2025年sql数据库基础知识（mysql数据库基础知识）

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

1.1. 为什么学数据库

数据库几乎是软件体系中最核心的一个存在

1.2. 什么是数据库

数据库（Database，简称DB）

概念：长期存放在计算机内,有组织,可共享的大量数据的集合,是一个数据 “仓库”

作用：保存,并能安全管理数据(如:增删改查等),减少冗余…

数据库总览 :

关系型数据库 ( SQL )

- MySQL , Oracle , SQL Server , SQLite , DB2 , …
- 关系型数据库通过外键关联来建立表与表之间的关系

非关系型数据库 ( NOSQL )

- Redis , MongoDB , …
- 非关系型数据库通常指数据以对象的形式存储在数据库中，而对象之间的关系通过每个对象自身的属性来决定

1.3. 什么是DBMS

数据库管理系统 ( DataBase Management System )

数据库管理软件 , 科学组织和存储数据 , 高效地获取和维护数据

为什么要说这个呢？

因为我们要学习的MySQL应该算是一个数据库管理系统

1.4. MySQL简介

概念 : 是现在流行的开源的,免费的 关系型数据库

历史 : 由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 旗下产品。

特点 :

免费 , 开源数据库
小巧 , 功能齐全
使用便捷
可运行于Windows或Linux操作系统
可适用于中小型甚至大型网站应用

官网 :https://www.mysql.com/

1.5. 安装MySQL

安装步骤

1、下载后得到zip压缩包.

2、解压到自己想要安装到的目录，本人解压到的是D:Environmentmysql-5.7.19

3、添加环境变量：我的电脑->属性->高级->环境变量

选择PATH,在其后面添加: 你的mysql 安装文件下面的bin文件夹

4、编辑 my.ini 文件 ,注意替换路径位置

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5、启动管理员模式下的CMD，并将路径切换至mysql下的bin目录，然后输入mysqld –install (安装mysql)

6、再输入 mysqld --initialize-insecure --user=mysql 初始化数据文件

7、然后再次启动mysql 然后用命令 mysql –u root –p 进入mysql管理界面（密码可为空）

8、进入界面后更改root密码

update mysql.user set authentication_string=password('') where user='root' and Host = 'localhost';

9、刷新权限

flush privileges;

10、修改 my.ini文件删除最后一句skip-grant-tables

11、重启mysql即可正常使用

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12、连接上测试出现以下结果就安装好了

一步步去做 , 理论上是没有任何问题的 .

如果您以前装过,现在需要重装,一定要将环境清理干净 .

好了,到这里大家都装好了,因为刚接触,所以我们先不学习命令.

这里给大家推荐一个工具 : SQLyog .

即便有了可视化工具,可是基本的DOS命名大家还是要记住!

SQLyog

可手动操作,管理MySQL数据库的软件工具

特点 : 简洁 , 易用 , 图形化

使用SQLyog管理工具自己完成以下操作 :

连接本地MySQL数据库
新建MySchool数据库

- 字段
- GradeID : int(11) , Primary Key (pk)
- GradeName : varchar(50)
- 数据库名称MySchool
- 新建数据库表(grade)

在历史记录中可以看到相对应的数据库操作的语句 .

1.6. 连接数据库

打开MySQL命令窗口

在DOS命令行窗口进入 安装目录mysqlbin
可设置环境变量，设置了环境变量，可以在任意目录打开！

连接数据库语句 :mysql -h 服务器主机地址 -u 用户名 -p 用户密码

注意 : -p后面不能加空格,否则会被当做密码的内容,导致登录失败 !

几个基本的数据库操作命令 :

2.1. 结构化查询语句分类

2.2. 数据库操作

命令行操作数据库

创建数据库 : create database [if not exists] 数据库名;

删除数据库 : drop database [if exists] 数据库名;

查看数据库 : show databases;

使用数据库 : use 数据库名;

对比工具操作数据库

2.2.1. 创建数据表

属于DDL的一种，语法：

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说明：反引号用于区别MySQL保留字与普通字符而引入的（Esc键下面的键）

2.3. 数据值和列类型

列类型 : 规定数据库中该列存放的数据类型

数值类型

字符串类型

日期和时间型数值类型

NULL值

理解为 "没有值" 或 "未知值"
不要用NULL进行算术运算 , 结果仍为NULL

2.4. 数据字段属性

UnSigned

无符号的
声明该数据列不允许负数 .

ZEROFILL

0填充的
不足位数的用0来填充 , 如int(3),5则为005

Auto_InCrement

自动增长的 , 每添加一条数据 , 自动在上一个记录数上加 1(默认)
通常用于设置主键 , 且为整数类型
可定义起始值和步长

- 当前表设置步长(AUTO_INCREMENT=100) : 只影响当前表
- SET @@auto_increment_increment=5 ; 影响所有使用自增的表(全局)

NULL 和 NOT NULL

默认为NULL , 即没有插入该列的数值
如果设置为NOT NULL , 则该列必须有值

DEFAULT

默认的
用于设置默认值
例如,性别字段,默认为"男" , 否则为 "女" ; 若无指定该列的值 , 则默认值为"男"的值

2.5. 数据表的类型

设置数据表的类型

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MySQL的数据表的类型 : MyISAM , InnoDB , HEAP , BOB , CSV等...

