如何高效系统学习 MySQL?

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MySQL这么简单还用得着学习？

有不少同学估计都有这种想法，“不就是增删改查一些简单操作吗？”

如果仅从使用者的角度做一些简单的查询和聚合，MySQL的确很简单。

但是，你能从头至尾配置一套生产环境的数据库环境吗？你可以设计出具有优秀扩展性的表模型吗？怎么样才可以实现大数据量的快速查询？

我认为，任何一个领域都有相应的专家，也都有一知半解的人，对于MySQL，虽然很多人觉得非常简单，但是要真正成为这个领域的专家同样有很高的难度。

有点扯远了，本文的目标不是面向高阶数据库专家的，本文旨在引导初学者入门、帮助对MySQL感兴趣的同学了解数据库全局链路。

配置SQL环境

现如今云服务使用越来越官方，很多同学在公司直接接触的都是rds（Relational Database Service），开箱即用，作为使用者不需要关注底层使用的到底是Oracle、Postgresql还是SQL Server，也不用关注运维和数据库安全。

但是，我认为亲自动手配置一套SQL环境会更加容易帮助我们对数据库的理解。

要想配置环境，我们首先需要下载MySQL服务客户端。

我们可以根据自己的系统（MACOSX、Linux、Windows）下载对应的MySQL。

下载完之后，双击并安装该文件。需要设置一个密码，一定要记住这个密码，因为以后需要它来连接到MySQL实例。

创建一个名为my.cnf的文件，并将以下内容放入其中，这需要给本地文件读取SQL数据库的权限。

[client]
port= 3306
[mysqld]
port= 3306
secure_file_priv=''
local-infile=1

打开系统偏好->MySQL，转到配置，选择my.cnf文件，然后点击Apply按钮。

通过点击 在MySQL设置页面，可以 通过点击Start或者Stop来启动或者停止数据库。

如果数据库服务正常运行，接下来就可以下载并安装[MySQL工作台](https://www.zhihu.com/question/MySQL :: Download MySQL Workbench)，工作台可以用来编辑和查询数据，并以结构化的方式返回结果。

现在打开MySQL工作台，通过它连接到SQL服务，你会看到类似下面的东西：

你可以看到，本地实例连接已经事先为你设置好了。

现在，你只需要点击该连接，并使用我们之前为MySQL服务器设置的密码开始工作。

连接之后，你就会看到是一个编辑界面，在这里你可以输入一些查询语句执行数据的查询。

但是，目前我们还没有建表，也没有数据，所以，首先需要准备一些数据：

手动建表太麻烦了，MySQL官网提供了一些数据样例用于学习，我们可以访问官网，下载Sakila电影数据库，然后解压。

接下来，回到MySQL工作台，依次点击文件>运行SQL脚本>选择位置sakila-db/sakila-schema.sql。

这样，就创建了表结构。

下一步，依次点击文件>运行SQL脚本>选择位置sakila-db/sakila-data.sql。

这样 ，就把数据导入到SQL服务了。

做完这些操作，你会看到侧边栏有一些数据库了：

处理数据

现在，已经配置好环境并有了数据，接下来可以写一些查询。

你可以尝试使用Sakila样本数据库文档来详细了解Sakila数据库的模型，这是设计数据库表时非常重要的环节。

现在，可以看一个基本的SQL语句：

SELECT  col1
        ,SUM(col2) AS col2sum
        ,AVG(col3) AS col3avg
FROM    table_name
WHERE   col4 = 'some_value'
GROUP BY col1
ORDER BY col2sum DESC;

在这个查询中，有4个核心要素：。

• SELECT：要查询哪些列？这里我们查询col1，对col2进行SUM聚合，对col3进行AVG聚合。这里还通过使用as关键字给SUM(col2)起了一个别名
• FROM：从哪个表中查询
• WHERE：可以使用WHERE语句过滤数据
• GROUP BY：所有不在聚合中的列都需要在GROUP BY，含义就是以哪些字段分组聚合
• ORDER BY：根据col2sum排序

这个简单的SQL样例就可以在数据库里轻松查到一些有价值的信息。

例如，我们可以用以下方法找出不同审查等级的电影在平均时间上的差异：

SELECT  rating
        ,avg(length) AS length_avg
FROM    sakila.film
GROUP BY rating
ORDER BY length_avg DESC;

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接下来可以做一个练习，你可以根据自己感兴趣的内容想出一些自己的问题。

例如，你可以试着找出所有在2006年发行的电影、或者尝试找出所有评级为PG且长度大于50分钟的电影。

你可以通过在MySQL Workbench上运行以下程序来完成这个任务：

SELECT  *
FROM    sakila.film
WHERE   release_year = 2006;

SELECT  *
FROM    sakila.film
WHERE   length > 50
AND     rating = "PG";

