【愚公系列】2023年04月 Java教学课程 099-MySQL数据库（SQL介绍）

一、数据库的基本概念

1.为什么要学数据库

数据库是现代信息技术的关键基础设施之一，其作用和重要性越来越受到人们的重视，因此学习数据库具有如下几个方面的重要性：

• 数据库是各种信息系统的核心组成部分，是一种高效的数据管理工具，在企业管理、电子商务、金融、医疗、教育、政府等各个领域都有广泛的应用。

• 学习数据库可以提高自己的信息处理能力，通过数据的存储、检索、分析和处理，可以更好地理解和解决实际问题。

• 数据库技术是计算机科学的重要分支之一，深入学习数据库可以提升自己的计算机科学素养。

• 数据库技术的发展非常迅速，新的数据库产品和技术不断涌现，学习数据库可以使自己跟上技术发展的步伐，不断提高自己的竞争力。

• 学习数据库可以为自己的职业发展打下坚实的基础，成为数据库开发、管理、维护等方面的专家和高级人才。

2.什么是数据库

数据库是一种用于存储和管理数据的软件系统。数据库管理系统（DBMS）是用于创建、访问、管理和维护数据库的软件。数据库的目的是让用户能够以高效、可靠的方式存储和管理大量数据。数据库通常用于存储商业数据、政府数据、科学数据等。数据库可以是关系型数据库（RDBMS）或非关系型数据库（NoSQL）。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、Microsoft SQL Server等，而常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和Redis等。

3.数据库的好处

• 数据库提供了集中管理数据的方法，可以确保数据的安全性和完整性。

• 数据库可以提高数据的访问速度和效率，通过数据库索引和查询优化可以快速地检索和处理数据。

• 数据库可以提供多用户并发访问数据的能力，支持多个应用程序和用户同时访问和修改数据。

• 数据库提供了可靠的备份和恢复机制，可以在出现故障时快速恢复数据。

• 数据库可以提供数据的共享和共同使用，可以让不同的应用程序和用户共同使用数据。

• 数据库可以提供数据的统一管理和控制，可以通过权限控制和审计来保护数据的安全性。

• 数据库可以提供数据的可扩展性和灵活性，可以随着应用程序的需求动态地扩展和调整数据库的容量和性能。

4.常见的数据库有哪些

常见的数据库有：

• MySQL：开源关系型数据库，适用于大型、高性能应用。

• Oracle：商业关系型数据库，适用于大型企业级应用，功能强大。

• SQL Server：商业关系型数据库，适用于中小型企业级应用，支持多种操作系统。

• PostgreSQL：开源关系型数据库，适用于大型、高性能应用，支持多种操作系统。

• MongoDB：开源非关系型数据库，适用于大型、高性能应用，支持分布式架构。

• Redis：开源非关系型数据库，适用于高速缓存、消息队列等应用场景。

• Cassandra：开源非关系型数据库，适用于海量数据的存储和分析。

• SQLite：轻量级关系型数据库，适用于嵌入式系统和移动设备。

• MariaDB：开源关系型数据库，是MySQL的分支，兼容MySQL的特性。

• DB2：商业关系型数据库，适用于大型企业级应用，支持多种操作系统。

二、MySQL数据库的介绍和安装

1.MySQL数据库介绍

MySQL是一种开源的关系型数据库管理系统，是最流行的开源关系型数据库管理系统之一。MySQL由瑞典MySQL AB公司开发，现在属于Oracle公司。

MySQL提供了高性能、高可靠性的数据库服务，支持多种操作系统，包括Linux、Windows、Mac OS等。MySQL支持多种编程语言，包括Java、PHP、C++等。MySQL提供了很多功能，例如事务处理、存储过程、触发器等。

