三、MySQL库表操作

3.1 SQL语句基础（SQL命令）

3.1.1 SQL简介

SQL：结构化查询语言(Structured Query Language)，在关系型数据库上执行数据操作，数据检索以及数据维护的标准化语言。使用SQL语句，程序员和数据库管理员可以完成如下的任务：

1. 改变数据库的结构

2. 更改系统的安全设置

3. 增加用户对数据库或表的许可权限

4. 在数据库中检索需要的信息

5. 对数据库的信息进行更新 备份 还原

综上所述 ：想要使用Mysql数据库 必须要学习Sql语言。

3.1.2 SQL语句的分类

MySQL致力于支持全套ANSI/ISO SQL标准。在MySQL数据库中，SQL语句主要可以划分为以下几类：

1. DDL(Data Definition Language)： 数据定义语言。定义对数据库对象(库、表、列、索引)的操作。
   关键字：CREATE、DROP、ALTER、RENAME、 TRUNCATE等。
2. DML(Data Manipulation Language)：数据操作语言。定义对数据库记录的操作。
   关键字：INSERT、DELETE、UPDATE等。
3. DCL(Data Control Language)：数据控制语言。定义对数据库、表、字段、用户的访问权限和安全级别。
   关键字：GRANT、REVOKE等。
4. DQL(Data Query Language)：数据查询语言。检索并获取数据。
   关键字: SELECT。

3.1.3 SQL语句的书写规范

在数据库系统中，SQL语句不区分大小写(建议用大写) 。

字符串常量区分大小写。

SQL语句支持单行||多行书写，但必须以;结尾。

关键字||词汇不能跨行书写。

支持空格或缩进以提升语句的可读性。

子语句通畅位于独立行，便于编辑，提高可读性。

3.2 数据库操作

1、查看
		SHOW DATABASES [LIKE wild] ; 
   功能:列出Mysql主机上的狭义数据库。	
   
   Mysql自带数据库(系统库):
   information_schema:主要存储了系统中的一些数据库对象信息,如用户信息，列信息，权限信息，字符集信息，分区信息等（数据字典）
   performance_schema:主要存储了数据库服务器的性能参数
   mysql:主要存储了系统的用户权限信息和帮助文档
   sys:5.7后新增产物，information_schema和performance_schema的结合体，并以视图形式显示出来的，查询出更加令人容易理解的数据。
   原则: 不轻易访问,不轻易修改,不轻易删除！！
   
2、自建库
	创建个人数据库
	语法 CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名; 
	     CREATE DATABASE IF NOT EXISTS MySchool_db;
   一个数据库（微观）是由 表 视图 函数 查询 备份所构成  重中之重是 表
3、切换数据库
	使用USE 关键字进行切换  语法 : USE 数据库名;
	作用:指定数据库为我们的默认数据库，用于后期建表或其他使用。
	其他:
	1 查看当前访问的数据库
	SELECT DATABASE();
	2 查看当前数据库服务器版本
	SELECT VERSION();
	3 查看当前登录用户
	SELECT USER();
	4 查看用户详细信息
	SELECT User,Host [,PassWord] FROM mysql.user;
4、删库
	DROP DATABASE [IF EXISTS] 数据库名;
	功能：删除当前数据库>>>里面的结构 数据 全都没了（慎用）
   

3.3 MySQL字符集

MySQL字符集包括 基字符集（CHARACTER） && 校对规则 （COLLATION）这两个概念：

    latin1支持西欧字符、希腊字符等
    gbk支持中文简体字符
    big5支持中文繁体字符
    utf8几乎支持世界所有国家的字符。
    utf8mb4是真正意义上的utf-8

可以使用命令 SHOW VARIABLES like ‘character%’; 查看当前数据库默认的字符集

character_set_client MySQL				客户机字符集。
character_set_connection                数据通信链路字符集，当MySQL客户机向服务器发送请求时，请求数据以
										该字符集进行编码。	
character_set_database 					数据库字符集。

3.3.1 utf8和utf8mb4的区别

MySQL在5.5.3之后增加了这个utf8mb4的编码，mb4就是most bytes 4的意思，专门用来兼容四字节的unicode。好在utf8mb4是utf8的超集，除了将编码改为utf8mb4外不需要做其他转换。当然，为了节省空间，一般情况下使用utf8也就够了。

