SQL数据库-基本操作

SQL教程

整理自：廖雪峰的官方网站-SQL教程

目录

• SQL教程
• SQL快捷键
• 1.概述
  • 数据类型
  • SQL操作数据库的能力
  • 语法特点
• 2. 安装MySQL
  • 运行MySQL
• 3. 关系模型
  • 3.1 概述
    • 表关系
  • 3.2 主键
    • 联合主键
    • 小结
  • 3.3 外键
    • 定义
    • 实现
    • 多对多
    • 一对一
    • 小结
  • 3.4 索引
    • 普通索引
    • 唯一索引
    • 小结
• 4. 查询数据
  • 4.1 基本查询
  • 4.2 条件查询
  • 4.3 投影查询
  • 4.4 排序
  • 4.5 分页查询
  • 4.6 聚合查询
    • 计算分页页数
    • 分组（GROUP BY）
    • 查询练习：
  • 4.7 多表查询
  • 4.8 连接查询
    • 四种链接方式
    • 如何选用
    • 小结
• 5. 修改数据
  • 5.1 INSERT
  • 5.2 UPDATE
  • 5.3 DELET
• 6.MySQL
  • 6.1 管理MySQL
  • 6.2 实用SQL语句
    • 插入或替换
    • 插入或更新
    • 插入或忽略
    • 快照
    • 写入查询结果集
    • 强制使用指定索引
• 7. 事务
  • 7.1 ROLLBACK
    • 隔离级别
    • 默认隔离级别
  • 7.2 Read Uncommitted
  • 7.3 Read Committed
  • 7.4 Repeatable Read
  • 7.5 Serializable

增改删查

SQL就是访问和处理关系数据库的计算机标准语言。
SQL是结构化查询语言(Structured Query Language)的缩写，用来访问和操作数据库系统。
也就是说，无论用什么编程语言（Java、Python、C++……）编写程序，只要涉及到操作关系数据库，比如，一个电商网站需要把用户和商品信息存入数据库，或者一个手机游戏需要把用户的道具、通关信息存入数据库，都必须通过SQL来完成。

SQL快捷键

SQL Workbench

1、执行整篇sql脚本：【Ctrl】+【Shift】+【Enter】

2、执行当前行：【Ctrl】+【Enter】

3、注释/取消注释：【Ctrl】+【/】

4、格式化sql语句（美化sql语句）：【Ctrl】+【B】

1.概述

SQL是结构化查询语言的缩写，用来访问和操作数据库系统。SQL语句既可以查询数据库中的数据，也可以添加、更新和删除数据库中的数据，还可以对数据库进行管理和维护操作。

数据类型

对于一个关系表，除了定义每一列的名称外，还需要定义每一列的数据类型。关系数据库支持的标准数据类型包括数值、字符串、时间等：

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+/-1038
DOUBLE	浮点型	8字节浮点数，范围约+/-10308
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

上面的表中列举了最常用的数据类型。很多数据类型还有别名，例如，REAL又可以写成FLOAT(24)。还有一些不常用的数据类型，例如，TINYINT（范围在0~255）。各数据库厂商还会支持特定的数据类型，例如JSON。

选择数据类型的时候，要根据业务规则选择合适的类型。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。

SQL操作数据库的能力

• DDL：Data Definition Language

  DDL允许用户定义数据，也就是创建表、删除表、修改表结构这些操作。通常，DDL由数据库管理员执行。

• DML：Data Manipulation Language

  DML为用户提供添加、删除、更新数据的能力，这些是应用程序对数据库的日常操作。

• DQL：Data Query Language

  DQL允许用户查询数据，这也是通常最频繁的数据库日常操作。

语法特点

SQL语言关键字不区分大小写！！！
但是，针对不同的数据库，对于表名和列名，有的数据库区分大小写，有的数据库不区分大小写。同一个数据库，有的在Linux上区分大小写，有的在Windows上不区分大小写。

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。

2. 安装MySQL

MySQL本身实际上只是一个SQL接口，它的内部还包含了多种数据引擎，常用的包括：

• 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。

MySQL接口和数据库引擎的关系就好比某某浏览器和浏览器引擎（IE引擎或Webkit引擎）的关系。
对用户而言，切换浏览器引擎不影响浏览器界面，切换MySQL引擎不影响自己写的应用程序使用MySQL的接口。

