數據庫的基本概念

1. 數據庫的英文單詞：DataBase 簡稱：DB
2. 什麼是數據庫？
	* 用於儲存和管理數據的倉庫。

3. 數據庫的特點：
	1. 持久化儲存數據的。其實數據庫就是一個檔案系統
	2. 方便儲存和管理數據
	3. 使用了統一的方式操作數據庫 -- SQL

4. 常見的數據庫軟體
	* Oracle
	* MySQL
	* DB2
	* Microsoft SQL Server

SQL

1. 什麼是SQL？
	Structured Query Language：結構化查詢語言
	其實就是定義了操作所有關係型數據庫的規則。每一種數據庫操作的方式存在不一樣的地方，成爲「方言」
2. SQL通用語法
	1. SQL語句可以單行或多行書寫，使用分號結尾。
	2. 使用空格和縮排來增加語句的可讀性。
	3. MySQL數據庫的SQL語句不區分大小寫，關鍵字建議使用大寫。
	4. 3種註釋
		* 單行註釋：-- 註釋內容 或 # 註釋內容（mysql特有）
		* 多行註釋：/* 註釋 */
3. SQL分類
	1. DDL（Data Definition Language）數據定義語言
		用來定義數據庫物件：數據庫，表，列等。關鍵字：create，drop，alter等
	2. DML（Data Manipulation Language）數據庫操作語言
		用來對數據庫中表的數據進行增刪改。關鍵字：insert，delete，update等
	3.  DQL（Data Query Language）數據庫查詢語言
		用來查詢數據庫中標的記錄（數據）。關鍵字：select，where等
	4.  DCL（Data Control Language）數據控制語言
		用來定義數據庫的存取許可權和安全級別，及建立使用者。關鍵字；GRANT，REVOKE等

DDL：操作數據庫、表

1. 操作數據庫：CRUD
	1. C（Create）：建立
		* 建立數據庫：
			* CREATE DATABASE 數據庫名;
		* 建立數據庫時判斷數據庫是否存在，不存在才建立：
			* CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 數據庫名;
		* 建立數據庫時設定數據庫字元集： 
			* CREATE DATABASE 數據庫名 CHARACTER SET 字元集;
	2. R（Retrieve）：查詢
		* 查詢所有數據庫的名稱：
			* SHOW DATABASES;
		* 查詢某個數據庫的字元集：
			* SHOW CREATE DATABASE 數據庫名稱;
	3. U（Update）：修改
		* 修改數據庫的字元集：
			* ALTER DATABASE 數據庫 CHARACTER SET 字元集;
	4. D（Delete）：刪除
			* 刪除數據庫：
				* DROP DATABASE 數據庫名稱;
			* 刪除數據庫時判斷數據庫是否存在，存在才刪除：
				* DROP DATABASE IF EXISTS 數據庫名;
	5. 使用數據庫
			* 查詢當前正在使用的數據庫名稱：
				* SELECT DATABASE();
			* 使用數據庫：
				* USE 數據庫名稱;
	
2. 操作表
	1. C（Create）：建立
		1. 語法：
			CREATE TABLE 表名(
				列名1 數據型別,
				列名2 數據型別,
				……
				列名n 數據型別
			);
			* 數據型別：
				1. int：整數型別
				2. double：小數型別
					* score double(5,2)
				3. date：日期，只包含年月日，yyyy-MM-dd
				4. datetime：日期，包含年月日時分秒，yyyy-MM-dd HH:mm:ss
				5. timestamp：時間戳型別 ，包含年月日時分秒，yyyy-MM-dd HH:mm:ss
					* 如果將來不給這個欄位賦值，或賦值爲null，則預設使用當前系統時間，來自動賦值
				6. varchar：字串型別
					* name varchar(20)：姓名最大20個字元
			* 複製表：
				* create table 表名 like 被複制的表名;
	2. R（Retrieve）：查詢
		* 查詢某個數據庫中所有的表名稱：
			* SHOW TABLES;
		* 查詢表結構：
			* DESC 表名;
	3. U（Update）：修改
		1. 修改表名
			ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新的表名;
		2. 修改表的字元集
			ALTER TABLE 表名 CHARACTER SET 字元集;
		3. 新增一列
			ALTER TABLE 表名 ADD 列名 數據型別;
		4. 修改列名稱 型別
			ALTER TABLE 表名 CHANGE 列名 新列名 [數據型別];
			ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別;
		5. 刪除列
			ALTER TABLE 表名 DROP 列名;
	4. D（Delete）：刪除
		* 刪除表：
			* DROP TABLE 表名;
		* 刪除表時判斷表是否存在，存在才刪除：
			* DROP TABLE IF EXISTS 表名;
		* 刪除表，刪除後再建立相同結構相同表名的表：
			* TRUNCATE TABLE 表名;

