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基础SQL教程

2022-07-03 15:02:00 【Initial-T】

转载自廖雪峰老师的教程：

一概述

简单地说，SQL就是访问和处理关系数据库的计算机标准语言。

数据据库作为一种专门管理数据的软件。应用程序不需要自己管理数据，而是通过数据库软件提供的接口来读写数据。

常见类型

名称	类型	说明
INT	整型	4字节整数类型，范围约+/-21亿
BIGINT	长整型	8字节整数类型，范围约+/-922亿亿
REAL	浮点型	4字节浮点数，范围约+/-10 38
DOUBLE	浮点型	8字节浮点数，范围约+/-10 308
DECIMAL(M,N)	高精度小数	由用户指定精度的小数，例如，DECIMAL(20,10)表示一共20位，其中小数10位，通常用于财务计算
CHAR(N)	定长字符串	存储指定长度的字符串，例如，CHAR(100)总是存储100个字符的字符串
VARCHAR(N)	变长字符串	存储可变长度的字符串，例如，VARCHAR(100)可以存储0~100个字符的字符串
BOOLEAN	布尔类型	存储True或者False
DATE	日期类型	存储日期，例如，2018-06-22
TIME	时间类型	存储时间，例如，12:20:59
DATETIME	日期和时间类型	存储日期+时间，例如，2018-06-22 12:20:59

通常来说，BIGINT能满足整数存储的需求，VARCHAR(N)能满足字符串存储的需求，这两种类型是使用最广泛的。

教程约定：SQL关键字总是大写，以示突出，表名和列名均使用小写。

二安装

mysql两种引擎

InnoDB：由Innobase Oy公司开发的一款支持事务的数据库引擎，2006年被Oracle收购；
MyISAM：MySQL早期集成的默认数据库引擎，不支持事务。

分支：

MariaDB：由MySQL的创始人创建的一个开源分支版本
Aurora：由Amazon改进的一个MySQL版本
PolarDB：由Alibaba改进的一个MySQL版本

三关系模型

表的每一行称为记录（Record），记录是一个逻辑意义上的数据。
表的每一列称为字段（Column），同一个表的每一行记录都拥有相同的若干字段。字段定义了数据类型（整型、浮点型、字符串、日期等），以及是否允许为NULL。注意null不是0，也不是空串""。

在关系数据库中，关系是通过主键和外键来维护的。对于关系表，有个很重要的约束，就是任意两条记录不能重复。能够通过某个字段唯一区分出不同的记录，这个字段被称为主键。

对主键的要求，最关键的一点是：记录一旦插入到表中，主键最好不要再修改。选取主键的一个基本原则是：不使用任何业务相关的字段作为主键。

一般把这个字段命名为id。常见的可作为id字段的类型有：

自增整数类型：数据库会在插入数据时自动为每一条记录分配一个自增整数，这样我们就完全不用担心主键重复，也不用自己预先生成主键；
全局唯一GUID类型：使用一种全局唯一的字符串作为主键，类似8f55d96b-8acc-4636-8cb8-76bf8abc2f57。

可以使用多个列作为联合主键，但联合主键并不常用。

在students表中，通过class_id的字段，可以把数据与另一张表关联起来，这种列称为外键。

由于外键约束会降低数据库的性能，大部分互联网应用程序为了追求速度，并不设置外键约束，而是仅靠应用程序自身来保证逻辑的正确性。

通过中间表，我们就定义了一个“多对多”关系。还有一些应用会把一个大表拆成两个一对一的表，目的是把经常读取和不经常读取的字段分开，以获得更高的性能。

索引的效率取决于索引列的值是否散列。使用主键索引的效率是最高的，因为主键会保证绝对唯一。通过创建唯一索引，可以保证某一列的值具有唯一性。

四查询数据

使用SELECT * FROM students时，SELECT是关键字，表示将要执行一个查询，*表示“所有列”，FROM表示将要从哪个表查询。SELECT查询的结果是一个二维表。

SELECT语句其实并不要求一定要有FROM子句。许多检测工具会执行一条SELECT 1;来测试数据库连接。

通过WHERE条件查询，可以筛选出符合指定条件的记录，而不是整个表的所有记录。

使用<>判断不相等	score <> 80	name <> 'abc'
使用LIKE判断相似	name LIKE 'ab%'	name LIKE '%bc%'	%表示任意字符，例如'ab%'将匹配'ab'，'abc'，'abcd'