MySQL的优点包括：

• 性能好：MySQL支持高并发访问和快速查询，具有较高的性能。

• 稳定可靠：MySQL经过长期使用和测试，已经变得非常稳定可靠。

• 易于使用：MySQL具有友好的用户界面和易于学习的操作。

• 开源免费：MySQL是开源软件，用户可以免费使用。

• 支持多种平台和编程语言：MySQL支持多种操作系统和编程语言。

• 扩展性好：MySQL可以轻松地扩展到更大的数据量和更高的并发性能。

2.MySQL数据库安装

安装完mysql后，mysql涉及的操作如下：

1. 修改mysql默认字符集

vi /etc/my.cnf

添加如下内容：
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_general_ci

-- 需要在最下方填写
[client]
default-character-set=utf8

1. 启动mysql服务

service mysqld start

1. 登录mysql

mysql -u root -p 敲回车，输入密码
初始密码查看：cat /var/log/mysqld.log
在root@localhost: 后面的就是初始密码

1. 修改mysql登录密码

set global validate_password_policy=0;

set global validate_password_length=1;

set password=password('密码');

1. 授予远程连接权限

//授权
grant all privileges on *.* to 'root' @'%' identified by '密码';
//刷新
flush privileges;

1. 关闭Linux系统防火墙

systemctl stop firewalld.service

三、SQL语句

1.数据库、数据表、数据的关系介绍

• 数据库

– 用于存储和管理数据的仓库

– 一个库中可以包含多个数据表

• 数据表

– 数据库最重要的组成部分之一

– 它由纵向的列和横向的行组成(类似excel表格)

– 可以指定列名、数据类型、约束等

– 一个表中可以存储多条数据

• 数据

– 想要永久化存储的数据

2.SQL介绍

• 什么是SQL

– Structured Query Language：结构化查询语言

– 其实就是定义了操作所有关系型数据库的规则。每一种数据库操作的方式可能会存在一些不一样的地方，我们称为“方言”。

• SQL通用语法

– SQL 语句可以单行或多行书写，以分号结尾。

– 可使用空格和缩进来增强语句的可读性。

– MySQL 数据库的 SQL 语句不区分大小写，关键字建议使用大写。

– 数据库的注释：

• 单行注释：-- 注释内容 #注释内容(mysql特有)

• 多行注释：/* 注释内容 */

• SQL分类

– DDL(Data Definition Language)数据定义语言

• 用来定义数据库对象：数据库，表，列等。关键字：create, drop,alter 等

– DML(Data Manipulation Language)数据操作语言

• 用来对数据库中表的数据进行增删改。关键字：insert, delete, update 等

– DQL(Data Query Language)数据查询语言

• 用来查询数据库中表的记录(数据)。关键字：select, where 等

– DCL(Data Control Language)数据控制语言(了解)

• 用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户。关键字：GRANT， REVOKE 等

3.DDL-操作数据库

• R(Retrieve)：查询

– 查询所有数据库

-- 查询所有数据库
SHOW DATABASES;

– 查询某个数据库的创建语句

-- 标准语法
SHOW CREATE DATABASE 数据库名称;

-- 查看mysql数据库的创建格式
SHOW CREATE DATABASE mysql;

• C(Create)：创建

– 创建数据库

-- 标准语法
CREATE DATABASE 数据库名称;

-- 创建db1数据库
CREATE DATABASE db1;

-- 创建一个已存在的数据库会报错
-- 错误代码：1007 Can't create database 'db1'; database exists
CREATE DATABASE db1;

– 创建数据库(判断，如果不存在则创建)

-- 标准语法
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名称;

-- 创建数据库db2(判断，如果不存在则创建)
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS db2;

– 创建数据库、并指定字符集

-- 标准语法
CREATE DATABASE 数据库名称 CHARACTER SET 字符集名称;

-- 创建数据库db3、并指定字符集utf8
CREATE DATABASE db3 CHARACTER SET utf8;

-- 查看db3数据库的字符集
SHOW CREATE DATABASE db3;

– 练习：创建db4数据库、如果不存在则创建，指定字符集为gbk

-- 创建db4数据库、如果不存在则创建，指定字符集为gbk
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS db4 CHARACTER SET gbk;

-- 查看db4数据库的字符集
SHOW CREATE DATABASE db4;

• U(Update)：修改

– 修改数据库的字符集

-- 标准语法
ALTER DATABASE 数据库名称 CHARACTER SET 字符集名称;