安装教程

运行MySQL

MySQL安装后会自动在后台运行。为了验证MySQL安装是否正确，我们需要通过mysql这个命令行程序来连接MySQL服务器。

在命令提示符下输入mysql -u root -p，然后输入口令，如果一切正确，就会连接到MySQL服务器，同时提示符变为mysql>。

输入exit退出MySQL命令行。注意，MySQL服务器仍在后台运行。

3. 关系模型

3.1 概述

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表示字段数据不存在。
一个整型字段如果为NULL不表示它的值为0，同样的，一个字符串型字段为NULL也不表示它的值为空串''。

通常情况下，字段应该避免允许为NULL。
不允许为NULL可以简化查询条件，加快查询速度，也利于应用程序读取数据后无需判断是否为NULL。

表关系

关系数据库的表和表之间需要建立“一对多”，“多对一”和“一对一”的关系，这样才能够按照应用程序的逻辑来组织和存储数据。

• 一对多：一张班级表，对应多张学生表
• 多对一：多张学生表，对应一张班级表
• 一对一：一张班级表，对应一张教师表

在关系数据库中，关系是通过主键和外键来维护的。我们在后面会分别深入讲解。

3.2 主键

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。
不能重复不是指两条记录不完全相同，而是指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。

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。
身份证号、手机号、邮箱地址这些看上去可以唯一的字段，均不可用作主键。
作为主键最好是完全业务无关的字段，我们一般把这个字段命名为id。

常见的可作为id字段的类型有：

1. 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；
2. 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。GUID算法通过网卡MAC地址、时间戳和随机数保证任意计算机在任意时间生成的字符串都是不同的，大部分编程语言都内置了GUID算法，可以自己预算出主键。
   也称：通用唯一识别码（英语：Universally Unique Identifier，缩写：UUID）

对于大部分应用来说，通常自增类型的主键就能满足需求。

联合主键

关系数据库实际上还允许通过多个字段唯一标识记录，即两个或更多的字段都设置为主键，这种主键被称为联合主键。

对于联合主键，允许一列有重复，只要不是所有主键列都重复即可：

id_num	id_type	other columns...
1	A	...
2	A	...
2	B	...

如果我们把上述表的id_num和id_type这两列作为联合主键，那么上面的3条记录都是允许的，因为没有两列主键组合起来是相同的。

没有必要的情况下，我们尽量不使用联合主键，因为它给关系表带来了复杂度的上升。

小结

主键是关系表中记录的唯一标识。主键的选取非常重要：主键不要带有业务含义，而应该使用BIGINT自增或者GUID类型。主键也不应该允许NULL。

可以使用多个列作为联合主键，但联合主键并不常用。

3.3 外键

定义

students表：

id	name	other columns...
1	小明	...
2	小红	...

classes表：

id	name	other columns...
1	一班	...
2	二班	...

student表 与 classes表 的关系为：一对多

为了表达这种一对多的关系，
需要在students表中加入一列class_id，让它的值与classes表的某条记录相对应：

id	class_id	name	other columns...
1	1	小明	...
2	1	小红	...
5	2	小白	...

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。

实现

• 定义外键

外键并不是通过列名实现的，而是通过定义外键约束实现的：

ALTER TABLE students
ADD CONSTRAINT fk_class_id  //外键约束的名称（可以任意）
FOREIGN KEY (class_id)	//指定外键名称
REFERENCES classes (id);	//指定外键将关联到 哪个表 的 哪一列

其中，外键约束的名称fk_class_id可以任意，FOREIGN KEY (class_id)指定了class_id作为外键，REFERENCES classes (id)指定了这个外键将关联到classes表的id列（即classes表的主键）。

通过定义外键约束，关系数据库可以保证无法插入无效的数据。即如果classes表不存在id=99的记录，students表就无法插入class_id=99的记录。

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。
这种情况下，class_id仅仅是一个普通的列，只是它起到了外键的作用而已。

