1. 数据库概述
# 1. 为什么要使用数据库
- 持久化(persistence):把
数据保存到可掉电式存储设备中
以供之后使用。大多数情况下,特别是企 业级应用,数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘
上加以”固化”,而持久化的实现过程大多 通过各种关系数据库来完成。 - 持久化的主要作用是将
内存中的数据存储在关系型数据库中
,当然也可以存储在磁盘文件、XML数 据文件中。
https://cdn.jsdelivr.net/gh/FORKOPEN/Introduction-to-Golang@main/Go%20%E8%AF%AD%E8%A8%80%E5%8F%82%E8%80%83%E6%89%8B%E5%86%8C.pdf
# 2. 数据库与数据库管理系统
# 1. 数据库的相关概念
DB:数据库(Database) |
---|
即存储数据的“仓库”,其本质是一个文件系统。它保存了一系列有组织的数据。 |
DBMS:数据库管理系统(Database Management System) |
是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,对数据库进行统一管理和控 |
制。用户通过数据库管理系统访问数据库中表内的数据。 |
SQL:结构化查询语言(Structured Query Language) |
专门用来与数据库通信的语言。 |
# 2. 数据库与数据库管理系统的关系
数据库管理系统(DBMS)可以管理多个数据库,一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。为保存 应用中实体的数据,一般会在数据库创建多个表,以保存程序中实体用户的数据。
# 3. 常见的数据库管理系统排名(DBMS)
目前互联网上常见的数据库管理软件有Oracle、MySQL、MS SQL Server、DB2、PostgreSQL、Access、 Sybase、Informix这几种。以下是2021年DB-Engines Ranking 对各数据库受欢迎程度进行调查后的统计结 果:(查看数据库最新排名: https://db-engines.com/en/ranking)
# 4. 常见的数据库介绍
Oracle
1979 年,Oracle 2 诞生,它是第一个商用的 RDBMS(关系型数据库管理系统)。随着 Oracle 软件的名气 越来越大,公司也改名叫 Oracle 公司。 2007年,总计85亿美金收购BEA Systems。 2009年,总计74亿美金收购SUN。此前的2008年,SUN以10亿美金收购MySQL。意味着Oracle 同时拥有了 MySQL 的管理权,至此 Oracle 在数据库领域中成为绝对的领导者。 2013年,甲骨文超越IBM,成为继Microsoft后全球第二大软件公司。 如今 Oracle 的年收入达到了 400 亿美金,足以证明商用(收费)数据库软件的价值。
SQL Server SQL Server
是微软开发的大型商业数据库,诞生于 1989 年。C#、.net等语言常使用,与WinNT完全集 成,也可以很好地与Microsoft BackOffice产品集成。
PostgreSQL
PostgreSQL 的稳定性极强,最符合SQL标准,开放源码,具备商业级DBMS质量。PG对数据量大的文本以 及SQL处理较快。
SQLite
嵌入式的小型数据库,应用在手机端。 零配置,SQlite3不用安装,不用配置,不用启动,关闭或者配置 数据库实例。当系统崩溃后不用做任何恢复操作,再下次使用数据库的时候自动恢复。
MySQL
互联网数据库领域的绝对巨头,凭借开源和免费,占据非常重要的地位,当然现在被收购了 emmm~~~
# 3. MySQL介绍
# 1. 概述
- MySQL是一个 开放源代码的关系型数据库管理系统 ,由瑞典MySQL AB(创始人Michael Widenius)公 司1995年开发,迅速成为开源数据库的 No.1。
- 2008被 Sun 收购(10亿美金),2009年Sun被 Oracle 收购。 MariaDB 应运而生。(MySQL 的创 造者担心 MySQL 有闭源的风险,因此创建了 MySQL 的分支项目 MariaDB)
- MySQL6.x 版本之后分为 社区版 和 商业版 。
MySQL是一种关联数据库管理系统,将数据保存在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库 内,这样就增加了速度并提高了灵活性。
MySQL是开源的,所以你不需要支付额外的费用。
MySQL是可以定制的,采用了 GPL(GNU General Public License) 协议,你可以修改源码来 开发自己的MySQL系统。
MySQL支持大型数据库,
支持5000万条
记录的数据仓库,32位系统表文件最大可支持 4GB ,64位系统支持最大的表文件为 8TB
。- MySQL使用