-- 修改数据库db4的字符集为utf8
ALTER DATABASE db4 CHARACTER SET utf8;

-- 查看db4数据库的字符集
SHOW CREATE DATABASE db4;

• D(Delete)：删除

– 删除数据库

-- 标准语法
DROP DATABASE 数据库名称;

-- 删除db1数据库
DROP DATABASE db1;

-- 删除一个不存在的数据库会报错
-- 错误代码：1008 Can't drop database 'db1'; database doesn't exist
DROP DATABASE db1;

– 删除数据库(判断，如果存在则删除)

-- 标准语法
DROP DATABASE IF EXISTS 数据库名称;

-- 删除数据库db2，如果存在
DROP DATABASE IF EXISTS db2;

• 使用数据库

– 查询当前正在使用的数据库名称

-- 查询当前正在使用的数据库
SELECT DATABASE();

– 使用数据库

-- 标准语法
USE 数据库名称；

-- 使用db4数据库
USE db4;

4.DDL-操作数据表

• R(Retrieve)：查询

– 查询数据库中所有的数据表

-- 使用mysql数据库
USE mysql;

-- 查询库中所有的表
SHOW TABLES;

– 查询表结构

-- 标准语法
DESC 表名;

-- 查询user表结构
DESC user;

– 查询表字符集

-- 标准语法
SHOW TABLE STATUS FROM 库名 LIKE '表名';

-- 查看mysql数据库中user表字符集
SHOW TABLE STATUS FROM mysql LIKE 'user';

• C(Create)：创建

– 创建数据表

• 标准语法

CREATE TABLE 表名(
列名1 数据类型1,
列名2 数据类型2,
....
列名n 数据类型n
);
-- 注意：最后一列，不需要加逗号

• 数据类型

1. int：整数类型
* age int
2. double:小数类型
* score double(5,2)
* price double
3. date:日期，只包含年月日 yyyy-MM-dd
4. datetime:日期，包含年月日时分秒 yyyy-MM-dd HH:mm:ss
5. timestamp:时间戳类型 包含年月日时分秒 yyyy-MM-dd HH:mm:ss
* 如果将来不给这个字段赋值，或赋值为null，则默认使用当前的系统时间，来自动赋值
6. varchar：字符串
* name varchar(20):姓名最大20个字符
* zhangsan 8个字符 张三 2个字符

• 创建数据表

-- 使用db3数据库
USE db3;

-- 创建一个product商品表
CREATE TABLE product(
id INT, -- 商品编号
NAME VARCHAR(30), -- 商品名称
price DOUBLE, -- 商品价格
stock INT, -- 商品库存
insert_time DATE -- 上架时间
);

• 复制表

-- 标准语法
CREATE TABLE 表名 LIKE 被复制的表名;

-- 复制product表到product2表
CREATE TABLE product2 LIKE product;

• U(Update)：修改

– 修改表名

-- 标准语法
ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新的表名;

-- 修改product2表名为product3
ALTER TABLE product2 RENAME TO product3;

– 修改表的字符集

-- 标准语法
ALTER TABLE 表名 CHARACTER SET 字符集名称;

-- 查看db3数据库中product3数据表字符集
SHOW TABLE STATUS FROM db3 LIKE 'product3';
-- 修改product3数据表字符集为gbk
ALTER TABLE product3 CHARACTER SET gbk;
-- 查看db3数据库中product3数据表字符集
SHOW TABLE STATUS FROM db3 LIKE 'product3';

– 添加一列

-- 标准语法
ALTER TABLE 表名 ADD 列名 数据类型;

-- 给product3表添加一列color
ALTER TABLE product3 ADD color VARCHAR(10);

– 修改列名称和数据类型

-- 修改数据类型 标准语法
ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 新数据类型;

-- 将color数据类型修改为int
ALTER TABLE product3 MODIFY color INT;
-- 查看product3表详细信息
DESC product3;


-- 修改列名和数据类型 标准语法
ALTER TABLE 表名 CHANGE 列名 新列名 新数据类型;