既然utf8能够存下大部分中文汉字，那为什么还要使用utf8mb4呢？ 原来mysql支持的 utf8 编码最大字符长度为 3 字节，如果遇到 4 字节的宽字符就会插入异常了。三个字节的 UTF-8 最大能编码的 Unicode 字符是 0xffff，也就是 Unicode 中的基本多文种平面(BMP)。也就是说，任何不在基本多文本平面的 Unicode字符，都无法使用 Mysql 的 utf8 字符集存储。包括 Emoji 表情(Emoji 是一种特殊的 Unicode 编码，常见于 ios 和 android 手机上)，和很多不常用的汉字，以及任何新增的 Unicode 字符，如表情等等(utf8的缺点)。

因此在8.0之后，建议大家使用utf8mb4这种编码。

3.4 数据库设计与数据库对象

3.4.1数据库设计的步骤

为啥要进行数据库设计

糟糕的数据库设计 VS 成熟的数据库设计

数据冗余,存储空间造成浪费 VS 节省数据的存储空间

内存 日志 空间浪费 VS 完整性高，数据原子性强

数据的更新和插入时时刻刻伴随着风险和异常 VS 方便进行数据库应用和系统开发

那么如何进行数据库设计？？

步骤：

1.需求分析阶段：旨在分析客户的业务和数据处理的需求

2.概要设计阶段：设计出数据库的E-R模型图，确认需求信息的正确和完整性

3.详细设计阶段：运用数据库三大范式越泽，规范审核数据库结构，形成数据库模型图

4.代码编写阶段：物理实现数据库，代码实现应用

5.测试阶段： 实践||实验

6.备份还原阶段：…

3.4.2 如何绘制数据库E-R图

例题:酒店管理系统的基本功能：

1.收集信息:系统有关人员进行交流、座谈，充分了解用户需求，理解数据库需要完成的任务

• 旅客办理入住手续：后台数据库需要存放入住客人的信息和客房信息
• 客房信息：后台数据库需要存放客房的相关信息，如客房号、床位数、价格等
• 客房管理信息：后台数据库需要保存客房类型信息和客房当前状态信息

2.标识出实体：数据库要管理的关键对象或实体内容，实体通常情况下 是一个名词

• 客人：入住酒店的旅客。办理入职手续时，需填写用户信息。
• 客房：酒店为客人提供休息的住所。

3.标识出每个实体的属性：

• 客人属性：编号 姓名 身份证…
• 客房属性：编号 名称 床位 状态 类型…

4.标识出实体和实体之间的关系：

? 实体和实体之间的关系 通常用动词去描述

? 入住 关系

? 客房和客人之间 存在主从关系 ====> 客房是主1 客人是从N

? 1对N关系 ====> 被引用 引用关系

? 从设计角度上来说 就是 N个人可以住一个房子

? 客房被客人引用了 >>>> 客人引用了客房

绘制E-R 实体关系图（三要素）

符号	含义
矩形	实体，一般是名词
椭圆形	实体，一般是名词
菱形	关系，一般是动词

关系型数据库常见映射基数

转化E-R图形成数据库模型图

1 将各实体转化为对应的各表,将各属性对应成为各表的列。

2 标识出每个表的主键列（非空+唯一），一张表有且只有一个主键列。

3 在表之间建立主外键，形成引用被引用关系。

3.4.3使用三大范式实现数据库设计规范化

为什么要进行数据规范化设计

缺点:

• 信息重复
• 更新异常
• 插入异常_无法正确表示信息
• 删除异常_丢失有效信息

三大范式原则：

第一范式 (1st NF)

• 第一范式的目标是确保每列的原子性
• 如果每列都是不可再分的最小数据单元（也称为最小的原子单元），则满足第一范式（1NF）

第二范式（2st NF）

• 第二范式要求每个表只描述一件事情

第三范式 (3st NF)

• 如果一个关系满足2NF，并且除了主键以外的其他列都不传递依赖于主键列，则满足第三范式（3NF）

规范化的酒店管理系统E-R图

规范化的酒店管理系统数据库模型图

后面就可以开心的完成建表的操作了

3.4.5 课后练习题

某学校要设计一个数据库,学校的业务规则概括如下：

• 学校内班级若干，每个班级内又有学生若干。
• 学校开设课程若干，只有某些特定的班级能上指定的课程。
• 学生选修某些课程，但是在自身班级下的课程是必修。
• 学校定期组织考试，成绩囊括所有学生所有课程的考试成绩。

