關係型數據庫MySQL(基礎)

1. 數據庫

1.1 數據庫的概念

數據庫是一種特殊的文件，比通常的文件增刪改查速度快的多。

1.2 MySQL核心元素

• 記錄（行）
• 字段（列）
• 數據表（字段、記錄的集合）
• 數據庫（數據表的集合）

1.3 RDBMS(關係型數據庫)

常見的關係型數據庫(RDBMS)：

• oracle：在之前的大型項目中使用,銀行,電信等項目(收費)
• mysql：web時代使用最普遍的關係型數據庫(開源)
• ms sql server：在微軟的項目中使用
• sqlite：輕量級數據庫，主要應用在移動平臺

常見的非關係型數據庫：

• Redis
• MongoDB

1.4 RDBMS和數據庫的關係

SQL就是操做RDBMS即關係型數據庫的專用語言，經過SQL來實現增刪改查。不區分大小寫

有一款圖形化界面的軟件Navicat，是封裝SQL語言的一款軟件，能夠經過圖形化界面手動操做數據庫建立等全部操做

2. MySQL數據類型

2.1 經常使用的數據類型

使用數據類型的原則是：夠用就行，儘可能使用取值範圍小的，而不用大的，這樣能夠更多的節省存儲空間

• 整數：int，bit
• 小數：decimal
• 字符串：varchar，char
• 枚舉類型：enum
• 日期時間: date, time, datetime

1. 數值類型經常使用

類型	字節大小	有符號範圍(Signed)	無符號範圍(Unsigned)
bit	2個比特	默認表示0	只有0和1
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

2. 字符串經常使用

類型	字節大小	示例
char	0-255	類型:char(3) 輸入 'ab', 實際存儲爲'ab ', 輸入'abcd' 實際存儲爲 'abc'
varchar	0-255	類型:varchar(3) 輸 'ab',實際存儲爲'ab', 輸入'abcd',實際存儲爲'abc'
text	0-65535	大文本

3. 日期時間類型

類型	字節大小	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

2.2 約束條件

• primary key(主鍵)：物理上存儲的順序
• not null(非空)：此字段不容許填寫空值
• unique(惟一)：此字段的值不容許重複
• default(默認)：當不填寫此值時會使用默認值，若是填寫時以填寫爲準
• foreign key(外鍵)：對關係字段進行約束，當爲關係字段填寫值時，會到關聯的表中查詢此值是否存在，若是存在則填寫成功，若是不存在則填寫失敗並拋出異常

說明：雖然外鍵約束能夠保證數據的有效性，可是在進行數據的crud（增長、修改、刪除、查詢）時，都會下降數據庫的性能，因此不推薦使用，那麼數據的有效性怎麼保證呢？答：能夠在邏輯層進行控制 數值類型(經常使用)

3. 命令SQL

3.1 基本操做

說明：一切操做基於安裝好MySQL以後，且不分大小寫

• 鏈接MySQL：mysql -uroot -p密碼
• 退出數據庫：exit/quit/Ctrl+d
• 顯示數據庫版本：select version();
• 顯示時間：select now();
• 查看全部數據庫：show databases；
• 建立數據庫：create database 數據庫名 charset=utf8；
• 查看建立數據庫所使用的全部語句：show crate database 數據庫名；
• 刪除數據庫：drop database 數據庫名；(工做中慎用)
• 使用數據庫：use 數據庫名；
• 查看當前使用的數據庫：select database();

使用數據庫後數據表的操做：

• 查看當前數據庫中全部表：show tables;
• 建立表：create table 數據表名(字段1 字段類型 字段約束條件，字段2 類型 約束...)；
• 查看錶結構：desc 數據表名；
• 向表裏添加數據：insert into 數據表名 values(0, xx, xxx,...);
• 查看數據表內全部數據(少數據類型)：select * from 數據表名；
• 查看錶的建立語句：show create table 數據表名；

3.2 修改數據表

• 添加字段：alter table 表名 add 字段名(列) 類型 約束等；
• 修改字段中類型/約束：alter table 表名 modify 字段名(列) 要修改的類型/約束；
• 修改字段名及類型/約束：alter table 表名 change 原名 新名 類型/約束；
• 刪除字段(基本不用)：alter table 表名 drop 字段(列)名
• 刪除表(工做中慎用)：drop table 表名；

3.3 增長表內數據

• 全列插入：insert into 表名 values(...);
• 部分插入：insert into 表名(列1，...) values(值1，...)
• 多行插入：insert into 表名 values(...), (...), ...;

3.4 修改表內數據

• 修改：updata 表名 set 列1=值1，列2=值2... where 判斷條件；(不加where所有修改成列1=值1...，加上where修改知足判斷條件的列1=值1...)

