数据库课程体系
在PHP阶段,将数据库分为三个阶段:
基础阶段(就业班第一个阶段): 6天, mysql数据库的基本操作(增删改查), 以及一些高级操作(视图, 触发器,函数,存储过程等), 和PHP操作mysql数据库
优化阶段(就业班后期): 如何提高数据库效率, 如索引, 分表等
部署阶段(最后): 如何搭建真实的环境系统, 如服务器集群, 负载均衡
数据库基础
1.什么是数据库?
数据库: database, 存储数据的仓库
数据库: 高效的存储和处理数据的介质(介质主要是两种: 磁盘和内存)
2.数据库的分类?
数据库基于存储介质的不同: 进行了分类,分为两类: 关系型数据库(SQL)和非关系型数据库(NoSQL: Not Only SQL, 不是关系型的数据库都叫做非关系型数据库)
3.不同的数据库阵营中的产品有哪些?
关系型数据库
大型: Oracle, DB2
中型: SQL-SERVER, Mysql等
小型: access等
非关系型数据库: memcached, mongodb, redis(同步到磁盘)
4.两种数据库阵营的区别?
关系型数据库: 安全(保存磁盘基本不可能丢失), 容易理解, 比较浪费空间(二维表)
非关系型数据库: 效率高, 不安全(断电丢失)
关系型数据库
1.什么是关系型数据库?
关系型数据库: 是一种建立在关系模型(数学模型)上的数据库.
关系模型: 一种所谓建立在关系上的模型. 关系模型包含三个方面:
数据结构: 数据存储的问题, 二维表(有行和列)
操作指令集合: 所有SQL语句
完整性约束: 表内数据约束(字段与字段), 表与表之间约束(外键)
2.关系型数据库的设计?
关系型数据库: 从需要存储的数据需求中分析, 如果是一类数据(实体)应该设计成一张二维表: 表是由表头(字段名: 用来规定数据的名字)和数据部分组成(实际存储的数据单元)
二维表: 行和列
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表头 |
字段名1 |
字段名2 |
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数据单元 |
数据1 |
数据2 |
以实际案例来进行处理: 分析一个教学系统, 讲师负责教学, 教学生, 在教室教学生.
①找出系统中所存在的实体: 讲师表, 学生表, 班级表
②找出实体中应该存在的数据信息
讲师: 姓名,性别,年龄,工资
学生: 姓名,性别,学号,学科
班级: 班级名字, 教室编号
关系型数据库: 维护实体内部, 实体与实体之间的联系.
实体内部联系: 每个学生都有姓名,性别, 学号,学科信息
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姓名 |
性别 |
学号 |
学科 |
年龄 |
|
陈明 |
男 |
Itcast0001 |
PHP |
20 |
|
陈晶晶 |
女 |
Itcast0002 |
PHP |
|
|
王威 |
|
Itcast0003 |
UI |
|
第二行的所有字段, 都是在描述陈明这个学生(内部联系); 第二列只能放性别(内部约束)
关系型数据库的特点之一: 如果表中对应的某个字段没有值(数据), 但是系统依然要分配空间: 关系型数据库比较浪费空间
实体与实体之间的联系: 每个学生肯定属于某个班级, 每个班级一定有多个学生(一对多)
学生表
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姓名 |
性别 |
学号 |
学科 |
年龄 |
|
陈明 |
男 |
Itcast0001 |
PHP |
20 |
|
陈晶晶 |
女 |
Itcast0002 |
PHP |
|
|
王威 |
|
Itcast0003 |
UI |
|
班级表
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班级名称 |
教室编号 |
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PHP0810 |
B205 |
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PHP0710 |
A203 |
解决方案: 在学生表中增加一个班级字段来指向班级(必须能够唯一的找到一个班级信息)
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姓名 |
性别 |
学号 |
学科 |
年龄 |
班级名称 |
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陈明 |
男 |
Itcast0001 |
PHP |
20 |
PHP0810 |
|
陈晶晶 |
女 |
Itcast0002 |
PHP |
|
PHP0810 |
|
王威 |
|
Itcast0003 |
UI |
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UI0810 |
学生实体与班级实体的关联关系: 实体与实体之间的关系
关键字说明
数据库: database
数据库系统: DBS(Database System): 是一种虚拟系统, 将多种内容关联起来的称呼
DBS = DBMS + DB
DBMS: Database Management System, 数据库管理系统, 专门管理数据库
DBA: Database Administrator,数据库管理员
行/记录: row/record, 本质是一个东西: 都是指表中的一行(一条记录): 行是从结构角度出发,记录是从数据角度出发
列/字段: column/field, 本质是一个东西
SQL
SQL: Structured Query Language, 结构化查询语言(数据以查询为主: 99%是在进行查询操作)
SQL分为三个部分
DDL: Data Definition Language, 数据定义语言, 用来维护存储数据的结构(数据库,表), 代表指令: create, drop, alter等
DML: Data Manipulation Language, 数据操作语言, 用来对数据进行操作(数据表中的内容), 代表指令: insert, delete,update等: 其中DML内部又单独进行了一个分类: DQL(Data Query Language: 数据查询语言, 如select)
DCL: Data Control Language, 数据控制语言, 主要是负责权限管理(用户), 代表指令: grant,revoke等
SQL是关系型数据库的操作指令, SQL是一种约束,但不强制(类似W3C): 不同的数据库产品(如Oracle,mysql)可能内部会有一些细微的区别.