标准的SQL数据语言
形式。 - MySQL可以允许运行于多个系统上,并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C++、Python、 Java、Perl、PHP和Ruby等。
# 2. MySQL发展史重大事件
MySQL的历史就是整个互联网的发展史。互联网业务从社交领域、电商领域到金融领域的发展,推动着 应用对数据库的需求提升,对传统的数据库服务能力提出了挑战。高并发、高性能、高可用、轻资源、 易维护、易扩展的需求,促进了MySQL的长足发展。
# 3. 关于MySQL 8.0
MySQL从5.7版本直接跳跃发布了8.0版本
,可见这是一个令人兴奋的里程碑版本。MySQL 8版本在功能上
做了显著的改进与增强,开发者对MySQL的源代码进行了重构,最突出的一点是多MySQL Optimizer优化
器进行了改进。不仅在速度上得到了改善,还为用户带来了更好的性能和更棒的体验。
# 4.为什么选择 MySQL?
- 开放源代码,使用成本低。
- 性能卓越,服务稳定。
- 软件体积小,使用简单,并且易于维护。
- 历史悠久,社区用户非常活跃,遇到问题可以寻求帮助。
- 许多互联网公司在用,经过了时间的验证。
- 总结:其体积小、速度快、总体拥有成本低,可处理上千万条记录的大型数据库,尤其是开放源码这一特点,使得很多互联网公司、中小型网站选择了MySQL作为网站数据库
# 4. RDBMS 与 非RDBMS
从排名中我们能看出来,关系型数据库绝对是 DBMS 的主流,其中使用最多的 DBMS 分别是 Oracle、 MySQL 和 SQL Server。这些都是关系型数据库(RDBMS)
# 1. 关系型数据库(RDBMS)
# 1. 实质
- 这种类型的数据库是最古老的数据库类型,关系型数据库模型是把复杂的数据结构归结为简单的
二元关系
(即二维表格形式)
关系型数据库以 行(
row
) 和 列(column
) 的形式存储数据,以便于用户理解。这一系列的行和列被 称为 表(table
) ,一组表组成了一个库(database
)表与表之间的数据记录有关系(
relationship
)。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型
来表示。关系型数据库,就是建立在关系模型
基础上的数据库。SQL 就是关系型数据库的查询语言
# 2. 优势
- 复杂查询 可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
- 事务支持 使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。
# 2. 非关系型数据库(非RDBMS)
非关系型数据库
,可看成传统关系型数据库的功能 阉割版本 ,基于键值对存储数据,不需要经过SQL层
的解析, 性能非常高 。同时,通过减少不常用的功能,进一步提高性能
其中比较出名的有 mongodb
、redis
、Elasticsearch
# 5. 关系型数据库设计规则
- 关系型数据库的典型数据结构就是
数据表
,这些数据表的组成都是结构化的(Structured)。 - 将数据放到表中,表再放到库中。
- 一个数据库中可以有多个表,每个表都有一个名字,用来标识自己。表名具有唯一性。
- 表具有一些特性,这些特性定义了数据在表中如何存储,类似Java和Python中 “类”的设计。
# 1. 表、记录、字段
- E-R(entity-relationship,实体-联系)模型中有三个主要概念是:
实体集
、属性
、联系集
。 - 一个实体集(class)对应于数据库中的一个表(table),一个实体(instance)则对应于数据库表 中的一行(row),也称为一条记录(record)。一个属性(attribute)对应于数据库表中的一列 (column),也称为一个字段(field)。
ORM思想 (Object Relational Mapping)体现:
数据库中的一个表 <---> Java或Python中的一个类
表中的一条数据 <---> 类中的一个对象(或实体)
表中的一个列 <----> 类中的一个字段、属性(field)
# 2. 表的关联关系
- 表与表之间的数据记录有关系(relationship)。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用 关系模型来表示。
- 四种:一对一关联、一对多关联、多对多关联、自我引用
# 1. 一对一关联(one-to-one)
在实际的开发中应用不多,因为一对一可以创建成一张表 (
大表可以拆分,合理优化表设计
)举例:设计 学生表 :学号、姓名、手机号码、班级、系别、身份证号码、家庭住址、籍贯、紧急 联系人
- 拆为两个表:两个表的记录是一一对应关系。
- 基础信息表 (常用信息):学号、姓名、手机号码、班级、系别
- 档案信息表 (不常用信息):学号、身份证号码、家庭住址、籍贯、紧急联系人、...