使用SELECT *表示查询表的所有列，使用SELECT 列1, 列2, 列3则可以仅返回指定列，这种操作称为投影。可以对结果集的列进行重命名 SELECT 列1 别名1, 列2 别名2 FROM XXX

使用ORDER BY可以对结果集进行排序；可以对多列进行升序、倒序排序。ASC DESC

使用LIMIT OFFSET 可以对结果集进行分页，每次查询返回结果集的一部分；

OFFSET是可选的，如果只写LIMIT 15，那么相当于LIMIT 15 OFFSET 0。OFFSET超过了查询的最大数量并不会报错，而是得到一个空的结果集。

SQL提供了专门的聚合函数，使用聚合函数进行查询，就是聚合查询。除了COUNT()函数外，SQL还提供了如下聚合函数：

函数	说明
COUNT	计算某一列数量
SUM	计算某一列的合计值，该列必须为数值类型
AVG	计算某一列的平均值，该列必须为数值类型
MAX	计算某一列的最大值
MIN	计算某一列的最小值

要特别注意：如果聚合查询的WHERE条件没有匹配到任何行，COUNT()会返回0，而SUM()、AVG()、MAX()和MIN()会返回NULL

GROUP BY可以进行分组

多表查询又称笛卡尔查询，使用笛卡尔查询时要非常小心，结果集是目标表的行数乘积。使用多表查询可以获取M x N行记录；

SQL还允许给表设置一个别名，让我们在投影查询中引用起来稍微简洁一点。

最常用的一种内连接——INNER JOIN。

先确定主表，仍然使用FROM 的语法；
再确定需要连接的表，使用INNER JOIN 的语法；
然后确定连接条件，使用ON ，这里的条件是s.class_id = c.id，表示students表的class_id列与classes表的id列相同的行需要连接；
可选：加上WHERE子句、ORDER BY等子句

假设查询语句是：

SELECT ... FROM tableA JOIN tableB ON tableA.column1 = tableB.column2;

我们把tableA看作左表，把tableB看成右表。

INNER JOIN是选出两张表都存在的记录：

LEFT OUTER JOIN是选出左表存在的记录：

RIGHT OUTER JOIN是选出右表存在的记录：

FULL OUTER JOIN则是选出左右表都存在的记录：

五增删改

增： INSERT

如：

INSERT INTO students (class_id, name, gender, score) VALUES (2, '大牛', 'M', 80);

也可以插入多条，如

INSERT INTO students (class_id, name, gender, score) VALUES (1, '大宝', 'M', 87), (2, '二宝', 'M', 81);

改： UPDATE

UPDATE students SET name='大牛', score=66 WHERE id=1;

在UPDATE语句中，更新字段时可以使用表达式。

UPDATE students SET score=score+10 WHERE score<80;

最后，要特别小心的是，UPDATE语句可以没有WHERE条件，例如：

UPDATE students SET score=60;

这时，整个表的所有记录都会被更新。

删： DELETE

DELETE FROM students WHERE id=1;

要特别小心的是，和UPDATE类似，不带WHERE条件的DELETE语句会删除整个表的数据：

DELETE FROM students;

这时，整个表的所有记录都会被删除。所以，在执行DELETE语句时也要非常小心，最好先用SELECT语句来测试WHERE条件是否筛选出了期望的记录集，然后再用DELETE删除。

六 MYSQL

客户端

MySQL Client和MySQL Server的关系如下：

在MySQL Client中输入的SQL语句通过TCP连接发送到MySQL Server。

登录语句：

mysql -h 10.0.1.99 -u root -p

命令行程序

mysql实际上是MySQL客户端，真正的MySQL服务器程序是mysqld，在后台运行

管理MYSQL

库

要列出所有数据库，使用命令SHOW：

mysql> SHOW DATABASES;

要创建一个新数据库，使用命令CREATE：

mysql> CREATE DATABASE test;

要删除一个数据库，使用命令DROP：

mysql> DROP DATABASE test;

对一个数据库进行操作时，要首先将其切换为当前数据库USE：

mysql> USE test;

表

列出当前数据库的所有表，使用命令SHOW：

mysql> SHOW TABLES;

要查看一个表的结构，使用命令DESC：

mysql> DESC students;

还可以使用以下命令查看创建表的SQL语句SHOW CREATE TABLE：

mysql> SHOW CREATE TABLE students;

创建表使用CREATE TABLE语句，而删除表使用DROP TABLE语句：

mysql> DROP TABLE students;