• 删除外键（删除外键约束，而不是删除列）

要删除一个外键约束，也是通过ALTER TABLE实现的：

ALTER TABLE students
DROP FOREIGN KEY fk_class_id;

注意：删除外键约束并没有删除外键这一列。删除列是通过DROP COLUMN ...实现的。

多对多

通过一个表的外键关联到另一个表，我们可以定义出一对多关系。有些时候，还需要定义“多对多”关系。例
如，一个老师可以对应多个班级，一个班级也可以对应多个老师，因此，班级表和老师表存在多对多关系。

多对多关系实际上是通过两个一对多关系实现的，即通过一个中间表，关联两个一对多关系，就形成了多对多关系：

teachers表：

id	name
1	张老师
2	王老师
3	李老师
4	赵老师

classes表：

id	name
1	一班
2	二班

中间表teacher_class关联两个一对多关系：

id	teacher_id	class_id
1	1	1
2	1	2
3	2	1
4	2	2
5	3	1
6	4	2

一对一

一对一关系是指，一个表的记录对应到另一个表的唯一一个记录。

例如，students表的每个学生可以有自己的联系方式，如果把联系方式存入另一个表contacts，我们就可以得到一个“一对一”关系：

id	student_id	mobile
1	1	135xxxx6300
2	2	138xxxx2209
3	5	139xxxx8086

有细心的童鞋会问，既然是一对一关系，那为啥不给students表增加一个mobile列，这样就能合二为一了？

如果业务允许，完全可以把两个表合为一个表。但是，有些时候，如果某个学生没有手机号，那么，contacts表就不存在对应的记录。实际上，一对一关系准确地说，是contacts表一对一对应students表。

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。例如，把一个大的用户表分拆为用户基本信息表user_info和用户详细信息表user_profiles，大部分时候，只需要查询user_info表，并不需要查询user_profiles表，这样就提高了查询速度。

小结

• 关系数据库通过外键可以实现一对多、多对多和一对一的关系。
• 外键既可以通过数据库来约束，也可以不设置约束，仅依靠应用程序的逻辑来保证。

3.4 索引

普通索引

索引是关系数据库中对某一列或多个列的值进行预排序的数据结构。
通过使用索引，可以让数据库系统不必扫描整个表，而是直接定位到符合条件的记录，大大加快了查询速度。

• 索引效率

索引的效率取决于索引列的值是否散列，
即该列的值如果越互不相同，那么索引效率越高。
反过来，如果记录的列存在大量相同的值，例如gender列，大约一半的记录值是M，另一半是F，因此，对该列创建索引就没有意义。

对于主键，关系数据库会自动对其创建主键索引。使用主键索引的效率是最高的，因为主键会保证绝对唯一。

• 索引优缺点

可以对一张表创建多个索引。
索引的优点是提高了查询效率，
缺点是在插入、更新和删除记录时，需要同时修改索引，因此，索引越多，插入、更新和删除记录的速度就越慢。

• 例子：创建索引

students表：

id	class_id	name	gender	score
1	1	小明	M	90
2	1	小红	F	95
3	1	小军	M	88

如果要经常根据score列进行查询，就可以对score列创建索引：

ALTER TABLE students
ADD INDEX idx_score (score);

使用ADD INDEX idx_score (score)就创建了一个名称为idx_score，使用列score的索引。
索引名称是任意的，索引如果有多列，可以在括号里依次写上，例如：

ALTER TABLE students
ADD INDEX idx_name_score (name, score);

唯一索引

通过创建唯一索引，可以保证某一列的值具有唯一性。

• 唯一索引

例如：根据业务要求，某一列具有唯一性约束：
例如，我们假设students表的name不能重复：

ALTER TABLE students
ADD UNIQUE INDEX uni_name (name);

通过UNIQUE关键字我们就添加了一个唯一索引。

• 唯一约束

也可以只对某一列添加一个唯一约束而不创建唯一索引：

ALTER TABLE students
ADD CONSTRAINT uni_name UNIQUE (name);

这种情况下，name列没有索引，但仍然具有唯一性保证。

无论是否创建索引，对于用户和应用程序来说，使用关系数据库不会有任何区别。
这里的意思是说，当我们在数据库中查询时，
如果有相应的索引可用，数据库系统就会自动使用索引来提高查询效率，
如果没有索引，查询也能正常执行，只是速度会变慢。因此，索引可以在使用数据库的过程中逐步优化。

