数据库之MySQL的基本使用

数据库简介

数据库与RDBMS

数据库

数据库就是一种特殊的文件，其中存储着需要的数据；
关系型数据库核心元素：

• 数据行(记录)
• 数据列(字段)
• 数据表(数据行的集合)
• 数据库(数据表的集合)

一个表中：
一列--->一个字段
一行--->一条记录

字段和记录组成表；
几个表组成一个数据库；

一个大的系统可能有几个数据库，而几个数据库里面有很多表；

Ubuntu进入数据库：

• 1.sudo -s;
• 2.cd /var/lib/mysql;
• 3.ls -h;
• 4.cd 数据库名；
• 5.ls

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

python中常用的数据库：

• mysql，关系型数据库，一般用来做网站，
• redis一般用来做缓存，
• MongoDB，非关系型数据库，一般做爬虫，用来存储非关系型数据；

RDBMS和数据库的关系

因为RDBMS和数据库的关系，所以我们只需要关心在数据库客户端通过SQL语句操作数据库服务端的数据库表即可；

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)

MySQL 简介

MySQL官方网站：http://www.mysql.com

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；

MySQL安装

服务器端安装

• 安装服务器端：在终端中输入如下命令，回车后，然后按照提示输入

sudo apt-get install mysql-server

• 服务器用于接收客户端的请求、执行sql语句、管理数据库
• 服务器端一般以服务方式管理，名称为mysql
• 启动服务

sudo service mysql start

查看进程中是否存在mysql服务

ps ajx|grep mysql

停止服务

sudo service mysql stop

重启服务

sudo service mysql restart

配置
配置文件目录为/etc/mysql/mysql.cnf

进入conf.d目录，打开mysql.cnf，发现并没有配置

进入mysql.conf.d目录，打开mysql.cnf，可以看到配置项

主要配置项如下

bind-address表示服务器绑定的ip，默认为127.0.0.1

port表示端口，默认为3306

datadir表示数据库目录，默认为/var/lib/mysql

general_log_file表示普通日志，默认为/var/log/mysql/mysql.log

log_error表示错误日志，默认为/var/log/mysql/error.log

客户端安装

客户端为开发人员与dba使用，通过socket方式与服务端通信，常用的有navicat、命令行mysql

图形化界面客户端navicat

可以到Navicat官网下载
将压缩文件拷贝到ubuntu虚拟机中，放到桌面上，解压

tar zxvf navicat112_mysql_cs_x64.tar.gz

进入解压的目录，运行如下命令

./start_navicat

点两次取消后，点击“试用”按钮；

问题一：中文乱码

解决：打开start_navicat文件

将export LANG="en_US.UTF-8"改为export LANG="zh_CN.UTF-8"

问题二：试用期
解决：删除用户目录下的.navicat64目录

cd ~
rm -r .navicat64

命令行客户端

在终端运行如下命令，按提示填写信息

sudo apt-get install mysql-client

详细连接的命令可以查看帮助文档

mysql --help

最基本的连接命令如下，输入后回车

mysql -uroot -proot
# u后面的是用户名，p后面的是密码；

连接成功。

按ctrl+d或输入如下命令退出

quit 或者 exit

数据类型与约束

• 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

数据库和表的增删改查

数据库的操作

sql语句最后需要有分号;结尾

链接数据库

mysql -uroot -p
mysql -uroot -pmysql

退出数据库

exit/quit/ctrl+d

查看所有数据库

show databases;

创建数据库

create database 数据库名 charset=utf8;
create database databasename default charset utf8;

示例：
create database python04;
create database python05 charset=utf8;

使用数据库

use 数据库的名字

示例：
use python05;

删除数据库

drop database 数据库名;

示例：
drop database python04;

如果在删除数据库时，数据库名中带有'-'的话，可以使用 drop database `python-04`; 

查看创建数据库的语句

show crate database databasename;

示例：
show create database python04;

查看当前使用的数据库

select database();

显示数据库版本

select version();

显示时间

select now();

数据表的操作

查看当前数据库中所有表

show tables;

创建表

• auto_increment表示自动增长
• not null 表示不能为空
• primary key 表示主键
• default 默认值

create table 数据表名字 (字段 类型 约束[, 字段 类型 约束]);

示例：
create table xxxxx(id int, name varchar(30));
create table yyyyy(id int primary key not null auto_increment, name varchar(30));
create table zzzzz(
　　id int primary key not null auto_increment,
　　name varchar(30)
);

