数据库概述

数据库，简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的资料执行新增、截取、更新、删除等操作。

所谓数据库是以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。一个数据库由多个表空间（Tablespace）构成，底层。

数据库管理系统

数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是为管理数据库而设计的电脑软件系统，一般具有存储、截取、安全保障、备份等基础功能。数据库管理系统可以依据它所支持的数据库模型来作分类，例如关系式、XML；或依据所支持的电脑类型来作分类，例如服务器聚类、移动电话；或依据所用查询语言来作分类，例如SQL、XQuery；或依据性能冲量重点来作分类，例如最大规模、最高执行速度；亦或其他的分类方式。不论使用哪种分类方式，一些DBMS能够跨类别，例如，同时支持多种查询语言。

数据库的分类

随着数据库技术与其他分支学科技术的结合，出现了多种新型数据库，例如：与分布处理技术结合产生的分布式数据库、与并行处理技术结合产生的并行数据库、与人工智能结合产生的演绎数据库、与多媒体技术结合产生的多媒体数据库。另外，数据库技术应用于特定的领域，出现了工程数据库、 地理数据库、统计数据库、空间数据库等特定领域数据库。

关系数据库：

关系型数据库是信息的集合，它以预定义的关系组织数据，数据存储在一个或多个由列和行构成的表（或“关系”）中，用户可以轻松查看和理解不同数据结构之间的关系。 关系是不同表之间的逻辑连接，根据这些表之间的交互建立。

  • MySQL

    • MariaDB（MySQL的代替品）

    • Percona Server（MySQL的代替品）

  • PostgreSQL

  • Microsoft Access

  • Microsoft SQL Server

  • Google Fusion Tables

  • FileMaker

  • Oracle数据库

  • Sybase

  • dBASE

  • Clipper

  • FoxPro

  • foshub

几乎所有的数据库管理系统都配备了一个开放式数据库连接（ODBC）驱动程序，令各个数据库之间得以互相集成。

非关系型数据库（NoSQL）：

Not only SQL，是对不同于传统的关系数据库的数据库管理系统的统称，其数据存储可以不需要固定的表格模式以及元数据（metadata），也经常会避免使用SQL的JOIN操作，一般有水平可扩展性的特征。

  • BigTable（Google）

  • Cassandra

  • MongoDB

  • CouchDB

  • Redis

    键值数据库：

  • Apache Cassandra（为Facebook所使用）：高度可扩展

  • Dynamo

  • LevelDB（Google）

数据库模型

  • 物件模型

  • 层次模型（轻量级数据访问协议）

  • 网状模型（大型数据储存）

    满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。

    1. 允许一个以上的结点无双亲；
    2. 一个结点可以有多于一个的双亲。

  • 关系模型

  • 面向对象模型

  • 半结构化模型

  • 平面模型（表格模型，一般在形式上是一个二维阵列。如表格模型数据Excel)

架构 (Schema)

资料库的架构可以大致区分为三个概括层次：内层、概念层和外层。

  • 内层：最接近实际储存体，亦即有关资料的实际储存方式。
  • 外层：最接近使用者，即有关个别使用者观看资料的方式。
  • 概念层：介于两者之间的间接层。[9]

数据库索引

资料索引的观念由来已久，像是一本书前面几页都有目录，目录也算是索引的一种，只是它的分类较广，例如车牌、身份证字号、条码等，都是一个索引的号码，当我们看到号码时，可以从号码中看出其中的端倪，若是要找的人、车或物品，也只要提供相关的号码，即可迅速查到正确的人事物。

另外，索引跟栏位有著相应的关系，索引即是由栏位而来，其中栏位有所谓的关键栏位（Key Field），该栏位具有唯一性，即其值不可重复，且不可为"空值null"。例如：在合并资料时，索引便是扮演欲附加栏位资料之指向性用途的角色。故此索引为不可重复性且不可为空。

数据库事务

事务（transaction）包含一组数据库操作的逻辑工作单元，在事务中包含的数据库操作是不可分割的整体，这些操作要么一起做，要么一起回滚（Roll Back）到执行前的状态。 事务的ACID特性：

  • 原子性（atomicity）

  • 一致性（consistency）

  • 隔离性（isolation）

  • 持续性（durability）

事务的并发性是指多个事务的并行操作轮流交叉运行，事务的并发可能会存取和存储不正确的数据，破坏交易的隔离性和数据库的一致性。

SQL语法

  • 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。DDL就是用来操作数据库，表等；其语句包括动词CREATE和DROP。在数据库中创建新表或删除表（CREAT TABLE 或 DROP TABLE）

    -- 查询所有的数据库
SHOW DATABASES;
-- 创建数据库
CREATE DATABASE 数据库名称;
-- 当存在对应名字的数据库，先删库再新建
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS 数据库名称;
-- 使用数据库
USE 数据库名称;
SELECT DATABASE();
-- 删除数据库
DROP DATABASE 数据库名称;
DROP DATABASE IF EXISTS 数据库名称;