DML：增刪改表中數據

1. 新增數據：
	* 語法：
		* INSERT INTO 表名(列名1, 列名2, ..., 列名n)  VALUES(值1, 值2, ..., 值n);
	* 注意：
		1. 列名和值要一一對應。
		2. 如果表名後，不定義列名，則預設給所有列新增值。
		3. 除了數位型別，其他型別需要使用引號（單雙都可以）引起來。
2. 刪除數據：
	* 語法：
		* DELETE FROM 表名 [WHERE 條件];
	* 注意：
		1. 如果不加條件，則刪除表中所有記錄。
		2. 如果要刪除所有記錄
			1. DELETE FROM 表名; --不推薦使用。有多少條記錄就會執行多少次刪除操作
			2. TRUNCATE TABLE 表名; --推薦使用，效率更高，先刪除表，然後再建立一樣的表。
3. 修改數據：
	* 語法：
		* UPDATE 表名 SET 列名1 = 值1, 列名2 = 值2 , ... [WHERE 條件];
	* 注意：
		1. 如果不加任何條件，則會將表中所有記錄全部修改。

DQL：查詢表中的記錄

1. 語法：
	SELECT
		欄位列表
	FROM
		表名
	[WHERE]
		條件列表
	[GROUP BY]
		分組欄位
	[HAVING]
		分組之後的條件
	[ORDER BY]
		排序
	[LIMIT]
		分頁限定
2. 基礎查詢
	1. 多個欄位的查詢
		SELECT 欄位列表1, 欄位列表2, ..., 欄位列表n FROM 表名;
		* 注意：
			* 如果查詢所有欄位，則可以使用*來代替欄位列表。
	2. 去除重複（去除結果集裡的重複欄位）
		SELECT DISTINCT 欄位列表 FROM 表名;
	3. 計算列
		* 一般只會進行數值型的計算
		SELECT 欄位列表1, 欄位列表2, ..., 欄位列表n , 欄位列表1 + 欄位列表2 FROM 表名;
		* 注意：
			* 在計算算式中，如果某列欄位爲NULL則結果爲NULL，可通過IFNULL(欄位列表, 0)，將NULL值作爲0進行運算。
	4. 起別名
		SELECT 欄位列表 AS 欄位別名 FROM 表名;
		* AS可以省略

3. 條件查詢
	1. WHERE子句後跟條件
		* 條件運算子* >、<、<=、>=、=、<>、!=
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 條件運算子 條件值;
		* BETWEEN...ADN
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 BETWEEN 條件值 AND 條件值;
		* IN（集合）
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 IN (條件值1, 條件值2, ..., 條件值n);
		* LIKE（模糊查詢）
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 LIKE ‘查詢條件’;
			* 佔位符：
				* _：單個任意字元
				* %：多個任意字元
		* IS NULL
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 IS NULL;
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 IS NOT NULL;
		* AND 或 &&
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 條件運算子 條件值 AND 條件運算子 條件值;
		* OR 或 ||
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 條件運算子 條件值 OR 條件運算子 條件值;
		* NOT 或 !
			SELECT 欄位 FROM 表名 WHERE 欄位 條件運算子 條件值 NOT 條件運算子 條件值;

4. 排序查詢
	* 語法：ORDER BY 子句
		* ORDER BY 排序欄位1 排序方式, 排序欄位2 排序方式, ...

	* 排序方式
		* 升序排列（預設）：ASC
		* 降序排列：DESC

	* 注意：
		* 如果有多個排序條件，則當前邊的條件值一樣時，纔會判斷第二條件

5. 聚合函數：將列數據作爲一個整體，進行縱向的計算。
	1. COUNT：計算個數
		SELECT COUNT(欄位名) FROM  表名;
		* 一般選擇非空的列：主鍵
		* COUNT(*)
	2. MAX：計算最大值
		SELECT MAX(欄位名) FROM  表名;
	3. MIN：計算最小值
		SELECT MIN(欄位名) FROM  表名;
	4. SUM：計算和
		SELECT SUM(欄位名) FROM  表名;
	5. AVG：計算平均值
		SELECT AVG(欄位名) FROM  表名;
	