小结

• 通过对数据库表创建索引，可以提高查询速度。
• 通过创建唯一索引，可以保证某一列的值具有唯一性。
• 数据库索引对于用户和应用程序来说都是透明的。

4. 查询数据

数据表：students表

1	1	小明	M	90
2	1	小红	F	95
3	1	小军	M	88
4	1	小米	F	73
5	2	小白	F	81
6	2	小兵	M	55
7	2	小林	M	85
8	3	小新	F	91
9	3	小王	M	89
10	3	小丽	F	85

4.1 基本查询

SELECT * FROM students;
SELECT 100+200;

SELECT可以用作计算，但它并不是SQL的强项。
但是，不带FROM子句的SELECT语句有一个有用的用途，就是用来判断当前到数据库的连接是否有效。
许多检测工具会执行一条SELECT 1;来测试数据库连接。

小结

• 使用SELECT查询的基本语句SELECT * FROM <表名>可以查询一个表的所有行和所有列的数据。
• SELECT查询的结果是一个二维表。

4.2 条件查询

SELECT语句可以通过WHERE条件来设定查询条件，查询结果是满足查询条件的记录。
例如，要指定条件“分数在80分或以上的学生”，写成WHERE条件就是
SELECT * FROM students WHERE score >= 80。

其中，WHERE关键字后面的score >= 80就是条件。score是列名，该列存储了学生的成绩，因此，score >= 80就筛选出了指定条件的记录：

• 单个条件

  SELECT * FROM students WHERE score >= 80;
  

• AND 两个条件

  SELECT * FROM students WHERE score >= 80 AND gender = 'M';
  

• OR 两个条件

  SELECT * FROM students WHERE score >= 80 OR gender = 'M';
  

• NOT 条件
  表示“不符合该条件”的记录。例如，“不是2班的学生” ：NOT class_id = 2
  上述NOT条件NOT class_id = 2其实等价于class_id <> 2，因此，NOT查询不是很常用。

  SELECT * FROM students WHERE NOT class_id = 2;
  

• 多个条件查询
  三个或者更多的条件，就需要用小括号()表示如何进行条件运算。

  SELECT * FROM students WHERE (score < 80 OR score > 90) AND gender = 'M';
  

常用的条件表达式

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'

小结

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。

4.3 投影查询

让结果集仅包含指定列。这种操作称为投影查询。

• 从students表中返回id、score和name这三列：

  SELECT id, score, name FROM students;
  

• 结果集的列名就可以与原表的列名不同
  将列名score重命名为points

  SELECT id, score points, name FROM students;
  

投影查询结合WHERE条件

SELECT id, score points, name FROM students WHERE gender = 'M';

小结

• 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。
• SELECT语句可以对结果集的列进行重命名。

4.4 排序

使用SELECT查询，查询结果集通常是按照主键排序。

• 升序
  加上ORDER BY子句，可以设定按照其他条件排序。

  默认的排序规则是ASC：“升序”，即从小到大。ASC可以省略，即ORDER BY score ASC和ORDER BY score效果一样。
  成绩从低到高

SELECT id, name, gender, score FROM students ORDER BY score;

• 倒序
  成绩从高到低

SELECT id, name, gender, score FROM students ORDER BY score DESC;

• 有相同列情况
  如果score列有相同的数据，要进一步排序，可以继续添加列名。
  先按score列倒序，如果有相同分数的，再按gender列排序：

  SELECT id, name, gender, score FROM students ORDER BY score DESC, gender;
  
  

排序+WHERE子句
如果有WHERE子句，那么ORDER BY子句要放到WHERE子句后面。例如，查询一班的学生成绩，并按照倒序排序：

-- 带WHERE条件的ORDER BY:

SELECT id, name, gender, score
FROM students
WHERE class_id = 1
ORDER BY score DESC;