SQL连接

到现在为止，我们已经学会了如何查询单个表。

但在现实中，我们需要与多个表一起工作，需要 用到表的关联。

这时，就会用到SQL中一个非常重要的概念：SQL连接。

下面这张图讲列出了SQL中大多数会用到的连接，使用较多的就是LEFT JOIN和INNER JOIN：

下面，就先来介绍一下LEFT JOIN，先来看一段SQL代码：

SELECT  A.col1
        ,A.col2
        ,B.col3
        ,B.col4
FROM    A
LEFT JOIN B
ON      A.col2 = B.col3;

当你想保留左表（A）中的所有记录并关联B中的匹配记录时，就可以使用LEFT JOIN。在结果表中，B没有被关联到的A表记录被置为NULL。

在上面这段代码中，从表A中选择col1和col2，从表B中选择col3和col4，我们还使用ON语句指定关联字段。

当你想连接A和B并只保留A和B中的交集时，就可以使用INNER JOIN。

回到Sakila数据库，假设我们想知道数据库中每部电影有多少分拷贝，你可以通过以下方式获得：

SELECT  film_id
        ,count(film_id) AS num_copies
FROM    sakila.inventory
GROUP BY film_id
ORDER BY num_copies DESC;

你觉得这个结果怎么样？

你会发现你从这里面并不能得到太多有价值的信息，因为ID是一种系统设计过程中方便系统识别的标识符，但是对于用户端并不能很好理解，比如，《霸王别姬》对应的ID是1001，直接返回给你1001，看不到名称我们就很难读懂它里面的信息。

因此，我们就需要电影ID和电影名称的一种关联关系。

但是，在系统模型设计过程中，一个系统流程会被拆分到多个数据表中，film_id和film的映射关系我们就需要去另外一张表中取到。

这时候，就需要用到前面介绍的表连接。

SELECT  A.*
        ,B.title
FROM    sakila.inventory A
LEFT JOIN sakila.film B
ON      A.film_id = B.film_id;

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在上面SQL中，通过film_id字段将A表与B表关联到一起，并从表B中取出了电影名称title，这样再输出结果就可以带出电影名称，方便理解了。

内部查询

假设现在有一个需求，我们需要基于前面的结果统计每部电影有多少副本。

如果逐步实现的话，需要先把前面的结果写到一张新表里：

CREATE TABLE sakila.temp_table AS
SELECT  A.*
        ,B.title
FROM    sakila.inventory A
LEFT JOIN sakila.film B
ON      A.film_id = B.film_id;

然后使用一个简单的group by操作：

SELECT  title
        ,count(title) AS num_copies
FROM    sakila.temp_table
GROUP BY title
ORDER BY num_copies DESC;

但是这步骤太多、太繁琐了，而且我们必须创建一个临时表，最终会占用系统的空间。

SQL为我们提供了内部查询的概念，就是为了解决这类问题。

我们可以层层嵌套，把第一个查询结果放在一个括号里，并给这个结果起一个别名temp，然后再在temp的基础上做group by操作。

得益于内部查询的概念，我们可以在某些时候编写比较复杂的SQL查询：

SELECT  temp.title
        ,count(temp.title) AS num_copies
FROM    (
            SELECT  A.*
                    ,B.title
            FROM    sakila.inventory A
            LEFT JOIN sakila.film B
            ON      A.film_id = B.film_id
        ) temp
GROUP BY title
ORDER BY num_copies DESC;

HAVING子句

HAVING也是一个需要理解的SQL结构，它很有用。

考虑一个问题：根据前面的结果，我们想得到那些拷贝数小于或等于2的影片。

我们可以通过使用内部查询的概念和WHERE子句来实现这个目的，如下所示，这里我们把一个内部查询嵌套在另一个内部查询中：

我们也可以用HAVING子句：

HAVING子句是用来过滤最终的聚合结果的，它与WHERE不同，WHERE是用来过滤FROM语句中使用的表。HAVING过滤的是GROUP BY处理后的最终结果。

正如你在上面的例子中看到的那样，解决一个问题，可以有很多实现方法。我们需要想出最省事的方法，因此HAVING在很多情况下更加简洁省事。

到此为止，已经从数据库服务、到SQL工作台再到基本的数据查询做了全面的了解，想必很多同学对MySQL也有了全局的认识。

接下来要做的就是逐个方面不断练习，我们可以自己寻找一些感兴趣的问题，然后通过SQL的方式找到答案，例如，哪个演员出演了最多的电影？哪个类型的电影被租用的最多？

这篇内容是一个简单的教程，如果想更加深入学习SQL，给大家推荐一门来自加州大学戴维斯分校的SQL数据分析课程：SQL for Data Science | Coursera，目前已经有几十万人报名，评分也非常高，感兴趣的同学可以看一下。