	* 注意：聚合函數的計算，排除NULL值
		解決方案：
			1. 選擇不包含非空的列進行計算
			2. IFNULL函數

6. 分組查詢：
	1. 語法：GROUP BY 分組欄位
	2. 注意：
		1. 分組之後查詢的欄位：分組欄位、聚合函數
		SELECT 分組欄位, 聚合函數1, 聚合函數2, ..., 聚合函數n FROM 表名 GROUP BY 分組欄位;
		2. WHERE 和 HAVING 的區別
		SELECT 分組欄位, 聚合函數1, 聚合函數2, ..., 聚合函數n FROM 表名 WHERE 欄位 條件運算子 條件值 GROUP BY 分組欄位;
		SELECT 分組欄位, 聚合函數1, 聚合函數2, ..., 聚合函數n FROM 表名 WHERE 欄位 條件運算子 條件值 GROUP BY 分組欄位 HAVING 聚合函數 條件運算子 條件值;
			1. WHERE 在分組之前進行限定，如果不滿足條件，則不參與分組。HAVING 在分組之後進行限定，如果不滿足結果，則不會被查詢出來。
			2. WHERE 後不可以跟聚合函數，HAVING 可以跟聚合函數判斷。

7. 分頁查詢
	1. 語法：LIMIT 開始的索引, 每頁查詢的條數
		SELECT 欄位名 FROM 表名 LIMIT 開始的索引, 每頁查詢的條數;
	2. 公式：開始的索引 =  (當前的頁碼 - 1) * 每頁顯示的條數
	3. LIMIT 是一個MySQL「方言」

8. 多表查詢
	* 笛卡爾積：
		* 有兩個集合A，B。取這兩個集合的所有組成情況
		* 要完成多表查詢，需要消除無用的屬性
	* 多表查詢的分類：
		1. 內連線查詢：
			1. 隱式內連線：使用WHERE條件消除無用數據
			2. 顯式內連線：
				* 語法： SELECT 欄位列表 FROM 表名1 [INNER] JOIN 表名2 ON 連線條件;
			3. 注意事項：
				1. 從哪些表中查詢數據
				2. 條件是什麼
				3. 查詢哪些欄位
		2. 外連線查詢：
			1. 左外連線：
				* 語法：SELECT 欄位列表 FROM 左表 LEFT [OUTER] JOIN 右表 ON 條件;
				* 查詢的是左表所有數據以及其交集部分。
			2. 右外連線：
				* 語法：SELECT 欄位列表 FROM 左表 RIGHT [OUTER] JOIN 右表 ON 條件;
				* 查詢的是右表所有數據以及其交集部分。
		3. 子查詢：
			* 概念：查詢中巢狀查詢，稱巢狀查詢爲子查詢
			* 子查詢不同情況
				1. 子查詢的結果是單行單列的：
					* 子查詢可以作爲條件，使用運算子去判斷。
				2. 子查詢的結果是多行單列的：
					* 子查詢可以作爲條件，使用IN()去判斷。
				3. 子查詢的結果是多行多列的：
					* 子查詢可以作爲虛擬表

約束

* 概念：對錶中的數據進行限定，保證數據的正確性、有效性和完整性。
* 分類：
	1. 主鍵約束：PRIMARY KEY
	2. 非空約束：NOT NULL
	3. 唯一約束：UNIQUE
	4. 外來鍵約束：FOREIGN KEY

1. 非空約束：NOT NULL
	* 新增非空約束
		1. 通過CREATE，建立表時，新增約束
		CREATE TABLE 表名{
			列名1 數據型別,
			列名2 數據型別 NOT NULL,
			……
			列名n 數據型別
		);
		2. 通過ALTER，新增約束
		ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別 NOT NULL;

	* 刪除非空約束
		ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別;

2. 唯一約束：UNIQUE
	* 新增非空約束
		1. 通過CREATE，建立表時，新增約束
			CREATE TABLE 表名{
				列名1 數據型別,
				列名2 數據型別 UNIQUE,
				……
				列名n 數據型別
			);
		2. 通過ALTER，新增約束
			ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別 UNIQUE;

	* 刪除非空約束
		ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 列名;
	
	* 注意：
		MySQL中，唯一約束限定的列的值可以有多個NULL。

3. 主鍵約束：PRIMARY KEY
	* 注意：
		1. 含義：非空且唯一
		2. 一張表只能由一個欄位爲主鍵
		3. 主鍵就是表中記錄的唯一表示

 	* 新增主鍵約束
		1. 在建立表時，新增主鍵約束
			CREATE TABLE 表名{
				列名1 數據型別 PRIMARY KEY,
				列名2 數據型別,
				……
				列名n 數據型別
			);
		2. 通過ALTER，新增約束
			ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別 PRIMARY KEY;