4.5 分页查询

分页实际上就是从结果集中“截取”出第M~N条记录。
这个查询可以通过LIMIT OFFSET 子句实现
如：把结果集分页，使用LIMIT 3 OFFSET 0

• 对结果集从0号记录开始，每页最多取3条。注意SQL记录集的索引从0开始。

• 获取第1页的记录 LIMIT 3 OFFSET 0

• 获取第2页的记录 LIMIT 3 OFFSET 3

• 获取第3页的记录 LIMIT 3 OFFSET 6

分页查询的关键在于，
首先要确定每页需要显示的结果数量pageSize（这里是3），
然后根据当前页的索引pageIndex（从1开始），
确定LIMIT和OFFSET应该设定的值：

• LIMIT总是设定为pageSize；
• OFFSET计算公式为pageSize * (pageIndex - 1)。

OFFSET设置超过结果集长度：
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。

注意

• OFFSET是可选的，如果只写LIMIT 15，那么相当于LIMIT 15 OFFSET 0。
• 在MySQL中，LIMIT 15 OFFSET 30还可以简写成LIMIT 30, 15。
• 使用LIMIT OFFSET 分页时，随着N越来越大，查询效率也会越来越低。

小结

• 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；
• 分页查询需要先确定每页的数量和当前页数，然后确定LIMIT和OFFSET的值。

4.6 聚合查询

对于统计总数、平均数这类计算，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，它可以快速获得结果。

SQL提供了如下聚合函数：

函数	说明
COUNT	查询所有列的行数
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

MAX()和MIN()函数并不限于数值类型。如果是字符类型，MAX()和MIN()会返回排序最后和排序最前的字符。

SELECT COUNT(*) FROM students;
-- 使用聚合查询并设置结果集的列名为num:
SELECT COUNT(*) num FROM students;
-- 统计出有多少男生
-- 配合WHERE语句
SELECT COUNT(*) boys FROM students WHERE gender = 'M';
-- 计男生的平均成绩
SELECT AVG(score) average FROM students WHERE gender = 'M';

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：

计算分页页数

已经设定，每页显示3条记录，通过聚合查询计算总分页数(向上取整)

 SELECT CEILING(COUNT(*) / 3) FROM students;

分组（GROUP BY）

• 统计一班学生数量

  SELECT COUNT(*) num FROM students WHERE class_id = 1;
  

但是，要同级2班、3班、...其他所有班的学生人数呢？不能每一个班级写一个语句

• 聚合查询

  SELECT COUNT(*) num FROM students GROUP BY class_id;
  

  上述语句只会得到3个数字，为了看出是哪个班的，加上 class_id

  SELECT class_id, COUNT(*) num FROM students GROUP BY class_id;
  

  
  聚合查询的列中，只能放入分组的列。

• 使用多个列进行分组

  例如，我们想统计各班的男生和女生人数：

  -- 按class_id, gender分组:
  SELECT class_id, gender, COUNT(*) num FROM students GROUP BY class_id, gender;
  

  

查询练习：

-- 查出每个班级的平均分，结果集应当有3条记录:
SELECT class_id, AVG(score) avg_score FROM students GROUP BY class_id;


-- 查出每个班级的平均分，结果集应当有6条记录:
SELECT class_id, gender, AVG(score) avg_sco FROM students GROUP BY class_id, gender;


-- 查出每个班级的平均分，并按照从高到低排序，结果集应当有6条记录,:
SELECT class_id, gender, AVG(score) avg_sco FROM students GROUP BY class_id, gender ORDER BY avg_sco DESC;

-- 配合WHERE语句
SELECT class_id, AVG(score) avg_sco_boys FROM students WHERE gender='M' GROUP BY class_id;

4.7 多表查询

查询多张表的语法是：SELECT * FROM <表1> <表2>。

-- FROM students, classes:
SELECT * FROM students, classes;

一次查询两个表的数据，查询的结果也是一个二维表，它是students表和classes表的“乘积”，即students表的每一行与classes表的每一行都两两拼在一起返回。结果集的列数是students表和classes表的列数之和，行数是students表和classes表的行数之积。

这种多表查询又称笛卡尔查询,

• 列名设置别名
• 表设置别名
• 配合WHERE语句

SELECT
    s.id sid,
    s.name,
    s.gender,
    s.score,
    c.id cid,
    c.name cname
FROM students s, classes c
WHERE s.gender = 'M' AND c.id = 1;