Mysql数据库
Mysql数据库是一种c/s结构的软件: 客户端/服务端, 若想访问服务器必须通过客户端(服务器一直运行, 客户端在需要使用的时候运行).
交互方式
1.客户单连接认证: 连接服务器, 认证身份: mysql.exe -hPup
2.客户端发送SQL指令
3.服务器接收SQL指令: 处理SQL指令: 返回操作结果
4.客户端接收结果: 显示结果
5.断开连接(释放资源: 服务器并发限制): exit/quit/q
Mysql服务器对象
没有办法完全了解服务器内部的内容: 只能粗略的去分析数据库服务器的内部的结构.
将mysql服务器内部对象分成了四层: 系统(DBMS) -> 数据库(DB) -> 数据表(Table) -> 字段(field)
SQL基本操作
基本操作: CRUD
将SQL的基本操作根据操作对象进行分类 ,分为三类: 库操作, 表操作(字段), 数据操作
库操作
对数据库的增删改查.
新增数据库
基本语法
Create database 数据库名字 [库选项];
库选项: 用来约束数据库, 分为两个选项
字符集设定: charset/character set 具体字符集(数据存储的编码格式): 常用字符集: GBK和UTF8
校对集设定: collate 具体校对集(数据比较的规则)
其中: 数据库名字不能用关键字(已经被使用的字符)或者保留字(将来可能会用到的)
如果非要使用关键字或者保留字,那么必须使用反引号(esc键下面的键在英文状态下的输出:`)
中文数据库是可以的,但是有前提条件: 保证服务器能够识别(建议不用)
当创建数据库的SQL语句执行之后,发生了什么?
1.在数据库系统中,增加了对应的数据库信息
2.会在保存数据的文件夹下: Data目录,创建一个对应数据库名字的文件夹
3.每个数据库下都有一个opt文件: 保存了库选项
查看数据库
1.查看所有数据库: show databases;
2.查看指定部分的数据库: 模糊查询
Show databases like ‘pattern’; -- pattern是匹配模式
%: 表示匹配多个字符
_: 表示匹配单个字符
3.查看数据库的创建语句: show create database 数据库名字;
更新数据库
数据库名字不可以修改.
数据库的修改仅限库选项: 字符集和校对集(校对集依赖字符集)
Alter database 数据库名字 [库选项];
Charset/ character set [=] 字符集
Collate 校对集
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删除数据库
所有的操作中: 删除是最简单
Drop database 数据库名字;
当删除数据库语句执行之后,发生了什么?
1.在数据库内部看不到对应的数据库
2.在对应的数据库存储的文件夹内: 数据库名字对应的文件夹也被删除（级联删除：里面的数据表全部删除）
注意：数据库的删除不是闹着玩的，不要随意删除，应该先进行备份后操作．（删除不可逆）
表操作
表与字段是密不可分的．
新增数据表
Create table [if not exists] 表名(
字段名字 数据类型,
字段名字 数据类型 -- 最后一行不需要逗号
)[表选项];
If not exists: 如果表名不存在,那么就创建,否则不执行创建代码: 检查功能
表选项: 控制表的表现
字符集: charset/character set 具体字符集; -- 保证表中数据存储的字符集
校对集: collate 具体校对集;
存储引擎: engine 具体的存储引擎(innodb和myisam)
任何一个表的设计都必须指定数据库.
方案1: 显示的指定表所属的数据库
Create table 数据库名.表名(); -- 将当前数据表创建到指定的数据库下
方案2: 隐式的指定表所属数据库: 先进入到某个数据库环境,然后这样创建的表自动归属到某个指定的数据库.
进入数据库环境: use 数据库名字;
当创建数据表的SQL指令执行之后,到底发生了什么?
1.指定数据库下已经存在对应的表
2.在数据库对应的文件夹下,会产生对应表的结构文件(跟存储引擎有关系)
查看数据表
数据库能查看的方式,表都可以查看.
