数据库（一）——数据库的基本使用

 

一、RDBMS

Relational Database Management System

通过表来表示关系型

• 当前主要使用两种类型的数据库：关系型数据库、非关系型数据库，本部分主要讨论关系型数据库，对于非关系型数据库会在后面学习

• 所谓的关系型数据库RDBMS，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据

• 查看数据库排名:https://db-engines.com/en/ranking

• 关系型数据库的主要产品：

  • oracle：在以前的大型项目中使用,银行,电信等项目
  • mysql：web时代使用最广泛的关系型数据库
  • ms sql server：在微软的项目中使用
  • sqlite：轻量级数据库，主要应用在移动平台

二、SQL

Structured Query Language

SQL是结构化查询语言，是一种用来操作RDBMS的数据库语言，当前关系型数据库都支持使用SQL语言进行操作,也就是说可以通过 SQL 操作 oracle,sql server,mysql,sqlite 等等所有的关系型的数据库

• SQL语句主要分为：
  • DQL：数据查询语言，用于对数据进行查询，如select
  • DML：数据操作语言，对数据进行增加、修改、删除，如insert、udpate、delete
  • TPL：事务处理语言，对事务进行处理，包括begin transaction、commit、rollback
  • DCL：数据控制语言，进行授权与权限回收，如grant、revoke
  • DDL：数据定义语言，进行数据库、表的管理等，如create、drop
  • CCL：指针控制语言，通过控制指针完成表的操作，如declare cursor
• 对于web程序员来讲，重点是数据的crud（增删改查），必须熟练编写DQL、DML，能够编写DDL完成数据库、表的操作，其它语言如TPL、DCL、CCL了解即可
• SQL 是一门特殊的语言,专门用来操作关系数据库
• 不区分大小写

学习要求

• 熟练掌握数据增删改查相关的 SQL 语句编写
• 在 Python代码中操作数据就是通过 SQL 语句来操作数据

# 创建Connection连接
conn = connect(host='localhost', port=3306, user='root', password='mysql', database='python1', charset='utf8')
# 得Cursor对象
cs = conn.cursor()
# 更新
# sql = 'update students set name="刘邦" where id=6'
# 删除
# sql = 'delete from students where id=6'
# 执行select语句，并返回受影响的行数：查询一条学生数据
sql = 'select id,name from students where id = 7'
# sql = 'SELECT id,name FROM students WHERE id = 7'
count=cs.execute(sql)
# 打印受影响的行数
print(count)

三、MySQL 简介

• 点击查看MySQL官方网站

• MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB公司开发，后来被Sun公司收购，Sun公司后来又被Oracle公司收购，目前属于Oracle旗下产品

特点

• 使用C和C++编写，并使用了多种编译器进行测试，保证源代码的可移植性

• 支持多种操作系统，如Linux、Windows、AIX、FreeBSD、HP-UX、MacOS、NovellNetware、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris等

• 为多种编程语言提供了API，如C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby等

• 支持多线程，充分利用CPU资源

• 优化的SQL查询算法，有效地提高查询速度
• 提供多语言支持，常见的编码如GB2312、BIG5、UTF8
• 提供TCP/IP、ODBC和JDBC等多种数据库连接途径
• 提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具
• 大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库
• 支持多种存储引擎
• MySQL 软件采用了双授权政策，它分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择MySQL作为网站数据库
• MySQL使用标准的SQL数据语言形式
• Mysql是可以定制的，采用了GPL协议，你可以修改源码来开发自己的Mysql系统
• 在线DDL更改功能
• 复制全局事务标识
• 复制无崩溃从机
• 复制多线程从机

开源 免费 不要钱 使用范围广,跨平台支持性好,提供了多种语言调用的 API

是学习数据库开发的首选

四、数据完整性

• 一个数据库就是一个完整的业务单元，可以包含多张表，数据被存储在表中
• 在表中为了更加准确的存储数据，保证数据的正确有效，可以在创建表的时候，为表添加一些强制性的验证，包括数据字段的类型、约束

数据类型

• 可以通过查看帮助文档查阅所有支持的数据类型
• 使用数据类型的原则是：够用就行，尽量使用取值范围小的，而不用大的，这样可以更多的节省存储空间
• 常用数据类型如下：
  • 整数：int，bit
  • 小数：decimal
  • 字符串：varchar,char
  • 日期时间: date, time, datetime
  • 枚举类型(enum)
• 特别说明的类型如下：
  • decimal表示浮点数，如decimal(5,2)表示共存5位数，小数占2位
  • char表示固定长度的字符串，如char(3)，如果填充'ab'时会补一个空格为'ab '
  • varchar表示可变长度的字符串，如varchar(3)，填充'ab'时就会存储'ab'
  • 字符串text表示存储大文本，当字符大于4000时推荐使用
  • 对于图片、音频、视频等文件，不存储在数据库中，而是上传到某个服务器上，然后在表中存储这个文件的保存路径
• 更全的数据类型可以参考http://blog.csdn.net/anxpp/article/details/51284106

约束

• 主键primary key：物理上存储的顺序
• 非空not null：此字段不允许填写空值
• 惟一unique：此字段的值不允许重复
• 默认default：当不填写此值时会使用默认值，如果填写时以填写为准
• 外键foreign key：对关系字段进行约束，当为关系字段填写值时，会到关联的表中查询此值是否存在，如果存在则填写成功，如果不存在则填写失败并抛出异常
• 说明：虽然外键约束可以保证数据的有效性，但是在进行数据的crud（增加、修改、删除、查询）时，都会降低数据库的性能，所以不推荐使用，那么数据的有效性怎么保证呢？答：可以在逻辑层进行控制