例子：

查询每个班男女生分别有多少人，并且列名班级是从 classes中取出的

SELECT
 c.name '班级',
 s.gender '性别',
 COUNT(s.gender) '人数'
FROM students s, classes c
WHERE c.id = s.class_id
GROUP BY s.class_id, s.gender;

4.8 连接查询

连接查询对多个表进行JOIN运算，简单地说，就是先确定一个主表作为结果集，然后，把其他表的行有选择性地“连接”在主表结果集上。

四种链接方式

• INNER JOIN 只返回同时存在于两张表的行数据

• RIGHT OUTER JOIN 返回右表都存在的行。
  如果某一行仅在右表存在，那么结果集就会以NULL填充剩下的字段。

• LEFT OUTER JOIN则返回左表都存在的行。

• FULL OUTER JOIN，它会把两张表的所有记录全部选择出来，并且，自动把对方不存在的列填充为NULL

• 内连接——INNER JOIN

  INNER JOIN只返回同时存在于两张表的行数据

例子：

从students表中列出所有学生
根据classes表中的班级 name列，连接到students主表中去
students表中的班级和classes中的name列的对应关系是根据
s.class_id = c.id
来保证的

-- 选出所有学生，同时返回班级名称
SELECT s.id, s.name, s.class_id, c.name class_name, s.gender, s.score
FROM students s
INNER JOIN classes c
ON s.class_id = c.id;

注意INNER JOIN查询的写法是：

1. 先确定主表，仍然使用FROM <表1>的语法；
2. 再确定需要连接的表，使用INNER JOIN <表2>的语法；
3. 然后确定连接条件，使用ON <条件...>，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；
4. 可选：加上WHERE子句、ORDER BY等子句。

使用别名不是必须的，但可以更好地简化查询语句。

如何选用

假设查询语句是：

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

小结

• JOIN查询需要先确定主表，然后把另一个表的数据“附加”到结果集上；
• INNER JOIN是最常用的一种JOIN查询，
  它的语法是SELECT ... FROM <表1> INNER JOIN <表2> ON <条件...>；
• JOIN查询仍然可以使用WHERE条件和ORDER BY排序。

5. 修改数据

关系数据库的基本操作就是增删改查

对于增、删、改，对应的SQL语句分别是：

• INSERT：插入新记录；
• UPDATE：更新已有记录；
• DELETE：删除已有记录。

5.1 INSERT

INSERT语句的基本语法是：

INSERT INTO <表名> (字段1, 字段2, ...) VALUES (值1, 值2, ...);

例如，我们向students表插入一条新记录，先列举出需要插入的字段名称，然后在VALUES子句中依次写出对应字段的值：

• 一次添加一条

-- 添加一条新记录 
INSERT INTO students (class_id, name, gender, score) VALUES (2, '大牛', 'M', 80);
-- 查询并观察结果:
SELECT * FROM students;

• 一次添加多条记录
  只需要在VALUES子句中指定多个记录值，每个记录是由(...)包含的一组值

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

SELECT * FROM students;

5.2 UPDATE

UPDATE语句的基本语法是：

UPDATE <表名> SET 字段1=值1, 字段2=值2, ... WHERE ...;

UPDATE语句会返回更新的行数以及WHERE条件匹配的行数。

例如，我们想更新students表id=1的记录的name和score这两个字段，
先写出UPDATE students SET name='大牛', score=66，
然后在WHERE子句中写出需要更新的行的筛选条件id=1：

• 指定值，单条更新

-- 更新id=1的记录

UPDATE students SET name='大牛', score=66 WHERE id=1;
-- 查询并观察结果:
SELECT * FROM students WHERE id=1;

• 指定值，多条更新

UPDATE students SET name='小牛', score=77 WHERE id>=5 AND id<=7;
-- 查询并观察结果:
SELECT * FROM students;

• 使用表达式更新

UPDATE students SET score=score+10 WHERE score<80;
-- 查询并观察结果:
SELECT * FROM students;

如果WHERE条件没有匹配到任何记录，UPDATE语句不会报错，也不会有任何记录被更新。

特别注意

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。所以，在执行UPDATE语句时要非常小心，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UPDATE更新。

