Java程序猿必学第二十五篇——MySQL入门(1)

一、引言

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1.1 现有的数据存储方式有哪些？

• Java程序存储数据（变量、对象、数组、集合），数据保存在内存中，属于瞬时状态存储。

• 文件（File）存储数据，保存在硬盘上，属于持久状态存储。

1.2 以上存储方式存在哪些缺点？

• 没有数据类型的区分。

• 存储数据量级较小。

• 没有访问安全限制。

• 没有备份、恢复机制。

二、数据库

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2.1 概念

数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合。

2.2 数据库的分类

• 网状结构数据库：美国通用电气公司IDS（Integrated Data Store），以节点形式存储和访问。

• 层次结构数据库：IBM公司IMS（Information Management System）定向有序的树状结构实现存储和访问。

• 关系结构数据库：Oracle、DB2、MySQL、SQL Server，以表格（Table）存储，多表间建立关联关系，通过分类、合并、连接、选取等运算实现访问。

• 非关系型数据库：ElastecSearch、MongoDB、Redis，多数使用哈希表，表中以键值（key-value）的方式实现特定的键和一个指针指向的特定数据。

三、数据库管理系统

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3.1 概念

数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）：指一种操作和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，对数据库进行统一管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过数据库管理系统访问数据库中的数据。

3.2 常见数据库管理系统

• Oracle：被认为是业界目前比较成功的关系型数据库管理系统。Oracle数据库可以运行在UNIX、Windows等主流操作系统平台，完全支持所有的工业标准，并获得最高级别的ISO标准安全性认证。

• DB2：IBM公司的产品，DB2数据库系统采用多进程多线索体系结构，其功能足以满足大中公司的需要，并可灵活地服务于中小型电子商务解决方案。

• SQL Server：Microsoft 公司推出的关系型数据库管理系统。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。

• SQLLite:应用在手机端的数据库。

四、MySQL

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4.1 简介

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，属于 Oracle 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，在 WEB 应用方面，MySQL是最好的 RDBMS(Relational Database Management System，关系数据库管理系统) 应用软件之一。

4.2 安装

目前安装版本：mysql-5.7.26-winx64

4.3 MySQL目录结构

核心文件介绍

文件夹名称	内容
bin	命令文件
lib	库文件
include	头文件
Share	字符集、语言等信息

4.4 MySQL配置文件

在MySQL安装目录中找到my.ini文件，并打开my.ini文件查看几个常用配置参数

参数	描述
default-character-set	客户端默认字符集
character-set-server	服务器端默认字符集
port	客户端和服务器端的端口号
default-storage-engine	MySQL默认存储引擎 INNODB

五、SQL语言

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5.1 概念

SQL（Structured Query Language）结构化查询语言，用于存取数据、更新、查询和管理关系数据库系统的程序设计语言。

• 经验：通常执行对数据库的“增删改查”，简称C（Create）R（Read）U（Update）D（Delete）。

5.2 MySQL应用

对于数据库的操作，需要在进入MySQL环境下进行指令输入，并在一句指令的末尾使用 ; 结束

5.3 基本命令

查看MySQL中所有数据库

mysql> SHOW DATABASES; #显示当前MySQL中包含的所有数据库

数据库名称	描述
information_schema	信息数据库，其中保存着关于所有数据库的信息（元数据）。 元数据是关于数据的数据，如数据库名或表名，列的数据类型，或访问权限等。
mysql	核心数据库，主要负责存储数据库的用户、权限设置、关键字等， 以及需要使用的控制和管理信息，不可以删除。
performance_schema	性能优化的数据库，MySQL 5.5版本中新增的一个性能优化的引擎。
sys	系统数据库，MySQL5.7版本中新增的可以快速的了解元数据信息的系统库 便于发现数据库的多样信息，解决性能瓶颈问题。

创建自定义数据库

mysql> CREATE DATABASE mydb1; #创建mydb数据库
mysql> CREATE DATABASE mydb2 CHARACTER SET gbk; #创建数据库并设置编码格式为gbk
mysql> CREATE DATABASE IF NOT EXISTS mydb4; #如果mydb4数据库不存在，则创建；如果存在，则不创建。