两种建表原则:
- 外键唯一:主表的主键和从表的外键(唯一),形成主外键关系,外键唯一。
- 外键是主键:主表的主键和从表的主键,形成主外键关系。
# 2. 一对多关系(one-to-many)
- 常见实例场景:
客户表和订单表
,分类表和商品表
,部门表和员工表
- 一对多建表原则:在从表(多方)创建一个字段,字段作为外键指向主表(一方)的主键
# 3. 多对多(many-to-many)
要表示多对多关系,必须创建第三个表,该表通常称为 联接表
,它将多对多关系划分为两个一对多关
系。将这两个表的主键都插入到第三个表中。
举例:用户-角色
多对多关系建表原则:需要创建第三张表,中间表中至少两个字段,这两个字段分别作为外键指向 各自一方的主键。
# 4. 自我引用(Self reference)
# 6. SQL 概述
# 6.1 SQL背景知识
- 1946 年,世界上第一台电脑诞生,如今,借由这台电脑发展起来的互联网已经自成江湖。在这几十
年里,无数的技术、产业在这片江湖里沉浮,有的方兴未艾,有的已经几幕兴衰。但在这片浩荡的
波动里,有一门技术从未消失,甚至“老当益壮”,那就是 SQL。
- 45 年前,也就是 1974 年,IBM 研究员发布了一篇揭开数据库技术的论文《SEQUEL:一门结构 化的英语查询语言》,直到今天这门结构化的查询语言并没有太大的变化,相比于其他语 言, SQL 的半衰期可以说是非常长 了。
- 不论是前端工程师,还是后端算法工程师,都一定会和数据打交道,都需要了解如何又快又准确地 提取自己想要的数据。更别提数据分析师了,他们的工作就是和数据打交道,整理不同的报告,以 便指导业务决策。
- SQL(Structured Query Language,结构化查询语言)是使用关系模型的数据库应用语言, 与数据直 接打交道 ,由 IBM 上世纪70年代开发出来。后由美国国家标准局(ANSI)开始着手制定SQL标准,
先后有
SQL-86
,SQL-89
,SQL-92
, · 等标准。 - SQL 有两个重要的标准,分别是
SQL92
和SQL99
,它们分别代表了 92 年和 99 年颁布的 SQL 标 准,我们今天使用的 SQL 语言依然遵循这些标准。不同的数据库生产厂商都支持SQL语句,但都有特有内容。
# 6.2 SQL语言排行榜
# 6.3 SQL 分类
SQL语言在功能上主要分为如下3大类:
DDL(Data Definition Languages、数据定义语言)
,这些语句定义了不同的数据库、表、视图、索 引等数据库对象,还可以用来创建、删除、修改数据库和数据表的结构。主要的语句关键字包括 CREATE 、 DROP 、 ALTER 等。DML(Data Manipulation Language、数据操作语言)
,用于添加、删除、更新和查询数据库记 录,并检查数据完整性。主要的语句关键字包括 INSERT 、 DELETE 、 UPDATE 、 SELECT 等。SELECT是SQL语言的基础,最为重要。DCL(Data Control Language、数据控制语言)
,用于定义数据库、表、字段、用户的访问权限和 安全级别。主要的语句关键字包括 GRANT 、 REVOKE 、 COMMIT 、 ROLLBACK 、 SAVEPOINT 等。
提示
因为查询语句使用的非常的频繁,所以很多人把查询语句单拎出来一类:DQL(数据查询语言)。 还有单独将 COMMIT 、 ROLLBACK 取出来称为TCL (Transaction Control Language,事务控制语 言)。
# 6.4. SQL语言的规则与规范
# 6.4.1 基本规则
- SQL 可以写在一行或者多行。为了提高可读性,各子句分行写,必要时使用缩进
- 每条命令以 ; 或 \g 或 \G 结束
- 关键字不能被缩写也不能分行
- 关于标点符号
- 必须保证所有的()、单引号、双引号是成对结束的
- 必须使用英文状态下的半角输入方式
- 字符串型和日期时间类型的数据可以使用单引号(' ')表示
- 列的别名,尽量使用双引号(" "),而且不建议省略as
