MySQL8.0數據庫基礎教程(二)-理解"關係"

時間 2020-02-15

標籤 mysql8.0 mysql 數據庫基礎教程理解關係欄目 MySQL 简体版

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1 SQL 的哲學

形如 Linux 哲學一切都是文件，在 SQL 領域也有這樣一條至理名言正則表達式

一切都是關係sql

2 關係數據庫

所謂關係數據庫（Relational database）是建立在關係模型基礎上的數據庫，藉助於集合代數等數學概念和方法來處理數據庫中的數據。數據庫

現實世界中的各類實體以及實體之間的各類聯繫均用關係模型表示。現現在雖然對此模型有一些批評意見，但它仍是數據存儲的傳統標準。標準數據查詢語言SQL就是一種基於關係數據庫的語言，這種語言執行對關係數據庫中數據的檢索和操做。編程

關係模型由關係數據結構、關係操做集合、關係完整性約束三部分組成。數據結構

2.1 數據結構

表（關係Relation）
以列（值組Tuple）和行（屬性Attribute）的形式組織起來的數據的集合。一個數據庫包括一個或多個表（關係Relation）。例如，可能有一個有關做者信息的名爲authors的表（關係Relation）。每行（屬性Attribute）都包含特定類型的信息，如做者的姓氏。每列（值組Tuple）都包含有關特定做者的全部信息：姓、名、住址等等。在關係型數據庫當中一個表（關係Relation）就是一個關係，一個關係數據庫能夠包含多個表（關係Relation）
行
也稱爲記錄（Record），表明了關係中的單個實體。
列
也稱爲字段（Field），表示實體的某個屬性。表中的每一個列都有一個對應的數據類型，常見的數據類型包括字符類型、數字類型、日期時間類型等。併發

2.2 操做集合
關係模塊中經常使用的操做包括：
增長（Create）
查詢（Retrieve）
更新（Update）
刪除（Delete）編程語言

其中，使用最多、也最複雜的操做就是數據查詢，具體來講包括函數式編程

選擇（Selection）
投影（Projection）
並集（Union）
交集（Intersection）
差集（exception）
笛卡兒積（Cartesian product）
...

2.3 完整性約束

完整性約束包括函數

2.3.1 實體完整性(Entity integrity)

實體完整性（是關係模型中數據庫完整性三項規則的其中之一。實體完整性這項規則要求每一個數據表都必須有主鍵，而做爲主鍵的全部欄位，其屬性必須是獨一及非空值。code

在關係數據庫中，惟一標識每一行數據的字段稱爲主鍵（Primary Key），主鍵字段不能爲空。每一個表有且只能有一個主鍵。

2.3.2 參照完整性

又稱引用完整性，是數據的屬性，用以代表引用的有效。參照的完整性不容許關係中有不存在的實體引用。參照完整性與實體完整性兩者，皆是關係模型必須知足的完整性約束條件，其目的在於保證數據的一致性。

外鍵的參照完整性。

外鍵（Foreign Key）表明了兩個表之間的關聯關係
好比員工屬於某個部門；所以員工表中存在部門編號字段，引用了部門表中的部門編號字段。對於外鍵引用，被引用的數據必須存在，員工不可能屬於一個不存在的部門；刪除某個部門以前，也須要對部門中的員工進行相應的處理。

2.3.3 用戶定義完整性

基於業務須要自定義的約束。

非空約束（NOT NULL）
確保了相應的字段不會出現空值，例如員工必定要有姓名
惟一約束（UNIQUE）
用於確保字段中的值不會重複，每一個員工的電子郵箱必須惟一
檢查約束（CHECK）
能夠定義更多的業務規則，例如，薪水必須大於 0 ，字符必須大寫等
默認值（DEFAULT）
用於向字段中插入默認的數據。

MySQL 中只有 InnoDB 存儲引擎支持外鍵約束；MySQL 8.0.16 增長了對檢查約束的支持。所以咱們強大的 MySQL 支持以上全部約束。

從 MySQL 5.5 開始默認使用 InnoDB 存儲引擎，支持事務處理（ACID）、行級鎖定、故障恢復、多版本併發控制（MVCC）以及外鍵約束等

3 SQL：面向集合編程

3.1 語法特性

SQL 是一種聲明性的編程語言，語法接近於天然語言（英語）。經過幾個簡單的英文單詞，例如 SELECT、INSERT、UPDATE、CREATE、DROP 等，完成大部分的數據庫操做。

簡單的查詢示例

能夠看出，SQL 簡單直觀。
以上查詢中的 SELECT、FROM 等稱爲關鍵字（也稱爲子句），通常大寫
表名、列名等內容通常小寫
分號（;）表示語句的結束

SQL 語句不區分大小寫，可是遵循必定的規則可讓代碼更容易閱讀。

SQL 是一種聲明式的語言，聲明式語言的主要思想是告訴計算機想要什麼結果（what），但不指定具體怎麼作。這類語言還包括 HTML、正則表達式以及函數式編程等。

3.2 面向集合

對於 SQL 語句而言，它所操做的對象是一個集合（表），操做的結果也是一個集合（表）。例如如下查詢：

SELECT emp_id, emp_name, salary
  FROM employee;

其中 employee 是一個表，它是該語句查詢的對象；同時，查詢的結果也是一個表。因此，咱們能夠繼續擴展該查詢：

SELECT emp_id, emp_name, salary
  FROM (
       SELECT emp_id, emp_name, salary
         FROM employee
       ) dt;

咱們將括號中的查詢結果（取名爲 dt）做爲輸入值，傳遞給了外面的查詢；最終整個語句的結果仍然是一個表。

SQL 中的查詢能夠完成各類數據操做，例如過濾轉換、分組彙總、排序顯示等；可是它們本質上都是針對表的操做，結果也是表。

不只僅是查詢語句，SQL 中的插入、更新和刪除都以集合爲操做對象。咱們再看一個插入數據的示例：

CREATE TABLE t(id INTEGER);

-- 適用於 MySQL、SQL Server 以及 PostgreSQL
INSERT INTO t(id)
VALUES (1), (2), (3);

咱們首先使用 CREATE TABLE 語句建立了一個表，而後使用 INSERT INTO 語句插入數據。在執行插入操做以前，會在內存中建立一個包含 3 條數據的臨時集合（表），而後將該集合插入目標表中。因爲咱們一般一次插入一條數據，覺得是按照數據行進行插入；實際上，一條數據也是一個集合，只不過它只有一個元素而已。

UNION ALL 是 SQL 中的並集運算，用於將兩個集合組成一個更大的集合。此外，SQL 還支持交集運算（INTERSECT）、差集運算（EXCEPT）以及笛卡兒積（Cartesian product）