-- 将color修改为address,数据类型为varchar
ALTER TABLE product3 CHANGE color address VARCHAR(30);
-- 查看product3表详细信息
DESC product3;

– 删除列

-- 标准语法
ALTER TABLE 表名 DROP 列名;

-- 删除address列
ALTER TABLE product3 DROP address;

• D(Delete)：删除

– 删除数据表

-- 标准语法
DROP TABLE 表名;

-- 删除product3表
DROP TABLE product3;

-- 删除不存在的表，会报错
-- 错误代码：1051 Unknown table 'product3'
DROP TABLE product3;

– 删除数据表(判断，如果存在则删除)

-- 标准语法
DROP TABLE IF EXISTS 表名;

-- 删除product3表，如果存在则删除
DROP TABLE IF EXISTS product3;

5.DML-INSERT语句

• 新增表数据语法

– 新增格式1：给指定列添加数据

-- 标准语法
INSERT INTO 表名(列名1,列名2,...) VALUES (值1,值2,...);

-- 向product表添加一条数据
INSERT INTO product(id,NAME,price,stock,insert_time) VALUES (1,'手机',1999,22,'2099-09-09');

-- 向product表添加指定列数据
INSERT INTO product (id,NAME,price) VALUES (2,'电脑',4999);

-- 查看表中所有数据
SELECT * FROM product;

– 新增格式2：默认给全部列添加数据

-- 标准语法
INSERT INTO 表名 VALUES (值1,值2,值3,...);

-- 默认给全部列添加数据
INSERT INTO product VALUES (3,'电视',2999,18,'2099-06-06');

-- 查看表中所有数据
SELECT * FROM product;

– 新增格式3：批量添加数据

-- 默认添加所有列数据 标准语法
INSERT INTO 表名 VALUES (值1,值2,值3,...),(值1,值2,值3,...),(值1,值2,值3,...);

-- 批量添加数据
INSERT INTO product VALUES (4,'冰箱',999,26,'2099-08-08'),(5,'洗衣机',1999,32,'2099-05-10');
-- 查看表中所有数据
SELECT * FROM product;


-- 给指定列添加数据 标准语法
INSERT INTO 表名(列名1,列名2,...) VALUES (值1,值2,...),(值1,值2,...),(值1,值2,...);

-- 批量添加指定列数据
INSERT INTO product (id,NAME,price) VALUES (6,'微波炉',499),(7,'电磁炉',899);
-- 查看表中所有数据
SELECT * FROM product;

• 注意事项

– 列名和值的数量以及数据类型要对应

– 除了数字类型，其他数据类型的数据都需要加引号(单引双引都可以，推荐单引)

6.DML-UPDATE语句

• 修改表数据语法

-- 标准语法
UPDATE 表名 SET 列名1 = 值1,列名2 = 值2,... [where 条件];

-- 修改手机的价格为3500
UPDATE product SET price=3500 WHERE NAME='手机';

-- 查看所有数据
SELECT * FROM product;

-- 修改电视的价格为1800、库存为36
UPDATE product SET price=1800,stock=36 WHERE NAME='电视';

-- 修改电磁炉的库存为10
UPDATE product SET stock=10 WHERE id=7;

• 注意事项

– 修改语句中必须加条件

– 如果不加条件，则将所有数据都修改

7.DML-DELETE语句

• 删除表数据语法

-- 标准语法
DELETE FROM 表名 [WHERE 条件];

-- 删除product表中的微波炉信息
DELETE FROM product WHERE NAME='微波炉';

-- 删除product表中库存为10的商品信息
DELETE FROM product WHERE stock=10;

-- 查看所有商品信息
SELECT * FROM product;

• 注意事项

– 删除语句中必须加条件

– 如果不加条件，则将所有数据删除

8.DQL-单表查询

• 数据准备(直接复制执行即可)

-- 创建db1数据库
CREATE DATABASE db1;

-- 使用db1数据库
USE db1;