# 6.4.2 SQL大小写规范 (建议遵守)
- MySQL 在 Windows 环境下是大小写不敏感的
- MySQL 在 Linux 环境下是大小写敏感的
- 数据库名、表名、表的别名、变量名是严格区分大小写的
- 关键字、函数名、列名(或字段名)、列的别名(字段的别名) 是忽略大小写的
- 推荐采用统一的书写规范
- 数据库名、表名、表别名、字段名、字段别名等都小写
- SQL 关键字、函数名、绑定变量等都大写
# 6.4.3 注 释
单行注释:# 注释文字(MySQL特有的方式)
单行注释:-- 注释文字(--后面必须包含一个空格。)
多行注释:/* 注释文字 */
# 6.4.4 命名规则
- 数据库、表名不得超过30个字符,变量名限制为29个
- 必须只能包含 A–Z, a–z, 0–9, _共63个字符
- 数据库名、表名、字段名等对象名中间不要包含空格
- 同一个MySQL软件中,数据库不能同名;同一个库中,表不能重名;同一个表中,字段不能重名
- 必须保证你的字段没有和保留字、数据库系统或常用方法冲突。如果坚持使用,请在SQL语句中使用`(着重号)引起来
- 保持字段名和类型的一致性,在命名字段并为其指定数据类型的时候一定要保证一致性。假如数据类型在一个表里是整数,那在另一个表里可就别变成字符型了
#以下两句是一样的,不区分大小写
show databases;
SHOW DATABASES;
#创建表格
#create table student info(...); #表名错误,因为表名有空格
create table student_info(...)
#其中order使用``飘号,因为order和系统关键字或系统函数名等预定义标识符重名了
CREATE TABLE `order`(
id INT,
lname VARCHAR(20)
);
select id as "编号", `name` as "姓名" from t_stu; # 起别名时,as都可以省略
select id as 编号, `name` as 姓名 from t_stu; # 如果字段别名中没有空格,那么可以省略""
select id as 编 号, `name` as 姓 名 from t_stu; #错误,如果字段别名中有空格,那么不能省略""
# 6.4.5 数据导入指令
在命令行客户端登录mysql,使用source指令导入
mysql> source d:\mysqldb.sql
mysql> desc employees;
+----------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+----------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| employee_id | int(6) | NO | PRI | 0 | |
| first_name | varchar(20) | YES | | NULL | |
| last_name | varchar(25) | NO | | NULL | |
| email | varchar(25) | NO | UNI | NULL | |
| phone_number | varchar(20) | YES | | NULL | |
| hire_date | date | NO | | NULL | | | |
| job_id | varchar(10) | NO | MUL | NULL | |
| salary | double(8,2) | YES | | NULL | |
| commission_pct | double(2,2) | YES | | NULL | |
| manager_id | int(6) | YES | MUL | NULL | |
| department_id | int(4) | YES | MUL | NULL | |
+----------------+-------------+------+-----+---------+-------+