MySQL从入门到精通:看这篇就够了
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在现代软件开发中,数据库是支撑应用的重要基础,而MySQL作为开源且高效的关系型数据库管理系统,广泛应用于各种企业和互联网应用中。无论是小型网站还是大型分布式系统,MySQL都能提供强大的数据存储与管理支持。
本篇教程将带领你从SQL的基础知识讲起,逐步深入到复杂的查询操作、优化技巧、事务处理等内容,帮助你全面掌握MySQL的使用,成为MySQL的高手。
一、SQL简述
SQL的概述
SQL(Structured Query Language)是用于与关系型数据库系统交互的标准语言。SQL既可以用于查询、插入、更新、删除数据,也可用于定义数据库结构、管理用户权限等操作。它通过一套通用的语法标准,使得不同的数据库系统能够互通操作。SQL的优点
- 简洁易学:SQL语法简洁明了,能够高效地完成复杂的数据操作。
- 跨平台性:SQL是标准化的,几乎所有的关系型数据库都支持SQL。
- 高效性:通过合理的查询优化,SQL能够高效地操作和处理海量数据。
- 兼容性:SQL支持多种数据库引擎,具有较好的向后兼容性和向前兼容性。
- SQL的分类
SQL主要分为以下几种类型:
- 数据定义语言(DDL):用于定义数据库结构,如
CREATE
、ALTER
、DROP
等。 - 数据操作语言(DML):用于数据的插入、更新和删除,如
INSERT
、UPDATE
、DELETE
等。 - 数据查询语言(DQL):用于从数据库中查询数据,如
SELECT
语句。 - 数据控制语言(DCL):用于定义权限控制,如
GRANT
、REVOKE
等。
二、数据库的三大范式
数据库设计的三大范式旨在消除冗余数据,保证数据一致性和完整性。
第一范式(1NF)
第一范式要求数据库中的每个字段都必须是原子的,不能再分割。也就是说,每个字段必须存储单一的数据类型,避免出现重复的数据集合。第二范式(2NF)
第二范式要求在第一范式的基础上,所有非主键字段必须完全依赖于主键,不能只依赖于主键的一部分。这样可以消除部分依赖。第三范式(3NF)
第三范式要求所有非主键字段必须直接依赖于主键,不能通过其他非主键字段进行依赖。消除了传递依赖,确保数据的高效管理。
三、数据库的数据类型
- 整数类型
- TINYINT:存储小范围的整数(-128到127)。
- SMALLINT:存储小整数(-32,768到32,767)。
- INT:标准整数类型(-2,147,483,648到2,147,483,647)。
- BIGINT:用于存储非常大的整数。
- 浮点数类型和定点数类型
- FLOAT:存储浮动的小数,适合存储近似数值。
- DOUBLE:存储更高精度的浮动小数。
- DECIMAL:定点数类型,通常用于财务数据的存储,避免浮动小数的精度问题。
- 字符串类型
- CHAR:定长字符类型,适用于长度固定的字符串。
- VARCHAR:变长字符类型,适用于长度可变的字符串。
- TEXT:适用于存储大块的文本数据。
- 日期与时间类型
- YEAR:表示年份,格式为
YYYY
。 - TIME:表示时间,格式为
HH:MM:SS
。 - DATETIME:表示日期和时间,格式为
YYYY-MM-DD HH:MM:SS
。 - TIMESTAMP:表示时间戳,通常用于记录事件发生的具体时间。
- 二进制类型
- BLOB:用于存储二进制数据,如图片、音频等。
四、数据库、数据表的基本操作
- 数据库的基本操作
- 创建数据库:
CREATE DATABASE mydb;
- 查看数据库:
SHOW DATABASES;
- 选择数据库:
USE mydb;
- 删除数据库:
DROP DATABASE mydb;
- 数据表的基本操作
2.1 创建数据表
CREATE TABLE students (
student_id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100),
age INT,
grade CHAR(1)
);
2.2 查看数据表
SHOW TABLES;
2.3 修改数据表
ALTER TABLE students ADD COLUMN gender CHAR(1);
2.4 删除数据表
DROP TABLE students;
五、数据表的约束
主键约束
主键约束确保每个表中的记录唯一且非空。一个表只能有一个主键。非空约束
非空约束确保列的每个值都不能为NULL。默认值约束
通过DEFAULT
关键字为某些列设置默认值。唯一性约束
通过UNIQUE
约束确保列中的每个值都是唯一的。外键约束
外键约束确保两个表之间的关系一致性,即在主表中存在的值必须在外表中有对应的记录。
6.1 数据一致性概念
数据一致性指的是数据库中各数据表之间的关联数据在插入、更新、删除时的保持一致性。外键约束能确保这一点。
6.2 删除外键
删除外键约束时,需使用ALTER TABLE
语句删除外键关联:
ALTER TABLE child_table DROP FOREIGN KEY fk_name;
6.3 关于外键约束需要注意的细节
- 外键字段的类型必须与主键字段的类型相同。
- 外键约束通常会在插入、更新数据时进行检查,可能导致性能开销。
六、数据表插入数据
- 为表中所有字段插入数据
INSERT INTO students VALUES (1, 'Alice', 20, 'A');
- 为表中指定字段插入数据