查看数据库创建信息

mysql> SHOW CREATE DATABASE mydb2; #查看创建数据库时的基本信息

修改数据库

mysql> ALTER DATABASE mydb2 CHARACTER SET gbk; #查看创建数据库时的基本信息

删除数据库

mysql> DROP DATABASE mydb1; #删除数据库mydb1

查看当前所使用的数据库

mysql> select database(); #查看当前使用的数据库

使用数据库

mysql> USE mydb1; #使用mydb1数据库

六、客户端工具

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6.1 Navicate

Navicat是一套快速、可靠并价格相宜的数据库管理工具，专为简化数据库的管理及降低系统管理成本而设。它的设计符合数据库管理员、开发人员及中小企业的需要。Navicat 是以直觉化的图形用户界面而建的，让你可以以安全并且简单的方式创建、组织、访问并共用信息。

6.2 SQLyog

MySQL可能是世界上最流行的开源数据库引擎，但是使用基于文本的工具和配置文件可能很难进行管理。SQLyog提供了完整的图形界面，即使初学者也可以轻松使用MySQL的强大功能。其拥有广泛的预定义工具和查询、友好的视觉界面、类似 Excel 的查询结果编辑界面等优点。

七、数据查询【重点】

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7.1 数据库表的基本结构

关系结构数据库是以表格（Table）进行数据存储，表格由“行”和“列”组成

• 经验：执行查询语句返回的结果集是一张虚拟表。

7.2 基本查询

语法：SELECT 列名 FROM 表名

关键字	描述
SELECT	指定要查询的列
FROM	指定要查询的表

7.2.2 查询所有列

#查询员工表中所有员工的所有信息（所有列）
SELECT 所有列的列名 FROM t_employees;
SELECT * FROM t_employees;

• 注意：生产环境下，优先使用列名查询。*的方式需转换成全列名，效率低，可读性差。

7.2.1 查询部分列

#查询员工表中所有员工的编号、名字、邮箱
SELECT employee_id,first_name,email 
FROM t_employees;

7.2.3 对列中的数据进行运算

#查询员工表中所有员工的编号、名字、年薪
SELECT employee_id , first_name , salary*12 
FROM t_employees;

算数运算符	描述
+	两列做加法运算
-	两列做减法运算
*	两列做乘法运算
/	两列做除法运算

• 注意：%是占位符，而非模运算符。

7.2.4 列的别名

列 as '列名'

#查询员工表中所有员工的编号、名字、年薪（列名均为中文）
SELECT employee_id as "编号" , first_name as "名字" , salary*12 as "年薪" 
FROM t_employees;

7.2.5 查询结果去重

DISTINCT 列名

#查询员工表中所有经理的ID。
SELECT DISTINCT manager_id 
FROM t_employees;

7.3排序查询

语法： SELECT 列名 FROM 表名 ORDER BY 排序列 [排序规则]

排序规则	描述
ASC	对前面排序列做升序排序
DESC	对前面排序列做降序排序

7.3.1 依据单列排序

#查询员工的编号，名字，薪资。按照工资高低进行降序排序。
SELECT employee_id , first_name , salary
FROM t_employees
ORDER BY salary DESC;

7.3.2 依据多列排序

#查询员工的编号，名字，薪资。按照工资高低进行升序排序（薪资相同时，按照编号进行升序排序）。
SELECT employee_id , first_name , salary
FROM t_employees
ORDER BY salary DESC , employee_id ASC;

7.4 条件查询

语法：SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件

关键字	描述
WHERE 条件	在查询结果中，筛选符合条件的查询结果，条件为布尔表达式

7.4.1 等值判断（=）

#查询薪资是11000的员工信息（编号、名字、薪资）
SELECT employee_id , first_name , salary
FROM t_employees
WHERE salary = 11000;

• 注意：与 java 不同（==），mysql 中等值判断使用 =

7.4.2 逻辑判断（and、or、not）

#查询薪资是11000并且提成是0.30的员工信息（编号、名字、薪资）
SELECT employee_id , first_name , salary
FROM t_employees
WHERE salary = 11000 AND commission_pct = 0.30;

7.4.3 不等值判断（> 、< 、>= 、<= 、!= 、<>）

#查询员工的薪资在6000~10000之间的员工信息（编号，名字，薪资）
SELECT employee_id , first_name , salary
FROM t_employees
WHERE salary >= 6000 AND salary <= 10000;

7.4.4 区间判断（between and）

#查询员工的薪资在6000~10000之间的员工信息（编号，名字，薪资）
SELECT employee_id , first_name , salary
FROM t_employees
WHERE salary BETWEEN 6000 AND 10000; #闭区间，包含区间边界的两个值