-- 创建数据表
CREATE TABLE product(
id INT, -- 商品编号
NAME VARCHAR(20), -- 商品名称
price DOUBLE, -- 商品价格
brand VARCHAR(10), -- 商品品牌
stock INT, -- 商品库存
insert_time DATE -- 添加时间
);

-- 添加数据
INSERT INTO product VALUES (1,'华为手机',3999,'华为',23,'2088-03-10'),
(2,'小米手机',2999,'小米',30,'2088-05-15'),
(3,'苹果手机',5999,'苹果',18,'2088-08-20'),
(4,'华为电脑',6999,'华为',14,'2088-06-16'),
(5,'小米电脑',4999,'小米',26,'2088-07-08'),
(6,'苹果电脑',8999,'苹果',15,'2088-10-25'),
(7,'联想电脑',7999,'联想',NULL,'2088-11-11');

• 查询语法

select
字段列表
from
表名列表
where
条件列表
group by
分组字段
having
分组之后的条件
order by
排序
limit
分页限定

• 查询全部

-- 标准语法
SELECT * FROM 表名;

-- 查询product表所有数据
SELECT * FROM product;

• 查询部分

– 多个字段查询

-- 标准语法
SELECT 列名1,列名2,... FROM 表名;

-- 查询名称、价格、品牌
SELECT NAME,price,brand FROM product;

– 去除重复查询

• 注意：只有全部重复的才可以去除

-- 标准语法
SELECT DISTINCT 列名1,列名2,... FROM 表名;

-- 查询品牌
SELECT brand FROM product;
-- 查询品牌，去除重复
SELECT DISTINCT brand FROM product;

– 计算列的值(四则运算)

-- 标准语法
SELECT 列名1 运算符(+ - * /) 列名2 FROM 表名;

/*
计算列的值
标准语法：
SELECT 列名1 运算符(+ - * /) 列名2 FROM 表名;

如果某一列为null，可以进行替换
ifnull(表达式1,表达式2)
表达式1：想替换的列
表达式2：想替换的值
*/
-- 查询商品名称和库存，库存数量在原有基础上加10
SELECT NAME,stock+10 FROM product;

-- 查询商品名称和库存，库存数量在原有基础上加10。进行null值判断
SELECT NAME,IFNULL(stock,0)+10 FROM product;

– 起别名

-- 标准语法
SELECT 列名1,列名2,... AS 别名 FROM 表名;

-- 查询商品名称和库存，库存数量在原有基础上加10。进行null值判断。起别名为getSum
SELECT NAME,IFNULL(stock,0)+10 AS getsum FROM product;
SELECT NAME,IFNULL(stock,0)+10 getsum FROM product;

• 条件查询

– 条件分类

	符号	功能
>	大于
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于
=	等于
<> 或 !=	不等于
BETWEEN ... AND ...	在某个范围之内(都包含)
IN(...)	多选一
LIKE 占位符	模糊查询 _单个任意字符 %多个任意字符
IS NULL	是NULL
IS NOT NULL	不是NULL
AND 或 &&	并且
OR 或 ||	或者
NOT 或 !	非，不是

– 条件查询语法

-- 标准语法
SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件;

-- 查询库存大于20的商品信息
SELECT * FROM product WHERE stock > 20;

-- 查询品牌为华为的商品信息
SELECT * FROM product WHERE brand='华为';

-- 查询金额在4000 ~ 6000之间的商品信息
SELECT * FROM product WHERE price >= 4000 AND price <= 6000;
SELECT * FROM product WHERE price BETWEEN 4000 AND 6000;

-- 查询库存为14、30、23的商品信息
SELECT * FROM product WHERE stock=14 OR stock=30 OR stock=23;
SELECT * FROM product WHERE stock IN(14,30,23);

-- 查询库存为null的商品信息
SELECT * FROM product WHERE stock IS NULL;
-- 查询库存不为null的商品信息
SELECT * FROM product WHERE stock IS NOT NULL;

-- 查询名称以小米为开头的商品信息
SELECT * FROM product WHERE NAME LIKE '小米%';

-- 查询名称第二个字是为的商品信息
SELECT * FROM product WHERE NAME LIKE '_为%';