要求根据上述需求，完成E-R图的构建，并通过三大范式的规范设计出数据库模型图。

解答

实体
	系  科目   学生   成绩
属性
	系：系编号(PK) 系名称
	科目：科目编号(PK) 科目名称  学习时长  系编号
	学生：学号(PK) 密码  姓名  性别  系编号 联系电话  生日  邮箱  身份证号码 住址
	成绩：学号(FK) 科目号(FK) 考试日期 考试成绩
关系
	1系>>>N学生         主从关系
	1系>>>N科目
	1学生>>>N成绩
	1科目>>>N成绩
	=========================>    N学生<<<>>>N科目
	
1:建库 MySchool_db
CREATE DATABASE Myschool_db;
2:建表(先主后从)
2.1创建年级表
CREATE TABLE grade(
	GradeID INT  NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '年级编号',
	GradeName VARCHAR(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL COMMENT '年级名称',
	PRIMARY KEY (GradeID)
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 7 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci;

2.2创建科目表
DROP TABLE IF EXISTS subject;
CREATE TABLE subject  (
  SubjectNo int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '课程编号',
  SubjectName varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '课程名称',
  ClassHour int NULL DEFAULT NULL COMMENT '学时',
  GradeID int NULL DEFAULT NULL COMMENT '年级编号',
  PRIMARY KEY (SubjectNo)
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 17 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci

2.3创建学生表
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE student  (
  StudentNo int(0) NOT NULL COMMENT '学号',
  LoginPwd varchar(20) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  StudentName varchar(20) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '学生姓名',
  Sex tinyint(1) NULL DEFAULT NULL COMMENT '性别，取值0或1',
  GradeId int(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '年级编号',
  Phone varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '联系电话，允许为空，即可选输入',
  Address varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '地址，允许为空，即可选输入',
  BornDate datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '出生时间',
  Email varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '邮箱账号，允许为空，即可选输入',
  IdentityCard varchar(18) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '身份证号',
  PRIMARY KEY (StudentNo) USING BTREE,
  UNIQUE INDEX IdentityCard(IdentityCard) USING BTREE,
  INDEX Email(Email) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci;

2.4创建成绩表
CREATE TABLE result  (
  StudentNo int(0) NOT NULL COMMENT '学号',
  SubjectNo int(0) NOT NULL COMMENT '课程编号',
  ExamDate datetime(0) NOT NULL COMMENT '考试日期',
  StudentResult int(0) NOT NULL COMMENT '考试成绩',
  INDEX SubjectNo(SubjectNo) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci;

>>>>>>
为subject表添加外键约束
ALTER TABLE subject ADD CONSTRAINT fk_subgra FOREIGN KEY (GradeID) REFERENCES grade (GradeID);
为student表添加外键约束
ALTER TABLE student ADD CONSTRAINT fk_stugra FOREIGN KEY (GradeID) REFERENCES grade (GradeID);	

3.5 表的基本操作

3.5.1 创建表

建表的语法

标准的建表（table）语法(列定义之间以英文逗号,隔开)：
数据表的每行称为一条记录（record）,每一列称为一个字段（field）：
主键（字段）列：唯一标识某一行的列：
CREATE TABLE 表名(
	列名（字段名） 类型，
	列名（字段名） 类型，
    列名（字段名） 类型，
    列名（字段名） 类型，
    列名（字段名） 类型
) ENGINE = 存储结构;
表名采用大驼峰命名如 >>>  Students   Subject  StudentResult
列名采用小驼峰命名如 >>>  studentName   subjectName  resultDate

3.5.2 表物理存储结构

MyISAM   ||   InnoDB(默认)
存储列相关信息，描述表结构文件，字段长度等
如果采用共存储模式的，数据信息和索引信息都存储在ibdata1中，
如果采用分区存储，还会有一个t.par文件（用来存储分区信息）。

3.5.3 数据类型

在mysql中,常用数据类型有三种：1、文本类型 2、数字类型 3、日期/时间类型

文本类型类型：

数据类型	描述
CHAR(size)	保存固定长度的字符串（可包含字母、数字以及特殊字 符）。在括号中指定字符串的长度。最多 255 个字符。
VARCHAR(size)	保存可变长度的字符串（可包含字母、数字以及特殊字 符）。在括号中指定字符串的最大长度。最多 255 个字 符。如果size>255，则类型会自动转换为TEXT类型。
TEXT	存放最大长度为 65,535 个字符的字符串。
TINYTEXT	存放最大长度为 255 个字符的字符串。
MEDIUMTEXT	存放最大长度为 16,777,215 个字符的字符串。
LONGTEXT	存放最大长度为 4,294,967,295 个字符的字符串。
BLOB	用于 BLOBs (Binary Large OBjects)。存放最多 65,535 字节的数据。
MEDIUMBLOB	用于 BLOBs (Binary Large OBjects)。存放最多 16,777,215 字节的数据。
LONGBLOB	用于 BLOBs (Binary Large OBjects)。存放最多 4,294,967,295 字节的数据。
ENUM	枚举类型