• 注：在区间判断语法中，小值在前，大值在后，反之，得不到正确结果

7.4.5 NULL 值判断（IS NULL、IS NOT NULL）

• IS NULL

列名 IS NULL

• IS NOT NULL

列名 IS NOT NULL

#查询没有提成的员工信息（编号，名字，薪资 , 提成）
SELECT employee_id , first_name , salary , commission_pct
FROM t_employees
WHERE commission_pct IS NULL;

7.4.6 枚举查询（ IN (值 1，值 2，值 3 ) ）

#查询部门编号为70、80、90的员工信息（编号，名字，薪资 , 部门编号）
SELECT employee_id , first_name , salary , department_id
FROM t_employees
WHERE department_id IN(70,80,90);
注：in的查询效率较低，可通过多条件拼接。

7.4.7 模糊查询

• LIKE _ （单个任意字符）

列名 LIKE '张_'

• LIKE %（任意长度的任意字符）

列名 LIKE '张%'

• 注意：模糊查询只能和 LIKE 关键字结合使用

#查询名字以"L"开头的员工信息（编号，名字，薪资 , 部门编号）
SELECT employee_id , first_name , salary , department_id
FROM t_employees
WHERE first_name LIKE 'L%';
​
​
#查询名字以"L"开头并且长度为4的员工信息（编号，名字，薪资 , 部门编号）
SELECT employee_id , first_name , salary , department_id
FROM t_employees
WHERE first_name LIKE 'L___';

7.4.8 分支结构查询

CASE
    WHEN 条件1 THEN 结果1
    WHEN 条件2 THEN 结果2
    WHEN 条件3 THEN 结果3
    ELSE 结果
END

• 注意：通过使用CASE END进行条件判断，每条数据对应生成一个值。

• 经验：类似 Java 中的switch。

#查询员工信息（编号，名字，薪资 , 薪资级别<对应条件表达式生成>）
SELECT employee_id , first_name , salary , department_id , 
       CASE
           WHEN salary>=10000 THEN 'A'
           WHEN salary>=8000 AND salary<10000 THEN 'B'
           WHEN salary>=6000 AND salary<8000  THEN 'C'
           WHEN salary>=4000 AND salary<6000  THEN 'D'
   ELSE 'E'
       END as "LEVEL"
FROM t_employees;

7.5 时间查询

语法：SELECT 时间函数([参数列表]) 

• 经验：执行时间函数查询，会自动生成一张虚表（一行一列）

时间函数	描述
SYSDATE()	当前系统时间（日、月、年、时、分、秒）
CURDATE()	获取当前日期
CURTIME()	获取当前时间
WEEK(DATE)	获取指定日期为一年中的第几周
YEAR(DATE)	获取指定日期的年份
HOUR(TIME)	获取指定时间的小时值
MINUTE(TIME)	获取时间的分钟值
DATEDIFF(DATE1,DATE2)	获取DATE1 和 DATE2 之间相隔的天数
ADDDATE(DATE,N)	计算DATE 加上 N 天后的日期

7.5.1 获得当前系统时间

#查询当前时间
SELECT SYSDATE();

#查询当前时间
SELECT NOW();

#获取当前日期
SELECT CURDATE();

#获取当前时间
SELECT CURTIME();

7.6 字符串查询

语法： SELECT 字符串函数 ([参数列表])

字符串函数	说明
CONCAT(str1,str2,str....)	将多个字符串连接
INSERT(str,pos,len,newStr)	将str 中指定 pos 位置开始 len 长度的内容替换为 newStr
LOWER(str)	将指定字符串转换为小写
UPPER(str)	将指定字符串转换为大写
SUBSTRING(str,num,len)	将str 字符串指定num位置开始截取 len 个内容

7.6.1 字符串应用

#拼接内容
SELECT CONCAT('My','S','QL');

#字符串替换
SELECT INSERT('这是一个数据库',3,2,'MySql');#结果为这是 MySql 数据库

#指定内容转换为小写
SELECT LOWER('MYSQL');#mysql

#指定内容转换为大写
SELECT UPPER('mysql');#MYSQL

#指定内容截取
SELECT SUBSTRING('JavaMySQLOracle',5,5);#MySQL

7.7 聚合函数

语法：SELECT 聚合函数(列名) FROM 表名;

• 经验：对多条数据的单列进行统计，返回统计后的一行结果。

聚合函数	说明
SUM()	求所有行中单列结果的总和
AVG()	平均值
MAX()	最大值
MIN()	最小值
COUNT()	求总行数

7.7.1 单列总和

#统计所有员工每月的工资总和
SELECT sum(salary)
FROM t_employees;