-- 查询名称为四个字符的商品信息
SELECT * FROM product WHERE NAME LIKE '____';

-- 查询名称中包含电脑的商品信息
SELECT * FROM product WHERE NAME LIKE '%电脑%';

• 聚合函数

– 将一列数据作为一个整体，进行纵向的计算

– 聚合函数分类

	函数名	功能
count(列名)	统计数量(一般选用不为null的列)
max(列名)	最大值
min(列名)	最小值
sum(列名)	求和
avg(列名)	平均值

– 聚合函数语法

-- 标准语法
SELECT 函数名(列名) FROM 表名 [WHERE 条件];

-- 计算product表中总记录条数
SELECT COUNT(*) FROM product;

-- 获取最高价格
SELECT MAX(price) FROM product;
-- 获取最高价格的商品名称
SELECT NAME,price FROM product WHERE price = (SELECT MAX(price) FROM product);

-- 获取最低库存
SELECT MIN(stock) FROM product;
-- 获取最低库存的商品名称
SELECT NAME,stock FROM product WHERE stock = (SELECT MIN(stock) FROM product);

-- 获取总库存数量
SELECT SUM(stock) FROM product;
-- 获取品牌为苹果的总库存数量
SELECT SUM(stock) FROM product WHERE brand='苹果';

-- 获取品牌为小米的平均商品价格
SELECT AVG(price) FROM product WHERE brand='小米';

• 排序查询

– 排序分类

• 注意：多个排序条件，当前边的条件值一样时，才会判断第二条件

	关键词	功能
ORDER BY 列名1 排序方式1,列名2 排序方式2	对指定列排序，ASC升序(默认的) DESC降序

– 排序语法

-- 标准语法
SELECT 列名 FROM 表名 [WHERE 条件] ORDER BY 列名1 排序方式1,列名2 排序方式2;

-- 按照库存升序排序
SELECT * FROM product ORDER BY stock ASC;

-- 查询名称中包含手机的商品信息。按照金额降序排序
SELECT * FROM product WHERE NAME LIKE '%手机%' ORDER BY price DESC;

-- 按照金额升序排序，如果金额相同，按照库存降序排列
SELECT * FROM product ORDER BY price ASC,stock DESC;

• 分组查询

-- 标准语法
SELECT 列名 FROM 表名 [WHERE 条件] GROUP BY 分组列名 [HAVING 分组后条件过滤] [ORDER BY 排序列名 排序方式];

-- 按照品牌分组，获取每组商品的总金额
SELECT brand,SUM(price) FROM product GROUP BY brand;

-- 对金额大于4000元的商品，按照品牌分组,获取每组商品的总金额
SELECT brand,SUM(price) FROM product WHERE price > 4000 GROUP BY brand;

-- 对金额大于4000元的商品，按照品牌分组，获取每组商品的总金额，只显示总金额大于7000元的
SELECT brand,SUM(price) AS getSum FROM product WHERE price > 4000 GROUP BY brand HAVING getSum > 7000;

-- 对金额大于4000元的商品，按照品牌分组，获取每组商品的总金额，只显示总金额大于7000元的、并按照总金额的降序排列
SELECT brand,SUM(price) AS getSum FROM product WHERE price > 4000 GROUP BY brand HAVING getSum > 7000 ORDER BY getSum DESC;

• 分页查询

-- 标准语法
SELECT 列名 FROM 表名 [WHERE 条件] GROUP BY 分组列名 [HAVING 分组后条件过滤] [ORDER BY 排序列名 排序方式] LIMIT 开始索引,查询条数;
-- 公式：开始索引 = (当前页码-1) * 每页显示的条数

-- 每页显示2条数据
SELECT * FROM product LIMIT 0,2; -- 第一页 开始索引=(1-1) * 2
SELECT * FROM product LIMIT 2,2; -- 第二页 开始索引=(2-1) * 2
SELECT * FROM product LIMIT 4,2; -- 第三页 开始索引=(3-1) * 2
SELECT * FROM product LIMIT 6,2; -- 第四页 开始索引=(4-1) * 2