1. 查看所有表: show tables;
2.查看部分表: 模糊匹配: show tables like ‘pattern’;
3.查看表的创建语句: show create table 表名;
4.查看表结构: 查看表中的字段信息
Desc/describe/show columns from 表名;
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修改数据表
表本身存在, 还包含字段: 表的修改分为两个部分: 修改表本身和修改字段
修改表本身
表本身可以修改: 表名和表选项
修改表名: rename table 老表名 to 新表名;
修改表选项: 字符集,校对集和存储引擎
Alter table 表名表选项 [=] 值;
修改字段
字段操作很多: 新增, 修改, 重名, 删除
新增字段
Alter table 表名 add [column] 字段名 数据类型 [列属性] [位置];
位置: 字段名可以存放表中的任意位置
First: 第一个位置
After: 在哪个字段之后: after 字段名; 默认的是在最后一个字段之后
修改字段: 修改通常是修改属性或者数据类型
Alter table 表名 modify 字段名 数据类型 [属性] [位置];
重命名字段
Alter table 表名 change 旧字段 新字段名 数据类型 [属性] [位置];
删除字段
Alter table 表名 drop 字段名;
小心: 如果表中已经存在数据,那么删除字段会清空该字段的所有数据(不可逆)
删除数据表
Drop table 表名1,表名2...;-- 可以一次性删除多张表
当删除数据表的指令执行之后发生了什么?
1.在表空间中,没有了指定的表(数据也没有了)
2.在数据库对应的文件夹下, 表对应的文件(与存储引擎有关)也会被删除
注意: 删除有危险,操作需谨慎(不可逆)
数据操作
新增数据
有两种方案
方案1: 给全表字段插入数据, 不需要指定字段列表: 要求数据的值出现的顺序必须与表中设计的字段出现的顺序一致: 凡是非数值数据,都需要使用引号(建议是单引号)包裹
Insert into 表名 values(值列表)[,(值列表)]; -- 可以一次性插入多条记录
方案2: 给部分字段插入数据,需要选定字段列表: 字段列表出现的顺序与字段的顺序无关; 但是值列表的顺序必须与选定的字段的顺序一致.
Insert into 表名 (字段列表) values (值列表)[,(值列表)];
查看数据
Select */字段列表 from 表名 [where条件];
查看所有数据
查看指定字段,指定条件的数据.
更新数据
Update 表名 set 字段 = 值 [where条件]; -- 建议都有where: 要不是更新全部
更新不一定会成功: 如没有真正要更新的数据
删除数据
删除是不可逆的: 谨慎删除
Delete from 表名 [where条件];
中文数据问题
中文数据问题本质是字符集问题.
计算机只识别二进制: 人类更多是识别符号: 需要有个二进制与字符的对应关系(字符集)
客户端向服务器插入中文数据: 没有成功
原因: xD5xC5xD4xBD代表的是”张越”在当前编码(字符集)下对应的二进制编码转换成的十六进制: 两个汉字 => 四个字节(GBK)
报错: 服务器没有识别对应的四个字节: 服务器认为数据是UTF8, 一个汉字有三个字节: 读取三个字节转换成汉字(失败),剩余的再读三个字节(不够): 最终失败.
所有的数据库服务器认为(表现)的一些特性都是通过服务器端的变量来保存: 系统先读取自己的变量,看看应该怎么表现.
//查看服务器到底识别哪些字符集
Show character set;
基本上: 服务器是万能,什么字符集都支持
//既然服务器识别这么多: 总有一种是服务器默认的跟客户端打交道的字符集
Show variables like ‘character_set%’;
问题根源: 客户端数据只能是GBK, 而服务器认为是UTF8: 矛盾产生
解决方案: 改变服务器, 默认的接收字符集为GBK;
Set character_set_client = gbk;
插入中文的效果
查看数据效果: 依然是乱码
原因: 数据来源是服务器, 解析数据是客户端(客户端只识别GBK: 只会两个字节一个汉字): 但是事实服务器给的数据却是UTF8,三个字节一个汉字: 乱码
解决方案: 修改服务器给客户端的数据字符集为GBK
Set character_set_results = GBK ;
查看数据效果
Set 变量 = 值; 修改只是会话级别(当前客户端,当次连接有效: 关闭失效)
设置服务器对客户端的字符集的认识: 可以使用快捷方式: set names 字符集
Set names gbk; ====> character_set_client,character_set_results,character_set_connection
Connection连接层: 是字符集转变的中间者,如果统一了效率更高,不统一也没问题.
校对集问题
校对集: 数据比较的方式
校对集有三种格式
_bin: binary,二进制比较, 取出二进制位,一位一位的比较, 区分大小写
_cs: case sensitive,大小写敏感, 区分大小写
_ci: case insensitice,大小写不敏感,不区分大小写
查看数据库所支持的校对集: show collation;
校对集应用: 只有当数据产生比较的时候,校对集才会生效.