7.7.2 单列平均值

#统计所有员工每月的平均工资
SELECT AVG(salary)
FROM t_employees;

7.7.3 单列最大值

#统计所有员工中月薪最高的工资
SELECT MAX(salary)
FROM t_employees;

7.7.4 单列最小值

#统计所有员工中月薪最低的工资
SELECT MIN(salary)
FROM t_employees;

7.7.5 总行数

#统计员工总数
SELECT COUNT(*)
FROM t_employees;

#统计有提成的员工人数
SELECT COUNT(commission_pct) 
FROM t_employees;

•  注意：聚合函数自动忽略null值，不进行统计。 

7.8 分组查询

语法：SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件 GROUP BY 分组依据（列）;

关键字	说明
GROUP BY	分组依据，必须在 WHERE 之后生效

7.8.1 查询各部门的总人数

#思路：
#1.按照部门编号进行分组（分组依据是 department_id）
#2.再针对各部门的人数进行统计（count）
SELECT department_id,COUNT(employee_id)
FROM t_employees
GROUP BY department_id; 

7.8.2 查询各部门的平均工资

#思路：
#1.按照部门编号进行分组（分组依据department_id）。
#2.针对每个部门进行平均工资统计（avg）。
SELECT department_id , AVG(salary)
FROM t_employees
GROUP BY department_id

7.8.3 查询各个部门、各个岗位的人数

#思路：
#1.按照部门编号进行分组（分组依据 department_id）。
#2.按照岗位名称进行分组（分组依据 job_id）。
#3.针对每个部门中的各个岗位进行人数统计（count）。
SELECT department_id , job_id , COUNT(employee_id)
FROM t_employees
GROUP BY department_id , job_id;

7.8.4 常见问题

#查询各个部门id、总人数、first_name
SELECT department_id , COUNT(*) , first_name
FROM t_employees
GROUP BY department_id; #error

• 注：分组查询中，select显示的列只能是分组依据列，或者聚合函数列，不能出现其他列。

7.9 分组过滤查询

语法：SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件 GROUP BY 分组列 HAVING 过滤规则

关键字	说明
HAVING 过滤规则	过滤规则定义对分组后的数据进行过滤

7.9.1 统计部门的最高工资

#统计60、70、90号部门的最高工资
#思路：
#1).    确定分组依据（department_id）
#2).    对分组后的数据，过滤出部门编号是60、70、90信息
#3).    max()函数处理
​
SELECT department_id , MAX(salary)
FROM t_employees
GROUP BY department_id
HAVING department_id in (60,70,90)
​
# group确定分组依据department_id 
#having过滤出60 70 90部门
#select查看部门编号和max函数。

7.10 限定查询

SELECT 列名 FROM 表名 LIMIT 起始行，查询行数

关键字	说明
LIMIT offset_start，row_count	限定查询结果的起始行和总行数

7.10.1 查询前 5 行记录

#查询表中前五名员工的所有信息
SELECT * FROM t_employees LIMIT 0,5;

• 注意：起始行是从 0 开始，代表了第一行。第二个参数代表的是从指定行开始查询几行

7.10.2 查询范围记录

#查询表中从第四条开始，查询 10 行
SELECT * FROM t_employees LIMIT 3,10;

7.10.3 LIMIT典型应用

分页查询：一页显示 10 条，一共查询三页

#思路：第一页是从 0开始，显示 10 条
SELECT * FROM LIMIT 0,10;
​
#第二页是从第 10 条开始，显示 10 条
SELECT * FROM LIMIT 10,10;
​
#第三页是从 20 条开始，显示 10 条
SELECT * FROM LIMIT 20,10;

• 经验：在分页应用场景中，起始行是变化的，但是一页显示的条数是不变的

7.11 查询总结

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7.11.1 SQL 语句编写顺序

SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件 GROUP BY 分组 HAVING 过滤条件 ORDER BY 排序列（asc|desc）LIMIT 起始行，总条数

7.11.2 SQL 语句执行顺序

1.FROM ：指定数据来源表
2.WHERE : 对查询数据做第一次过滤
3.GROUP BY ： 分组
4.HAVING : 对分组后的数据第二次过滤
5.SELECT : 查询各字段的值
6.ORDER BY : 排序
7.LIMIT : 限定查询结果