创建students表(id、name、age、high、gender、cls_id)

create table students(
　　id int unsigned not null auto_increment primary key,
　　name varchar(30),
　　age tinyint unsigned default 0,
　　high decimal(5,2),
　　gender enum("男", "女", "中性", "保密") default "保密",
　　cls_id int unsigned default 0
)engine=innodb default charset=utf8;

注意，枚举中的下标从1开始，即，如果你插入数据的话，可以使用下标来代替枚举中的内容；

创建classes表(id、name)

create table classes(
　　id int unsigned not null auto_increment primary key,
　　name varchar(30)
);

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 date not null default "1998-01-01";

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;

清空表

delete from t1;  # 下次添加数据从原来的id加1
truncate table t1;  #下次添加数据id从1开始

查看表结构

desc 表名;

查看表的创建语句

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

数据的增删改查(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

添加逻辑删除的字段：

alter table students add is_delete bit default 0;

逻辑删除数据：

update students set isdelete=1 where id=1;

增删改查示例

-- 增删改查(curd)

    -- 增加
        -- 全列插入
        -- insert [into] 表名 values(...)
        -- 主键字段 可以用 0  null   default 来占位
        -- 向classes表中插入 一个班级
        insert into classes values(0, "菜鸟班");


        +--------+-------------------------------------+------+-----+------------+----------------+
        | Field  | Type                                | Null | Key | Default    | Extra          |
        +--------+-------------------------------------+------+-----+------------+----------------+
        | id     | int(10) unsigned                    | NO   | PRI | NULL       | auto_increment |
        | name   | varchar(30)                         | YES  |     | NULL       |                |
        | age    | tinyint(3) unsigned                 | YES  |     | 0          |                |
        | gender | enum('男','女','中性','保密')       | YES  |     | 保密       |                |
        | cls_id | int(10) unsigned                    | YES  |     | NULL       |                |
        | birth  | date                                | YES  |     | 2000-01-01 |                |
        +--------+-------------------------------------+------+-----+------------+----------------+

        -- 向students表插入 一个学生信息
        insert into students values(0, "小李飞刀", 20, "女", 1, "1990-01-01");
        insert into students values(null, "小李飞刀", 20, "女", 1, "1990-01-01");
        insert into students values(default, "小李飞刀", 20, "女", 1, "1990-01-01");

        -- 失败
        -- insert into students values(default, "小李飞刀", 20, "第4性别", 1, "1990-02-01");

        -- 枚举中 的 下标从1 开始 1---“男” 2--->"女"....
        insert into students values(default, "小李飞刀", 20, 1, 1, "1990-02-01");

        -- 部分插入
        -- insert into 表名(列1,...) values(值1,...)
        insert into students (name, gender) values ("小乔", 2);


        -- 多行插入
        insert into students (name, gender) values ("大乔", 2),("貂蝉", 2);
        insert into students values(default, "西施", 20, "女", 1, "1990-01-01"), (default, "王昭君", 20, "女", 1, "1990-01-01");


    -- 修改
    -- update 表名 set 列1=值1,列2=值2... where 条件;
        update students set gender=1; -- 全部都改
        update students set gender=1 where name="小李飞刀"; -- 只要name是小李飞刀的 全部的修改
        update students set gender=1 where id=3; -- 只要id为3的 进行修改
        update students set age=22, gender=1 where id=3; -- 只要id为3的 进行修改
    
    -- 查询基本使用
        -- 查询所有列
        -- select * from 表名;
        select * from students;

        ---定条件查询
        select * from students where name="小李飞刀"; -- 查询 name为小李飞刀的所有信息
        select * from students where id>3; -- 查询 name为小李飞刀的所有信息


        -- 查询指定列
        -- select 列1,列2,... from 表名;
        select name,gender from students;


        -- 可以使用as为列或表指定别名
        -- select 字段[as 别名] , 字段[as 别名] from 数据表 where ....;
        select name as 姓名,gender as 性别 from students;


        -- 字段的顺序
        select id as 序号, gender as 性别, name as 姓名 from students;
    

    -- 删除
        -- 物理删除
        -- delete from 表名 where 条件
        delete from students; -- 整个数据表中的所有数据全部删除
        delete from students where name="小李飞刀";

        -- 逻辑删除
        -- 用一个字段来表示 这条信息是否已经不能再使用了
        -- 给students表添加一个is_delete字段 bit 类型
        alter table students add is_delete bit default 0;
        update students set is_delete=1 where id=6;