对比: 使用utf8 的_bin和_ci来验证不同的校对集的效果
1.创建不同校对集对应的表
2.插入数据
3.比较: 根据某个字段进行排序: order by 字段名 [asc|desc]; asc升序,desc降序,默认是升序
校对集: 必须在没有数据之前生命好,如果有了数据,那么再进行校对集修改: 那么修改无效.
Web乱码问题
动态网站由三部分构成: 浏览器, apache服务器(PHP),数据库服务器, 三个部分都有自己的字符集(中文), 数据需要在三个部分之间来回传递: 很容易产生乱码.
如何解决乱码问题: 统一编码(三码合一)
但是事实上不可能: 浏览器是用户管理(根本不可能控制).
但是必须要解决这些问题: 主要靠PHP来做
-- 双中划线+空格: 注释(单行注释),也可以使用#号 -- 创建数据库 create database mydatabase charset utf8; -- 创建关键字数据库 create database database charset utf8; -- 使用反引号 create database `database` charset utf8; -- 创建中文数据库 create database 中国 charset utf8; create database `中国` charset utf8; -- 解决方案: 告诉服务器当前中文的字符集是什么 set names gbk; create database 中国 charset utf8; -- 查看所有数据库 show databases; -- 创建数据库 create database informationtest charset utf8; -- 查看以information_开始的数据库: _需要被转义 show databases like 'information\_%'; show databases like 'information_%'; -- 相当于information% -- 查看数据库创建语句 show create database mydatabase; show create database `database`; -- 关键字需要使用反引号 -- 修改数据库informationtest的字符集 alter database informationtest charset GBK; -- 删除数据库 drop database informationtest; -- 创建表 create table if not exists mydatabase.student( -- 显示的将student表放到mydatabase数据库下 name varchar(10), gender varchar(10), number varchar(10), age int )charset utf8; -- 创建数据表 -- 进入数据库 use mydatabase; -- 创建表 create table class( name varchar(10), room varchar(10) )charset utf8; -- 查看所有表 show tables; -- 查看以s结尾的表 show tables like '%s'; -- 查看表创建语句 show create table studentg -- g ==== ; show create table studentG -- 将查到的结构旋转90度变成纵向 -- 查看表结构 desc class; describe class; show columns from class; -- 重命名表: student表 -> my_student(取数据库名字前两个字母) rename table student to my_student; -- 修改表选项: 字符集 alter table my_student charset = GBK; -- 给学生表增加ID放到第一个位置 alter table my_student add column id int first; -- mysql会自动寻找分号: 语句结束符 -- 将学生表中的number学号字段变成固定长度,且放到第二位(id之后) alter table my_student modify number char(10) after id; -- 修改学生表中的gender字段为sex alter table my_student change gender sex varchar(10); -- 删除学生表中的年龄字段(age) alter table my_student drop age; -- 删除数据表 drop table class; -- 插入数据 insert into my_student values(1,'itcast0001','Jim','male'), (2,'itcast0002','Hanmeimei','female'); -- 插入数据: 指定字段列表 insert into my_student(number,sex,name,id) values ('itcast0003','male','Tom',3), ('itcast0004','female','Lily',4); -- 查看所有数据 select * from my_student; -- 查看指定字段,指定条件数据 select id,number,sex,name from my_student where id = 1; -- 查看满足id为1的学生信息 -- 更新数据 update my_student set sex = 'female' where name = 'jim'; -- 删除数据 delete from my_student where sex = 'male'; -- 插入数据(中文) insert into my_student values(5,'itcast0005','张越','男'); -- 查看所有字符集 show character set; -- 查看服务器默认的对外处理的字符集 show variables like 'character_set%'; -- 修改服务器认为的客户端数据的字符集为GBK set character_set_client = gbk; -- 修改服务器给定数据的字符集为GBK set character_set_results = gbk; -- 快捷设置字符集 set names gbk; -- 查看所有校对集 show collation; -- 创建表使用不同的校对集 create table my_collate_bin( name char(1) )charset utf8 collate utf8_bin; create table my_collate_ci( name char(1) )charset utf8 collate utf8_general_ci; -- 插入数据 insert into my_collate_bin values('a'),('A'),('B'),('b'); insert into my_collate_ci values('a'),('A'),('B'),('b'); -- 排序查找 select * from my_collate_bin order by name; select * from my_collate_ci order by name; -- 有数据后修改校对集 alter table my_collate_ci collate = utf8_bin; alter table my_collate_ci collate = utf8_general_ci;