5.3 DELET

DELETE语句也会返回删除的行数以及WHERE条件匹配的行数

DELETE语句的基本语法是：

DELETE FROM <表名> WHERE ...;

• 删除students表中id=1的记录

DELETE FROM students WHERE id=1;

• 删除多条（WHERE条件）

DELETE FROM students WHERE id>=5 AND id<=7;
-- 查询并观察结果:
SELECT * FROM students;

如果WHERE条件没有匹配到任何记录，DELETE语句不会报错，也不会有任何记录被删除。

特别注意

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;

6.MySQL

MySQL Server	真正的MySQL服务器	可执行程序是mysqld
MySQL Client程序	一个命令行客户端，可以通过MySQL Client登录MySQL	可执行程序是mysql

MySQL Client和MySQL Server的关系如下：

小结

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。

6.1 管理MySQL

很多时候，通过SSH远程连接时，只能使用SQL命令，所以，了解并掌握常用的SQL管理操作是必须的。

数据库：

• 列出所有数据库
  SHOW DATABASES;

• 创建一个新数据库
  CREATE DATABASE test;

• 删除一个数据库

  注意：删除一个数据库将导致该数据库的所有表全部被删除。
  DROP DATABASE test;

• 切换为当前数据库
  USE test;

表：

• 列出当前数据库的所有表
  SHOW TABLES;

• 查看一个表的结构
  DESC students;
  

• 查看创建表的SQL语句
  SHOW CREATE TABLE students;
  

• 创建表 CREATE TABLE

  即上述语句

• 删除表 DROP TABLE students;

• 修改表就比较复杂。

  • 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：
  注意EXIT仅仅断开了客户端和服务器的连接，MySQL服务器仍然继续运行。

6.2 实用SQL语句

插入或替换

如果我们希望插入一条新记录（INSERT），但如果记录已经存在，就先删除原记录，再插入新记录。此时，可以使用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);

若id=1的记录不存在，REPLACE语句将插入新记录，否则，当前id=1的记录将被删除，然后再插入新记录。

插入或更新

如果我们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;

若id=1的记录不存在，INSERT语句将插入新记录，否则，当前id=1的记录将被更新，更新的字段由UPDATE指定。

插入或忽略

如果我们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);

若id=1的记录不存在，INSERT语句将插入新记录，否则，不执行任何操作。

快照

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;

新创建的表结构和SELECT使用的表结构完全一致。

写入查询结果集

如果查询结果集需要写入到表中，可以结合INSERT和SELECT，将SELECT语句的结果集直接插入到指定表中。

例如，创建一个统计成绩的表statistics，记录各班的平均成绩：

CREATE TABLE statistics (
    id BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    class_id BIGINT NOT NULL,
    average DOUBLE NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
);

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

确保INSERT语句的列和SELECT语句的列能一一对应，就可以在statistics表中直接保存查询的结果：

强制使用指定索引

在查询的时候，数据库系统会自动分析查询语句，并选择一个最合适的索引。但是很多时候，数据库系统的查询优化器并不一定总是能使用最优索引。如果我们知道如何选择索引，可以使用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;

指定索引的前提是索引idx_class_id必须存在。

7. 事务

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。
数据库事务可以确保该事务范围内的所有操作都可以全部成功或者全部失败。如果事务失败，那么效果就和没有执行这些SQL一样，不会对数据库数据有任何改动。

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。

对于单条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。

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，
例如，把上述的转账操作作为一个显式事务：

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

多条SQL语句要想作为一个事务执行，就必须使用显式事务。
COMMIT是指提交事务，即试图把事务内的所有SQL所做的修改永久保存。如果COMMIT语句执行失败了，整个事务也会失败。

7.1 ROLLBACK

有些时候，我们希望主动让事务失败，这时，可以用ROLLBACK回滚事务，整个事务会失败：

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

数据库事务是由数据库系统保证的，我们只需要根据业务逻辑使用它就可以。

提交事务，即确认DML的改动，使用commit;
回滚事务，即要回退掉之前的操作，使用rollback;
另外：如果不提交也不回滚，
执行的DML只是在当前会话有效，在其他会话是不生效的（不信你再重新打开一个连接窗口看看），
所以begin一开始，要么以commit结束，要么以rollback结束。