数值类型(常用)

类型	字节大小	有符号范围(Signed)	无符号范围(Unsigned)
TINYINT	1	-128 ~ 127	0 ~ 255
SMALLINT	2	-32768 ~ 32767	0 ~ 65535
MEDIUMINT	3	-8388608 ~ 8388607	0 ~ 16777215
INT/INTEGER	4	-2147483648 ~2147483647	0 ~ 4294967295
BIGINT	8	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807	0 ~ 18446744073709551615

字符串

类型	字节大小	示例
CHAR	0-255	类型:char(3) 输入 'ab', 实际存储为'ab ', 输入'abcd' 实际存储为 'abc'
VARCHAR	0-255	类型:varchar(3) 输 'ab',实际存储为'ab', 输入'abcd',实际存储为'abc'
TEXT	0-65535	大文本

日期时间类型

类型	字节大小	示例
DATE	4	'2020-01-01'
TIME	3	'12:29:59'
DATETIME	8	'2020-01-01 12:29:59'
YEAR	1	'2017'
TIMESTAMP	4	'1970-01-01 00:00:01' UTC ~ '2038-01-01 00:00:01' UTC

五、命令行连接

• 在工作中主要使用命令操作方式，要求熟练编写
• 打开终端，运行命令

mysql -uroot -p
回车后输入密码，当前设置的密码为mysql

• 连接成功后如下图

• 退出登录

quit 和 exit
或
ctrl+d

• 登录成功后，输入如下命令查看效果

查看版本：select version();
显示当前时间：select now();

修改输入提示符

prompt python>

• \D 完整日期
• \U 使用用户

六、数据库

• 查看所有数据库

show databases;

• 使用数据库

use 数据库名;

• 查看当前使用的数据库

select database();

• 创建数据库

create database 数据库名 charset=utf8;
例：
create database python charset=utf8;

• 删除数据库

drop database 数据库名;
例：
drop database python;

七、数据表

• 查看当前数据库中所有表

show tables;

• 查看表结构

desc 表名;

• 创建表
• auto_increment表示自动增长

CREATE TABLE table_name(
    column1 datatype contrai,
    column2 datatype,
    column3 datatype,
    .....
    columnN datatype,
    PRIMARY KEY(one or more columns)
);

例：创建班级表

create table classes(
    id int unsigned auto_increment primary key not null,
    name varchar(10)
);

例：创建学生表

create table students(
    id int unsigned primary key auto_increment not null,
    name varchar(20) default '',
    age tinyint unsigned default 0,
    height decimal(5,2),
    gender enum('男','女','人妖','保密'),
    cls_id int unsigned default 0
)

• 修改表-添加字段

alter table 表名 add 列名 类型;
例：
alter table students add birthday datetime;

• 修改表-修改字段：重命名版

alter table 表名 change 原名 新名 类型及约束;
例：
alter table students change birthday birth datetime not null;

• 修改表-修改字段：不重命名版

alter table 表名 modify 列名 类型及约束;
例：
alter table students modify birth date not null;

• 修改表-删除字段

alter table 表名 drop 列名;
例：
alter table students drop birthday;

• 删除表

drop table 表名;
例：
drop table students;

• 查看表的创建语句

show create table 表名;
例：
show create table classes;

八、增删改查(curd)

curd的解释: 代表创建（Create）、更新（Update）、读取（Retrieve）和删除（Delete）

查询基本使用

• 查询所有列

select * from 表名;
例：
select * from classes;

• 查询指定列
• 可以使用as为列或表指定别名

select 列1,列2,... from 表名;
例：
select id,name from classes;

增加

格式:INSERT [INTO] tb_name [(col_name,...)] {VALUES | VALUE} ({expr | DEFAULT},...),(...),...

• 说明：主键列是自动增长，但是在全列插入时需要占位，通常使用0或者 default 或者 null 来占位，插入成功后以实际数据为准
• 全列插入：值的顺序与表中字段的顺序对应

insert into 表名 values(...)
例：
insert into students values(0,’郭靖‘,1,'蒙古','2016-1-2');

• 部分列插入：值的顺序与给出的列顺序对应

insert into 表名(列1,...) values(值1,...)
例：
insert into students(name,hometown,birthday) values('黄蓉','桃花岛','2016-3-2');

• 上面的语句一次可以向表中插入一行数据，还可以一次性插入多行数据，这样可以减少与数据库的通信
• 全列多行插入：值的顺序与给出的列顺序对应

insert into 表名 values(...),(...)...;
例：
insert into classes values(0,'python1'),(0,'python2');

insert into 表名(列1,...) values(值1,...),(值1,...)...;
例：
insert into students(name) values('杨康'),('杨过'),('小龙女');

 

修改

格式: UPDATE tbname SET col1={expr1|DEFAULT} [,col2={expr2|default}]...[where 条件判断]

update 表名 set 列1=值1,列2=值2... where 条件
例：
update students set gender=0,hometown='北京' where id=5;

删除

DELETE FROM tbname [where 条件判断]

delete from 表名 where 条件
例：
delete from students where id=5;

• 逻辑删除，本质就是修改操作

update students set isdelete=1 where id=1;

备份

• 运行mysqldump命令

mysqldump –uroot –p 数据库名 > python.sql;

# 按提示输入mysql的密码

恢复

• 连接mysql，创建新的数据库
• 退出连接，执行如下命令

mysql -uroot –p 新数据库名 < python.sql

# 根据提示输入mysql密码