

select count(distinct name,status)/count(*) from employee; 0.9797
所以这里只需要idx_name即可实现很高的筛选度。

多列索引的索引hit原则？

现在有一如下多列索引：

 idx_name_mobile_ctime(name,mobile,create_time)

可以使用到该索引的查询：

select name，mobile,status from employee where name='张三' and mobile='139*****' and create_time > 1494310361 and create_time < 1494312361;
select name,mobile,status from employee where name='张三' and mobile='139*****';
select name，mobile,status from employee where name='张三';

无法使用该索引的查询：

select name，mobile,status from employee where mobile='139*****' and create_time > 1494310361 and create_time < 1494312361;
select name，mobile,status from employee where mobile='139*****';
select name，mobile,status from employee where create_time > 1494310361 and create_time < 1494312361; 

如何正确的使用多列索引呢？

需要考虑每层级的索引选择性：

select name，mobile,status from employee where name='张三' and mobile='139****' and create_time > 1494310361 and create_time < 1494312361;

分别查询一下3中索引选择性：

    select count(distinct name)/count(*) from employee;
    select count(distinct name,mobile)/count(*) from employee;
    select count(distinct name,mobile,create_time)/count(*) from employee;

如果结果是：0.91 0.94 0.99 可以仅对name列建立单列索引即可。
如果结果是：0.61 0.94 0.99 可以对name,mobile列建立复合索引(即多列索引)即可。
如果除了上述包含3个条件的查询之外还有针对mobile列的单独高频率查询，建议另外建立一列为mobile的单列索引：idx_mobile。

前缀索引的适用场景

对某些长度较大的字段有需求建立索引的时候建立。 varchar(100)

语法格式

alter table employee add key idx_title(title(10));

如何选择合适的长度？

依然使用索引选择性进行长度圈定。

select count(distinct left(title,50))/count(distinct title) from employee;		0.999
select count(distinct left(title,8))/count(distinct title) from employee;		0.9574
select count(distinct left(title,6))/count(distinct title) from employee;		0.5286

根据上述查询结果，使用idx_title(title(8))

inner join、left join的关联字段一定要建立索引

select name,mobile from employee a inner join department b on a.department_id=b.id; 
-- 这里employee的department_id的是否有索引直接影响到查询效率

不要使用in ()子查询的方式,很多情况下无法使用索引

select name,mobile from employee where department_id in (select id from department);

查询的字段如果是varchar类型一定要使用单引号括住常量值

先假设mobile字段是varchar字段(实际使用过程中纯数字的字段尽量使用int、bigint、decimal等数字类型)

select name,mobile from employee where mobile = 13934563352; -- 无法使用索引
select name,mobile from employee where mobile = '13934563352'; -- 可以使用索引

练习

1. 现在有一个需求，需要创建一张超简单的学生表（tb_student），其中学生的属性有学号snum、姓名name、年龄age、性别sex和班级class_id，问这张表的创建语句如何写（MySQL语法）？

CREATE TABLE tb_student (
	id BIGINT UNSIGNED NOT NULL auto_increment,
	snum INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '学号',
	NAME VARCHAR (10) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '学生姓名',
	age INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '年龄',
	sex VARCHAR (2) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '性别',
	class_id INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '班级id',
	PRIMARY KEY (id),
	KEY idx_sname (class_id)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET utf8 COMMENT '学生表';

2. 现在有两个学生，分别是小明和小红，信息分别为：
   小明，学号201901211314，21岁，男，id为1013的班级；
   小红，学号201901221314，20岁，女，id为1016的班级；

• 请问，如何将这两条信息写入到刚刚新建的表里面？

INSERT INTO tb_student (snum, NAME, age, sex, class_id)
VALUES(201901211314, '小明', 21, '男', 1013),
      (201901221314, '小红', 20, '女', 1014);

• 假如1013班目前有36个人，请问，如何从这个表中使用sql得出1013班的平均年龄？并判断1013班和1014班哪个班平均年龄小，并按照从大到小的顺序排列？

SELECT class_id, avg(age) avg_age
FROM tb_student
GROUP BY class_id
ORDER BY avg_age DESC;