意思是，
在执行较大量的update或delete时，一定要用事务事务
可以在执行出错后，回滚到BEGIN语句还未开始的状态

例子：

SELECT * FROM statistics;
BEGIN;
UPDATE statistics SET average=average-60 WHERE id=1;
SELECT * FROM statistics;
UPDATE statistics SET ave=average-60 WHERE id=2;
ROLLBACK;
SELECT * FROM statistics;

执行结果：

2、3、4

5.SQL语句报错（或者自己进行了误操作想进行回滚）

6、7.执行回滚操作并显示回滚后的结果

隔离级别

对于两个并发执行的事务，如果涉及到操作同一条记录的时候，可能会发生问题。
因为并发操作会带来数据的不一致性，包括脏读、不可重复读、幻读等。数据库系统提供了隔离级别来让我们有针对性地选择事务的隔离级别，避免数据不一致的问题。

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	-	-	-

我们会依次介绍4种隔离级别的数据一致性问题。

默认隔离级别

如果没有指定隔离级别，数据库就会使用默认的隔离级别。在MySQL中，如果使用InnoDB，默认的隔离级别是Repeatable Read。

7.2 Read Uncommitted

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。

准备好students表的数据，该表仅一行记录：

mysql> select * from students;
+----+-------+
| id | name  |
+----+-------+
|  1 | Alice |
+----+-------+
1 row in set (0.00 sec)

然后，分别开启两个MySQL客户端连接，按顺序依次执行事务A和事务B：

时刻	事务A	事务B
1	SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;	SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
2	BEGIN;	BEGIN;
3	UPDATE students SET name = 'Bob' WHERE id = 1;
4		SELECT * FROM students WHERE id = 1;
5	ROLLBACK;
6		SELECT * FROM students WHERE id = 1;
7		COMMIT;

当事务A执行完第3步时，它更新了id=1的记录，但并未提交，
而事务B在第4步读取到的数据就是未提交的数据。

随后，事务A在第5步进行了回滚，事务B再次读取id=1的记录，发现和上一次读取到的数据不一致，这就是脏读。

7.3 Read Committed

在Read Committed隔离级别下，事务不可重复读同一条记录，因为很可能读到的结果不一致。

不可重复读（Non Repeatable Read）的问题是指，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，两次读取的数据可能不一致。

时刻	事务A	事务B
1	SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;	SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
2	BEGIN;	BEGIN;
3		SELECT * FROM students WHERE id = 1;
4	UPDATE students SET name = 'Bob' WHERE id = 1;
5	COMMIT;
6		SELECT * FROM students WHERE id = 1;
7		COMMIT;

7.4 Repeatable Read

在Repeatable Read隔离级别下，一个事务可能会遇到幻读（Phantom Read）的问题。

幻读就是没有读到的记录，以为不存在，但其实是可以更新成功的，并且，更新成功后，再次读取，就出现了。

students表的数据：

mysql> select * from students;
+----+-------+
| id | name  |
+----+-------+
|  1 | Alice |
+----+-------+
1 row in set (0.00 sec)

然后，分别开启两个MySQL客户端连接，按顺序依次执行事务A和事务B：

时刻	事务A	事务B
1	SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;	SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
2	BEGIN;	BEGIN;
3		SELECT * FROM students WHERE id = 99;
4	INSERT INTO students (id, name) VALUES (99, 'Bob');
5	COMMIT;
6		SELECT * FROM students WHERE id = 99;
7		UPDATE students SET name = 'Alice' WHERE id = 99;
8		SELECT * FROM students WHERE id = 99;
9		COMMIT;

事务B在第3步第一次读取id=99的记录时，读到的记录为空，说明不存在id=99的记录。
随后，事务A在第4步插入了一条id=99的记录并提交。
事务B在第6步再次读取id=99的记录时，读到的记录仍然为空，
但是，事务B在第7步试图更新这条不存在的记录时，竟然成功了，
并且，事务B在第8步再次读取id=99的记录时，记录出现了。

7.5 Serializable

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。