INSERT INTO students (student_id, name) VALUES (2, 'Bob');
- 同时插入多条记录
INSERT INTO students (student_id, name, age, grade) VALUES
(3, 'Charlie', 22, 'B'),
(4, 'David', 23, 'C');
七、更新数据
- UPDATE基本语法
UPDATE students SET grade = 'A' WHERE student_id = 1;
- UPDATE更新部分数据
UPDATE students SET age = 21 WHERE name = 'Alice';
- UPDATE更新全部数据
UPDATE students SET grade = 'B';
八、删除数据
- DELETE基本语法
DELETE FROM students WHERE student_id = 1;
- DELETE删除部分数据
DELETE FROM students WHERE grade = 'C';
- DELETE删除全部数据
DELETE FROM students;
- TRUNCATE和DELETE的区别
DELETE
:逐条删除,支持条件,可以回滚。TRUNCATE
:快速删除所有记录,不能回滚。
九、MySQL数据表简单查询
简单查询概述
查询数据是MySQL操作中最常见的操作。可以通过SELECT
语句选择需要的数据。查询所有字段
SELECT * FROM students;
- 查询指定字段
SELECT student_id, name FROM students;
- 常数的查询
SELECT 100 AS constant_value;
- 从查询结果中过滤重复数据
SELECT DISTINCT grade FROM students;
- 算术运算符
SELECT student_id, age + 1 AS new_age FROM students;
十、函数
- 聚合函数
聚合函数对一组数据进行计算,常见的聚合函数有:
- COUNT():计算记录数。
- MAX():返回最大值。
- MIN():返回最小值。
- SUM():计算总和。
- AVG():计算平均值。
- 其他常用函数
2.1 时间函数
SELECT NOW(); -- 当前时间
SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 1 DAY); -- 日期加一天
2.2 字符串函数
SELECT CONCAT('Hello', ' ', 'World'); -- 字符串拼接
SELECT LENGTH('MySQL'); -- 字符串长度
2.3 数学函数
SELECT ROUND(123.456, 2); -- 四舍五入
十一、条件查询
- 使用关系运算符查询
SELECT * FROM students WHERE age > 20;
- 使用IN关键字查询
SELECT * FROM students WHERE grade IN ('A', 'B');
- 使用BETWEEN AND关键字查询
SELECT * FROM students WHERE age BETWEEN 20 AND 22;
- 使用空值查询
SELECT * FROM students WHERE grade IS NULL;
- 使用AND关键字查询
SELECT * FROM students WHERE age > 20 AND grade = 'A';
- 使用OR关键字查询
SELECT * FROM students WHERE age > 20 OR grade = 'A';
- 使用LIKE关键字查询
SELECT * FROM students WHERE name LIKE 'A%';
十二、别名设置
- 为表取别名
SELECT * FROM students AS s;
- 为字段取别名
SELECT student_id AS id, name AS student_name FROM students;
十三、表的关联关系
关联查询
使用JOIN
进行多表查询。根据不同的关联关系,可以使用内连接、外连接等。关联关系的删除数据
删除多表关联数据时,必须考虑外键约束与级联删除。
十四、多表连接查询
- 交叉连接查询
SELECT * FROM table1 CROSS JOIN table2;
- 内连接查询
SELECT * FROM table1 INNER JOIN table2 ON table1.id = table2.id;
- 外连接查询
SELECT * FROM table1 LEFT JOIN table2 ON table1.id = table2.id;
十五、子查询
- 带比较运算符的子查询
SELECT * FROM students WHERE age > (SELECT AVG(age) FROM students);
- 带EXISTS关键字的子查询
SELECT * FROM students WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM students WHERE grade = 'A');
总结
通过本教程的学习,你已经掌握了MySQL的基础知识和常见操作,包括数据库管理、数据表设计、查询、函数等内容。希望你能继续深入学习,提升自己的数据库设计和优化能力,成为一名MySQL的专家。