数字类型：

数据类型	描述
TINYINT(size)	-128 到 127 常规。 0 到 255 无符号*。在括号中规定最 大位数
SMALLINT(size)	-32768 到 32767 常规。 0 到 65535 无符号*。在括号中 规定最大位数。
MEDIUMINT(size)	-8388608 到 8388607 普通。 0 到 16777215 无符号*。在 括号中规定最大位数。
INT(size)	-2147483648 到 2147483647 常规。 0 到 4294967295 无 符号*。在括号中规定最大位数。
BIGINT(size)	-9223372036854775808 到 9223372036854775807 常规。
FLOAT(size,d)	带有浮动小数点的小数字。在括号中规定最大位数。在 d 参数中规定小数点右侧的最大位数。
DOUBLE(size,d)	带有浮动小数点的大数字。在括号中规定最大位数。在 d 参数中规定小数点右侧的最大位数。
DECIMAL(size,d)	作为字符串存储的 DOUBLE 类型，允许固定的小数点。

时间\日期类型：

数据类型	描述
DATE()	日期。格式：YYYY-MM-DD 取值范围 ‘1000-01-01’ <<<>>> ‘9999-12-31’
DATETIME()	日期和时间的组合。格式： YYYY-MM-DD HH:MM:SS 注释：支持的范围是’1000-01-01 00:00:00’ <<<>>> ‘9999-12- 31 23:59:59’
TIMESTAMP()	时间戳。 TIMESTAMP 值使用 Unix 纪元(‘1970-01-01 00:00:00’ UTC) 至今的描述来存储。格式： YYYY-MM-DD HH:MM:SS 注释：支持的范围是从 ‘1970-01-01 00:00:01’ UTC 到 ‘2038-01-09 03:14:07’ UTC
TIME()	时间。格式： HH:MM:SS 注释：支持的范围是从 ‘-838:59:59’ 到 ‘838:59:59’
YEAR()	2 位或 4 位格式的年。 注释： 4 位格式所允许的值： 1901 到 2155。 2 位格式所允许 的值： 70 到69，表示从 1970 到 2069

常用数据类型：

3.5.4 查看表

SHOW命令

语法:

SHOW TABLES [FROM 数据库名] [LIKE wild];

查看表结构：

SHOW COLUMNS FROM 表名

3.5.5 删除表

DROP TABLE [IF EXISTS] 表名

示例：

#创建学生表
CREATE TABLE Students(
	studentNo INT(5),
	studentName VARCHAR(50),	
	studentBirth  DATE,	
	studentAddress VARCHAR(100),	
	studentTel VARCHAR(11),	
	studentEmail VARCHAR(50)	
) ENGINE = InnoDB;
#查看表结构
SHOW COLUMNS FROM Students;
#删除表
DROP TABLE [IF EXISTS] Student;

3.5.6 修改表的结构

修改列类型
ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 列类型;
>>> ALTER TABLE Students MODIFY studentEmail TEXT;

添加列
ALTER TABLE 表名 ADD 列名 列类型;
>>> ALTER TABLE Students ADD studentGender CHAR(2);

删除列
ALTER TABLE 表名 DROP 列名;    删除时注意数据完整性
>>> ALTER TABLE Students DROP studentGender;

改列名
ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧列名 新列名 列类型;
>>> ALTER TABLE Students CHANGE studentEmail studentEma VARCHAR(50);

改表名
ALTER TABLE 表名 RENAME 新表名;
RENAME TABLE 表名 TO 新表名;

3.5.7 复制表的结构（考虑到数据问题）

复制表的结构有两种手段

方式1:
	在 CREATE TABLE 语句的末尾加入 LIKE 源表;
	>>>  CREATE TABLE Students1 LIKE Students;
	
方式2:
	在 CREATE TABLE 语句末尾添加 SELECT 关键字;
	>>> CREATE TABLE Students2 SELECT * FROM Students;
	
方法3:
	如果已经有一张表了（结构一定要和源表一样）
	>>> INSERT INTO 表名 SELECT * FROM 源表;

3.5.8 数据库字典

由 information_schema 数据库负责维护

tables－存放数据库里所有的数据表、以及每个表所在数据库。
schemata－存放数据库里所有的数据库信息
views－存放数据库里所有的视图信息。
columns－存放数据库里所有的列信息。
triggers－存放数据库里所有的触发器。
routines－存放数据库里所有存储过程和函数。
key_column_usage－存放数据库所有的主外键
table_constraints－存放数据库全部约束。
statistics－存放了数据表的索引。