3.5 刪除

• 物理刪除(不推薦)：delete from 表名 where 判斷條件；(刪除知足判斷條件的數據，其它主鍵不變，刪除的主鍵消失)
• 邏輯刪除(推薦)：alter table 表名 add 字段名 bit；(添加一個bit類型的字段，表示已經不能再使用了)

3.6 查詢的基本使用

• 查詢全部列：select * from 表名；
• 條件查詢：select * from 表名 where 判斷條件；(多行、某行或某個數據)
• 查詢指定列：select 列1，列2... from 表名；
• 爲列或表指定別名：select 字段名1 as 別名1，字段名1 as 別名1... from 數據表 as 別名；(數據顯示按書寫順序顯示，可調換先後位置，顯示的數據也會調換)

4. 查詢的全部經常使用用法

4.1 條件查詢

• 消除重複行：select distinct 字段名 from 表名；
• 比較運算符：select * from 表名 where >、<、<=、>=、=、!=;
• 邏輯運算符：select * from 表名 where 條件1 and、or、not 條件2；

4.2 模糊查詢

• select 列1 from 表名 where 列1 like "_表示一個、%表示0個或多個、中文表示知足該位置出現那個中文的數據"；
• select 列1 from 表名 where 列1 rlike "正則表達式"；

4.3 範圍查詢

• 查詢在in(條件)非連續的條件中的數據：select 列1 from 表名 where 列1 in(...)；
• 查詢不在not in(條件)非連續的條件中的數據：select 列1 from 表名 where 列1 not in(...)；
• 查詢在一個連續範圍內的數據：select 列1 from 表名 where 列1 between x and y；
• 查詢在一個連續範圍以外的數據：select 列1 from 表名 where 列1 not between x and y；

4.4 空判斷

• 判空：select * from 表名 where 判斷對象 is null；
• 判非空：select * from 表名 where 判斷對象 is not null； 注意：Python中None不等於""、[]、()、{}等，此處也是。

4.5 排序

• 默認從小到大排訓asc：select 列1 from 表名 where 判斷條件 order by 列1 (asc可省略);
• 從大到小排desc：select * from 表名 where 判斷條件 order by 列1 desc;

例：給定一個students表，查詢年齡在18-34歲之間的女性，身高從高到矮排序，若是身高相同的狀況下按照年齡從小到大排序，若是年齡也相同按照id從大到小排序。

select * from students where (age between 18 and 34) and gender=2 order by height desc, age asc, id desc;

4.6 聚合函數

• 查總數：select count(*) from 表名；
• 查最大值：select max(*) from 表名；
• 查最小值：select min(*) from 表名；
• 求和：select sum(*) from 表名；
• 求平均值：select avg(*) from 表名；等同於：select sum()/count() from 表名；
• 四捨五入，保留2位小數：select round(avg(*), 2) from 表名；

4.7 分組

• 按照性別分組，查詢全部性別：select gender from 表名 group by gender；
• 查詢同種性別的姓名：select gender，group_concat(name) from 表名 where gender="男" group by gender；
• having和where：查詢出的數據判斷用having，未查出的數據判斷用where.

4.8 分頁

• 限制查詢出來的數據個數：select * from 表名 limit 2；限制只顯示2個
• 分頁顯示：select * from 表名 limit (第n頁-1【不能爲計算式，只能是數字或參數】),數據個數；

4.9 鏈接查詢

• 查詢的信息有表A和表B的數據：select ... from 表A inner join 表B on 表A.關聯字段=表B.關聯字段；
• 查詢表A對應的表B：select * from 表A left join 表B on 表A.關聯字段=表B.關聯字段；(不管如何都會顯示完表A,right join on 表名位置相反)

4.10 自關聯

例：省級聯動 url:demo.lanrenzhijia.com/2014/city06…

• 查詢全部省份(省份最大上級是null)：select * from areas where pid is null；
• 查詢陝西省有哪些市：select * from areas as province inner join areas as city on city.pid=province.aid having province.atitle="陝西省"；或者 select province.atitle, city.atitle from areas as province inner join areas as city on city.pid=province.aid having province.atitle="山東省";
• 查詢西安市有哪些縣城(區)：select province.atitle, city.atitle from areas as province inner join areas as city on city.pid=province.aid having province.atitle="青島市"; 或者 select * from areas where pid=(select aid from areas where atitle="青島市")
• 子查詢：在一個查詢信息中查詢

例：查出最高的男生信息 select * from students where height=(select max(height) from students);

5. 視圖

5.1 視圖的概念

通俗的講，視圖就是一條select語句執行後返回的結果集。也是對若干基本表的引用，一張虛表，指向各個表的內存地址（不可操做，只可查，基本表數據發生了改變，視圖也會跟着改變）

5.2 視圖的定義

建議以v_開頭

create view 視圖名稱 as select語句;
複製代碼

5.3 查看視圖

查看錶會將全部的視圖也列出來

show tables;
複製代碼

5.4 使用視圖

視圖的用途就是方便查詢

select * from v_stu_score;
複製代碼

5.5 刪除視圖

drop view 視圖名稱;
例：
drop view v_stu_sco;
複製代碼

例：視圖demo

5.6 視圖的做用

1. 提升了重用性
2. 對數據庫重構，卻不影響程序的運行
3. 提升了安全性能，能夠對不一樣的用戶開放
4. 讓數據更加清晰

6. 事務

6.1 爲何要有事務

• 事務普遍的運用於訂單系統、銀行系統等多種場景。
• 若是A給B轉帳，A帳戶扣錢以後，系統出了故障，B沒有收到錢，而A也白白損失了錢，這種狀況是不被容許發生的
• 所謂事務，它就是一個操做序列，這些操做要麼都執行，要麼都不執行，它是一個不可分割的工做單位。