		3. 刪除主鍵
			ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;

	* 自動增長：
		* 概念：如果某一列時數值型別的，使用 AUTO_INCREMENT 可以來完成值的自動增長。
		* 自動增長僅與上一個值有關
		* 在建立表時，新增主鍵約束，並且完成自動增長
			CREATE TABLE 表名{
				列名1 數據型別 PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
				列名2 數據型別,
				……
				列名n 數據型別
			);
		* 新增自動增長
			ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別 AUTO_INCREMENT;
		* 刪除自動增長
			ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 數據型別;

4. 外來鍵約束：FOREIGN KEY，讓表於表產生關係，從而保證數據的正確性
	1. 在建立表時，可以新增外來鍵
		* 語法：
			CREATE TABLE 表名{
				列名1 數據型別,
				列名2 數據型別,
				……
				列名n 數據型別,
				CONSTRAINT [外來鍵名稱] FOREIGN KEY (外來鍵列名) REFERENCES 主表名稱(主表主鍵名稱)
			);
	2. 刪除外來鍵
		ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外來鍵名稱;
	3. 建立表後，新增外來鍵
		ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT [外來鍵名稱] FOREIGN KEY (外來鍵列名) REFERENCES 主表名稱(主表主鍵名稱);
	4. 級聯操作
		1. 新增級聯操作
			語法：CONSTRAINT [外來鍵名稱] FOREIGN KEY (外來鍵列名) REFERENCES 主表名稱(主表主鍵名稱) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE;
		2. 分類：
			1. 級聯更新：ON UPDATE CASCADE
			2. 級聯刪除：ON DELETE CASCADE

事務

1. 事務的基本介紹
	1. 概念：
		* 如果一個包含多個步驟的業務操作，被事務管理，那麼這些操作要麼同時成功，要麼同時失敗。
	2. 操作：
		1. 開啓事務：START TRANSACTION;
		2. 回滾：ROLLBACK;
		3. 提交：COMMIT;
	3. MySQL數據庫中事務預設自動提交
		* 事務提交的兩種方式：
			* 自動提交：
				* MySQL就是自動提交的
				* 一條DML(增刪改)語句會自動提交一次事務。
			* 手動提交：
				* Oracle 數據庫預設是手動提交事務
				* 需要先開啓事務，再提交
		* 修改事務的預設提交方式：SELECT @@autocommit; -- 1 代表自動提交 0 代表手動提交
		* 修改預設提交方式： SET @@autocommit = 0;
2. 事務的四大特徵
	1. 原子性：是不可分割的最小操作單位，要麼同時成功，要麼同時失敗。
	2. 永續性：當事務提交或回滾後，數據庫會持久化的儲存數據。
	3. 隔離性：多個事務之間。相互獨立。
	4. 一致性：事務操作前後，數據總量不變。
3. 事務的隔離級別
	* 概念：多個事務之間是隔離的，相互獨立的。但是如果多個事務操作同一批數據，則會引發一些問題，設定不同的隔離界別就可以解決這些問題。
	* 存在問題：
		1. 髒讀：一個事務，讀取到另一個事務中沒有提交的數據
		2. 不可重複讀（虛讀）：在同一個事務中，兩次讀取到的數據不一樣
		3. 幻讀：一個事務操作（DML）數據表中所有記錄，另一個事務新增了一條數據，則第一個事務查詢不到自己的修改
	* 隔離級別：
		1. read uncommitted：讀未提交
			* 產生的問題：髒讀、不可重複讀、幻讀
		2. read committed：讀已提交（Oracle預設）
			* 產生的問題：不可重複讀、幻讀
		3. repeatable read：可重複讀（MySQL預設）
			* 產生的問題：幻讀
		4. serializable：序列化
			* 可以解決所有的問題

	* 注意：隔離級別從小到大安全性越來越高，但是效率越來越低
	* 數據庫查詢隔離級別：
		* SELECT @@tx_isolation；
	* 數據庫設定隔離級別：
		* SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL 級別字串;