修改表就比较复杂,使用ALTER TABLE。如果要给students表新增一列birth：

ALTER TABLE students ADD COLUMN birth VARCHAR(10) NOT NULL;

要修改birth列，例如把列名改为birthday，类型改为VARCHAR(20)：

ALTER TABLE students CHANGE COLUMN birth birthday VARCHAR(20) NOT NULL;

要删除列，使用：

ALTER TABLE students DROP COLUMN birthday;

退出MySQL

使用EXIT命令退出MySQL：

mysql> EXIT

实用语句

使用REPLACE语句，这样就不必先查询，再决定是否先删除再插入：

REPLACE INTO students (id, class_id, name, gender, score) VALUES (1, 1, '小明', 'F', 99);

希望插入一条新记录（INSERT），但如果记录已经存在，就更新该记录，此时，可以使用INSERT INTO ... ON DUPLICATE KEY UPDATE ...语句：

INSERT INTO students (id, class_id, name, gender, score) VALUES (1, 1, '小明', 'F', 99) ON DUPLICATE KEY UPDATE name='小明', gender='F', score=99;

希望插入一条新记录（INSERT），但如果记录已经存在，就啥事也不干直接忽略，此时，可以使用INSERT IGNORE INTO ...语句：

INSERT IGNORE INTO students (id, class_id, name, gender, score) VALUES (1, 1, '小明', 'F', 99);

如果想要对一个表进行快照，即复制一份当前表的数据到一个新表，可以结合CREATE TABLE和SELECT：

-- 对class_id=1的记录进行快照，并存储为新表students_of_class1:

CREATE TABLE students_of_class1 SELECT * FROM students WHERE class_id=1;

用一条语句写入各班的平均成绩：

INSERT INTO statistics (class_id, average) SELECT class_id, AVG(score) FROM students GROUP BY class_id;

使用FORCE INDEX强制查询使用指定的索引。例如：

> SELECT * FROM students FORCE INDEX (idx_class_id) WHERE class_id = 1 ORDER BY id DESC;

前提是索引idx_class_id必须存在。

七事务

1 概念

这种把多条语句作为一个整体进行操作的功能，被称为数据库事务。

数据库事务具有ACID这4个特性：

A：Atomic，原子性，将所有SQL作为原子工作单元执行，要么全部执行，要么全部不执行；
C：Consistent，一致性，事务完成后，所有数据的状态都是一致的，即A账户只要减去了100，B账户则必定加上了100；
I：Isolation，隔离性，如果有多个事务并发执行，每个事务作出的修改必须与其他事务隔离；
D：Duration，持久性，即事务完成后，对数据库数据的修改被持久化存储。

单条SQL语句，数据库系统自动将其作为一个事务执行，这种事务被称为隐式事务。

要手动把多条SQL语句作为一个事务执行，使用BEGIN开启一个事务，使用COMMIT提交一个事务，这种事务被称为显式事务

BEGIN; UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1; UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2; COMMIT;

使用ROLLBACK进行回滚

BEGIN; UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1; UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2; ROLLBACK;

SQL标准定义了4种隔离级别，分别对应可能出现的数据不一致的情况：

Isolation Level	脏读（Dirty Read）	不可重复读（Non Repeatable Read）	幻读（Phantom Read）
Read Uncommitted	Yes	Yes	Yes
Read Committed	-	Yes	Yes
Repeatable Read	-	-	Yes
Serializable	-	-	-

2 四种隔离

在Read Uncommitted隔离级别下，一个事务可能读取到另一个事务更新但未提交的数据，这个数据有可能是脏数据。
在Read Committed隔离级别下，一个事务可能会遇到不可重复读（Non Repeatable Read）的问题。不可重复读是指，在一个事务内，多次读同一数据，在这个事务还没有结束时，如果另一个事务恰好修改了这个数据，那么，在第一个事务中，两次读取的数据就可能不一致。
在Repeatable Read隔离级别下，一个事务可能会遇到幻读（Phantom Read）的问题。幻读是指，在一个事务中，第一次查询某条记录，发现没有，但是，当试图更新这条不存在的记录时，竟然能成功，并且，再次读取同一条记录，它就神奇地出现了。
Serializable是最严格的隔离级别。在Serializable隔离级别下，所有事务按照次序依次执行，因此，脏读、不可重复读、幻读都不会出现。虽然Serializable隔离级别下的事务具有最高的安全性，但是，由于事务是串行执行，所以效率会大大下降，应用程序的性能会急剧降低。如果没有特别重要的情景，一般都不会使用Serializable隔离级别。