例：要麼轉帳成功，要麼轉帳失敗，不存在轉帳過程當中流失的問題。

6.2 事務的四大特性(簡稱ACID)

1. 原子性（Atomicity）
2. 一致性（Consistency）
3. 隔離性（Isolation）
4. 持久性（Durability） 能夠用start transaction語句開始一個事務，而後要麼使用commit提交將修改的數據持久保存，要麼使用rollback回滾全部的修改，事務SQL的樣本以下：

start transaction;

select balance from checking where customer_id = 10233276;

update checking set balance = balance - 200.00 where customer_id = 10233276;

update savings set balance = balance + 200.00 where customer_id = 10233276;

commit;
複製代碼

一個好的事務應該知足上述4大特性

6.3 事務命令

表的引擎類型必須是innodb類型纔可使用事務，這是mysql表的默認引擎

查看錶的建立語句，能夠看到engine = innodb

• 開啓事務：begin、start transaction;
• 完成後提交：commit;
• 誤操做後後退回滾操做：rollback;

7. 索引

數據量很大時，查詢數據會很慢，能夠添加索引來優化查詢。

7.1 索引的概念

索引是一種特殊的文件，它們包含着對數據表裏全部記錄的引用指針。

7.2 索引的原理

字典目錄就是典型的索引，數據庫也能夠用此類方法查詢，好比，把數據分紅段，而後分段查詢，若是有1000條數據，要查第250條，每100條分紅一段，第三段就能夠找到第250條數據，除去了90%無用效數據。

7.3 索引的操做

1. 建立索引
   • 若是指定字段是字符串，須要指定長度，建議長度與定義字段時長度一致
   • 字段類型若是不是字符串，能夠不填寫長度部分

create index 索引名稱 on 表名(字段名稱(長度))

2. 刪除索引：drop index 索引名稱 on表名;

例：create table test_index(title varchar(10));

7.4 注意事項

創建太多的索引將會影響更新個插入的速度，由於它須要一樣更新每一個索引文件，對於一個常常須要更新和插入的表格，就不必創建索引了，對於較小的表，排序的開銷不會很大，也不必創建另外的索引。創建索引會佔用磁盤空間

8. MySQL主從同步配置

8.1 主從同步的定義

主從同步使得數據能夠從一個數據庫服務器複製到其餘服務器上，在複製數據時，一個服務器充當主服務器（master），其他的服務器充當從服務器（slave）。由於複製是異步進行的，因此從服務器不須要一直鏈接着主服務器，從服務器甚至能夠經過撥號斷斷續續地鏈接主服務器。經過配置文件，能夠指定複製全部的數據庫，某個數據庫，甚至是某個數據庫上的某個表。 主從同步的好處：

• 經過增長從服務器來提升數據庫的性能，在主服務器上執行寫入和更新，在從服務器上向外提供讀功能，能夠動態地調整從服務器的數量，從而調整整個數據庫的性能
• 提升數據安全，由於數據已複製到從服務器，從服務器能夠終止複製進程，因此，能夠在從服務器上備份而不破壞主服務器相應數據
• 在主服務器上生成實時數據，而在從服務器上分析這些數據，從而提升主服務器的性能

8.2 主從同步的基本步驟

有不少種配置主從同步的方法，能夠總結爲以下的步驟：

1. 在主服務器上，必須開啓二進制日誌機制和配置一個獨立的ID
2. 在每個從服務器上，配置一個惟一的ID，建立一個用來專門複製主服務器數據的帳號
3. 在開始複製進程前，在主服務器上記錄二進制文件的位置信息
4. 若是在開始複製以前，數據庫中已經有數據，就必須先建立一個數據快照（可使用mysqldump導出數據庫，或者直接複製數據文件）
5. 配置從服務器要鏈接的主服務器的IP地址和登錄受權，二進制日誌文件名和位置

9. 服務器的動態資源請求

9.1 瀏覽器請求動態頁面的過程

9.2 WSGI

WSGI容許開發者將選擇web框架和web服務器分開。能夠混合匹配web服務器和web框架，選擇一個適合的配對。好比,能夠在Gunicorn 或者 Nginx/uWSGI 或者 Waitress上運行 Django, Flask, 或 Pyramid。真正的混合匹配，得益於WSGI同時支持服務器和架構：

web服務器必須具有WSGI接口，全部的現代Python Web框架都已具有WSGI接口，它讓你不對代碼做修改就能使服務器和特色的web框架協同工做。

9.3 定義WSGI

只要求Web開發者實現一個函數，就能夠響應HTTP請求

def application(environ, start_response):
    start_response("200 OK", [("Content-Type", "text/html")])
    return "Hello World!"
複製代碼

上面的application()函數就是符合WSGI標準的一個HTTP處理函數，它接收兩個參數：

• environ：一個包含全部HTTP請求信息的dict對象；
• start_response：一個發送HTTP響應的函數。

10. web整體簡圖