3.5.9 表的约束

是在表上强制执行的数据校验规则。约束主要用于保证数据库的完整性。当表中数据有相互依赖性时,可以保护相关的数据不被删除。大部分数据库支持下面五类完整性约束:

非空约束   NOT NULL
唯一性约束 UNIQUE KEY
主键约束(非空+唯一)   PRIMARY KEY
外键约束   FOREIGN KEY
检查约束   CHECK 检查语法
默认值约束  DEFAULT
.......
加入约束的三种时机
1,建表时期加入，直接符在声明的列后。
2,建表时期加入，所有列声明完成后，单独去重新声明列的约束性。
3,建表后加入，语法参考修改列类型语法完成约束的添加。
>>>>>>>>
约束作为数据库对象，存放在系统表中，也有自己的名字
创建约束的时机
    在建表的同时创建
    建表后创建（修改表）
可定义列级或表级约束
有单列约束和多列约束

定义约束的语法

方式1：列级约束：在定义列的同时定义约束
	语法：列定义 约束类型,
	
方式2：表级约束：在定义了所有列之后定义的约束
	语法：
    列定义
    [CONSTRAINT 约束名] 约束类型(列名)

约束名的取名规则
	推荐采用：表名_列名_约束类型简介
方式3：约束可以在创建表时就定义，也可以在创建完后再添加

语法：
	ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 约束名 约束类型(要约束的列名)

表的约束示例

1.非空约束(NOT NULL)
列级约束，只能使用列级约束语法定义。
确保字段值不允许为空
只能在字段级定义
>>>
	CREATE TABLE Students(
    	studentNo INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    	studentName VARCHAR(50) NOT NULL
    );

2.唯一约束
唯一性约束条件确保所在的字段或者字段组合不出现重复值
唯一性约束条件的字段允许出现多个NULL
同一张表内可建多个唯一约束
唯一约束可由多列组合而成
建唯一约束时MySQL会为之建立对应的索引。
如果不给唯一约束起名，该唯一约束默认与列名相同。

CREATE TABLE Students(
    studentNo INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    studentName VARCHAR(18) UNIQUE NOT NULL
);

3.主键约束
主键从功能上看相当于非空且唯一
一个表中只允许一个主键
主键是表中唯一确定一行数据的字段
删除表的约束
自动增长和默认值
存储引擎
主键字段可以是单字段或者是多字段的组合
当建立主键约束时，MySQL为主键创建对应的索引
主键约束名总为PRIMARY。

CREATE TABLE tb_student(
    studentNo INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    studentName VARCHAR(18)
)

4.外键约束
外键是构建于一个表的两个字段或者两个表的两个字段之间的关系
外键确保了相关的两个字段的两个关系：
子(从)表外键列的值必须在主表参照列值的范围内，或者为空（也可以加非空约束，强制不允许为空）。
当主表的记录被子表参照时，主表记录不允许被删除。
外键参照的只能是主表主键或者唯一键，保证子表记录可以准确定位到被参照的记录。
	
格式FOREIGN KEY (外键列名)REFERENCES 主表(参照列)
#部门
CREATE TABLE tb_dept(
    dept_id INT PRIMARY KEY,
    NAME VARCHAR(18),
    description VARCHAR(255)
);
#员工
CREATE TABLE tb_employee(
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    NAME VARCHAR(18),
    gender VARCHAR(10),
    dept_id INT REFERENCES tb_dept(dept_id),
    address VARCHAR(255)
);

5.检查约束
#注意检查约束在8.0之前，MySQL默认但不会强制的遵循check约束（写不报错，但是不生效，需要通触发器完成）
# 8之后就开始正式支持这个约束了。
create table t3(
    id int, 
    age int check(age > 18),
    gender char(1) check(gender in ('M','F'))
);

6.自动增长
auto_increment ：自动增长
	为新的行产生唯一的标识
	一个表只能有一个auto_increment，且该属性必须为主键的一部分。auto_increment的属性可以是任何整数类型

7.默认值
default : 默认值

综合实践:
# 默认值
可以使用default关键字设置每一个字段的默认值。
-- 创建一张user表
CREATE TABLE User(  
  id INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
  name VARCHAR(225) COMMENT '姓名',
  sex TINYINT(1) DEFAULT 1 COMMENT '性别 1男 0女',
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=INNODB CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;