  • 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

    DML简单理解就是对表中数据进行增删改；其语句包括动词INSERT，UPDATE和DELETE。

    -- 查询数据库表
SHOW TABLES;
-- 查看表结构
DESC 表名称;
-- 建表
CREATE TABLE 表名 (
 字段名1 数据类型1,
 字段名2 数据类型2,
 …
 字段名n 数据类型n
);
CREATE TABLE IF NOT EXITS 表名 (
 字段名1 数据类型1,
 字段名2 数据类型2,
 …
 字段名n 数据类型n
);
-- 删表
DROP TABLE 表名;
DROP TABLE IF EXISTS 表名;
-- 改表名
ALTER TABLE 表名 RENAME TO 新的表名;
-- 加字段
ALTER TABLE 表名 ADD 列名 数据类型;
-- 改字段类型
ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 新数据类型;
-- 修改字段名及字段类型
ALTER TABLE 表名 CHANGE 列名 新列名 新数据类型;
-- 删字段
ALTER TABLE 表名 DROP 列名;

  • DQL(Data Query Language) 数据查询语言，用来查询数据库中表的记录(数据),动词：SELECT

    DQL简单理解就是对数据进行查询操作。从数据库表中查询到我们想要的数据。

    -- 查询数据
SELECT 字段列表 FROM 表名;
SELECT * FROM 表名; 
-- 查询对应字段并去重
SELECT DISTINCT 字段列表 FROM 表名;
-- 条件查询
SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件列表;
-- 排序查询，ASC：升序排列（默认值）DESC：降序排列
SELECT 字段列表 FROM 表名 ORDER BY 排序字段名1 [排序方式1],排序字段名2 [排序方式2] …;
-- 分页查询，起始索引 = (当前页码 - 1) * 每页显示的条数
SELECT 字段列表 FROM 表名 LIMIT 起始索引 , 查询条目数;
-- 聚合函数
SELECT 聚合函数名(列名) FROM 表;
-- 分组查询
SELECT 字段列表 FROM 表名 [WHERE 分组前条件限定] GROUP BY 分组字段名 [HAVING 分组后条件过滤];
-- 拼表查询，得到的结果是笛卡尔积，比如表1数据为a,b，表2数据为1,2,3，则积为{a,1},{a,2},{a,3},{b,1},{b,2},{b,3}
SELECT * FROM 表名1, 表名2;
-- 隐式内连接
SELECT 字段列表 FROM 表1,表2… WHERE 条件;
-- 显示内连接，多表查询的时候join更优where
SELECT 字段列表 FROM 表1 [INNER] JOIN 表2 ON 条件;
-- 左外连接 
SELECT 字段列表 FROM 表1 LEFT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;
-- 右外连接
SELECT 字段列表 FROM 表1 RIGHT [OUTER] JOIN 表2 ON 条件;

    ![SQL JOINS](/SQL JOINS.jpg)

  • DCL(Data Control Language) 数据控制语言，用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户；

    DCL简单理解就是对数据库进行权限控制。比如我让某一个数据库表只能让某一个用户进行操作等。

    以及其他的一些CCL（指针控制语言），TPL（事务处理语言）等

    -- 给指定列添加数据
INSERT INTO 表名(列名1,列名2,…) VALUES(值1,值2,…);
-- 给全部列添加数据
INSERT INTO 表名 VALUES(值1,值2,…);
-- 批量添加数据
INSERT INTO 表名(列名1,列名2,…) VALUES(值1,值2,…),(值1,值2,…),(值1,值2,…)…;
INSERT INTO 表名 VALUES(值1,值2,…),(值1,值2,…),(值1,值2,…)…;
-- 修改表数据
UPDATE 表名 SET 列名1=值1,列名2=值2,… [WHERE 条件];
-- 删除数据
DELETE FROM 表名 [WHERE 条件];

SQL 函数

  • 聚合函数

    聚集/聚合函数作用于一组数据，并对一组数据返回一个值，聚集函数会忽略NULL值；

    COUNT：统计结果记录数，如果列的值为NULL，不会计算在内的，即会忽略NULL值

    MAX： 统计计算最大值

    MIN： 统计计算最小值

    SUM： 统计计算求和

    AVG： 统计计算平均值，如果列的值为NULL，不会计算在内的，即会忽略NULL值

  • 类型转化函数

    CAST(value AS type), CONVERT(value, type) ：用来获取一个类型的值，并产生另一个类型

    的值；

    可装换的数据类型：

    1. 二进制，同带binary前缀的效果 : BINARY
    2. 字符型，可带参数 : CHAR()
    3. 日期 : DATE
    4. 时间: TIME(5)
    5. 日期时间型 : DATETIME
    6. 浮点数 : DECIMAL
    7. 整数 : SIGNED
    8. 无符号整数 : UNSIGNED

  • 字符串函数

    LENGTH(s)：返回字符串s的长度（字节数）

    CONCAT(s1,s2,...)：将字符串s1，s2等多个字符串合并为一个字符串。如果有任何参数为null

    ，则函数返回null。如果参数是数字，则自动转换为字符串。

    UPPER(s)：将字符串s的所有字母变成大写字母

    LOWER(s)：将字符串s的所有字母变成小写字母

    TRIM(s)：去掉字符串s开始和结尾处的空格

  • 日期函数

    CURDATE(),CURRENT_DATE(),CURRENT_DATE：返回当前日期

    CURTIME(),CURRENT_TIME(),CURRENT_TIME：返回当前时间

    NOW(),CURRENT_TIMESTAMP(),LOCALTIME(),SYSDATE(),LOCALTIMESTAMP()：返回当

    前日期和时间

    YEAR(d)：接受date参数，并返回日期的年份

  • 控制流程函数

    IF(test,arg1,arg2) ：如果test是真，返回t；否则返回f

    IFNULL(arg1,arg2)：如果arg1不是空，返回arg1，否则返回arg2