數據庫的設計

1. 多表之間的關係
	1. 分類
		1. 一對一：
			* 如：人和身份證
			* 分析：一個人只有一個身份證，一個身份證只能對應一個人
		2. 一對多（多對一）：
			* 如：部門和員工
			* 分析：一個部門有多個員工，一個員工只能對應一個部門
		3. 多對多：
			* 如：學生和課程
			* 分析：一個學生可以選擇很多門課程，一個課程也可以被很多學生選擇
	2. 實現關係：
		1. 一對多（多對一）
			* 如：部門和員工
			* 實現方式：在多的一方建立外來鍵，只想一的一方的主鍵
		2. 多對多
			* 如：學生和課程
			* 實現方式：多對多關係實現需要藉助第三張中間表。中間表至少包含兩個欄位，這兩個欄位作爲第三張表的外來鍵，分別指向兩張表的主鍵
		3. 一對一
			* 如：人和身份證
			* 實現方式：一對一關係實現，可以在任意一方新增唯一外來鍵指向另一方主鍵
2. 數據庫設計的範式：
	* 概念：設計數據庫時，需要遵循的一些規範。
		設計關係數據庫時，遵從不同的規範要求，設計出合理的關係型數據庫，這些不同規範要求被稱爲不同的範式，各種範式呈遞次規範，越高的範式數據庫冗餘越小。
		目前關係數據庫有六種範式：第一範式（1NF）、第二範式（2NF）、第三範式（3NF）、巴斯-科德範式（BCNF）、第四範式（4NF）、第五範式（5NF，又稱完美範式）
	* 分類：
		1. 第一範式（1NF）：每一列都是不可分割的原子數據項
		2. 第二範式（2NF）：在1NF的基礎上，非碼屬性必須完全依賴於候選碼（在1NF基礎上消除非主屬性對主碼的部分函數依賴）
			* 幾個概念：
				1. 函數依賴：A-->B，如果通過A屬性（屬性組）的值，可以確定唯一B屬性的值。則稱B依賴於A
				2. 完全函數依賴：A-->B，如果A是一個屬性組，則B屬性值的確定需要依賴A屬性組的所有屬性值。
				3. 部分函數依賴：A-->B，如果A是一個屬性組，則B屬性值的確定只需要依賴於A屬性組中某一些值即可。
				4. 傳遞函數依賴：A-->B，B-->C，如果通過A屬性（屬性組）的值，可以確定唯一B屬性的值，在通過B屬性（屬性組）的值可以確定唯一C屬性的值，則稱C傳遞函數依賴於A。
				5. 碼：如果在一張表中，一個屬性或屬性組，被其他所有屬性所完全依賴，則稱這個屬性（屬性組）爲該表的碼。
					* 主屬性：碼屬性組中的所有屬性
					* 非主屬性：除過碼屬性組的屬性
		3. 第三範式（3NF）：在2NF的基礎上，任何非主屬性不依賴於其他非主屬性（在2NF基礎上消除傳遞依賴）

數據庫的備份和還原

1. 命令列
	* 語法：
		* 備份： mysqldump -u使用者名稱 -p密碼 數據庫名稱 > 儲存的路徑
		* 還原：
			1. 登錄數據庫
			2. 建立數據庫
			3. 使用數據庫
			4. 執行檔案。source 檔案路徑
2. 圖形化工具

DCL：管理使用者，授權

1. 管理使用者
	1. 新增使用者：
		* 語法：CREATE USER '使用者名稱'@'主機名'  IDENTIFIED BY '密碼';
	2. 刪除使用者：
		* DROP USER '使用者名稱'@‘主機名';
	3. 修改使用者密碼：
		* UPDATE USER SET PASSWORD = PASSWORD('新密碼') WHERE user = '使用者名稱';
		* SET PASSWORD FOR '使用者名稱'@’主機名‘;

		* MySQL中忘記了root使用者的密碼
			1. 停止mysql服務：net stop mysql
			2. 使用無驗證方式啓動mysqld服務：mysqld --skip-grant-tables
			3. 直接使用mysql命令進入數據庫
			4. 修改root密碼
			5. 使用工作管理員關閉mysqld服務
	4. 查詢使用者：
		* USE mysql;
		* SELECT * FROM USER;
		
		* 萬用字元：% 表示可以在任意主機使用使用者登錄數據庫

2. 許可權管理
	1. 查詢許可權：
		SHOW GRANTS FOR '使用者名稱'@'主機名';
	2. 授予許可權：
		GRANT 許可權列表 ON 數據庫名.表名 TO '使用者名稱'@'主機名';
	3. 復原許可權：
		REVOKE 許可權列表 ON 數據庫名.表名 FROM '使用者名稱'@'主機名';