常见的 MyISAM 与 InnoDB 类型：

适用 MyISAM : 节约空间及相应速度
适用 InnoDB : 安全性 , 事务处理及多用户操作数据表

数据表的存储位置

MySQL数据表以文件方式存放在磁盘中

- 包括表文件 , 数据文件 , 以及数据库的选项文件
- 位置 : Mysql安装目录data下存放数据表 . 目录名对应数据库名 , 该目录下文件名对应数据表 .

注意 :

- * . frm -- 表结构定义文件
- * . MYD -- 数据文件 ( data )
- * . MYI -- 索引文件 ( index )
- InnoDB类型数据表只有一个 *.frm文件 , 以及上一级目录的ibdata1文件
- MyISAM类型数据表对应三个文件 :

设置数据表字符集

我们可为数据库,数据表,数据列设定不同的字符集，设定方法 :

创建时通过命令来设置 , 如 : CREATE TABLE 表名()CHARSET = utf8;
如无设定 , 则根据MySQL数据库配置文件 my.ini 中的参数设定

2.6. 修改数据库

修改表 ( ALTER TABLE )

修改表名 :ALTER TABLE 旧表名 RENAME AS 新表名

添加字段 : ALTER TABLE 表名 ADD字段名列属性[属性]

修改字段 :

ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名列类型[属性]
ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名新字段名列属性[属性]

删除字段 : ALTER TABLE 表名 DROP 字段名

语法：DROP TABLE [IF EXISTS] 表名

IF EXISTS为可选 , 判断是否存在该数据表
如删除不存在的数据表会抛出错误

其他

可用反引号（`）为标识符（库名、表名、字段名、索引、别名）包裹，以避免与关键字重名！中文也可以作为标识符！
每个库目录存在一个保存当前数据库的选项文件db.opt。
注释：
单行注释 # 注释内容
多行注释 /* 注释内容 */
单行注释 -- 注释内容 (标准SQL注释风格，要求双破折号后加一空格符（空格、TAB、换行等）)
模式通配符：
_ 任意单个字符
% 任意多个字符，甚至包括零字符
单引号需要进行转义 '
CMD命令行内的语句结束符可以为 ";", "G", "g"，仅影响显示结果。其他地方还是用分号结束。delimiter 可修改当前对话的语句结束符。
SQL对大小写不敏感（关键字）
清除已有语句：c

3.1. 外键

3.1.1. 外键概念

如果公共关键字在一个关系中是主关键字，那么这个公共关键字被称为另一个关系的外键。由此可见，外键表示了两个关系之间的相关联系。以另一个关系的外键作主关键字的表被称为主表，具有此外键的表被称为主表的从表。

在实际操作中，将一个表的值放入第二个表来表示关联，所使用的值是第一个表的主键值(在必要时可包括复合主键值)。此时，第二个表中保存这些值的属性称为外键(foreign key)。

3.1.2. 外键作用

保持数据一致性，完整性，主要目的是控制存储在外键表中的数据,约束。使两张表形成关联，外键只能引用外表中的列的值或使用空值。

3.1.3. 创建外键

建表时指定外键约束

建表后修改

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3.1.4. 删除外键

操作：删除 grade 表，发现报错

注意 : 删除具有主外键关系的表时 , 要先删子表 , 后删主表

3.2. DML语言

数据库意义 ：数据存储、数据管理

管理数据库数据方法：

通过SQLyog等管理工具管理数据库数据
通过DML语句管理数据库数据

DML语言 ：数据操作语言

用于操作数据库对象中所包含的数据
包括 :

- INSERT (添加数据语句)
- UPDATE (更新数据语句)
- DELETE (删除数据语句)

3.2.1. 添加数据

INSERT命令

语法：

INSERT INTO 表名[(字段1,字段2,字段3,...)] VALUES('值1','值2','值3')

注意 :

字段或值之间用英文逗号隔开 .
' 字段1,字段2...' 该部分可省略 , 但添加的值务必与表结构,数据列,顺序相对应,且数量一致 .
可同时插入多条数据 , values 后用英文逗号隔开 .

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练习

自己使用INSERT语句为课程表subject添加数据 . 使用到外键.

3.2.2. 修改数据

update命令

语法：

UPDATE 表名 SET column_name=value [,column_name2=value2,...] [WHERE condition];

注意 :

column_name 为要更改的数据列
value 为修改后的数据 , 可以为变量 , 具体指 , 表达式或者嵌套的SELECT结果
condition 为筛选条件 , 如不指定则修改该表的所有列数据

where条件子句

可以简单的理解为 : 有条件地从表中筛选数据

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测试：

3.2.3. 删除数据

DELETE命令

语法：

DELETE FROM 表名 [WHERE condition];

注意：condition为筛选条件 , 如不指定则删除该表的所有列数据

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TRUNCATE命令

作用：用于完全清空表数据 , 但表结构 , 索引 , 约束等不变 ;

语法：

注意：区别于DELETE命令

相同 : 都能删除数据 , 不删除表结构 , 但TRUNCATE速度更快
不同 :

- 使用TRUNCATE TABLE 重新设置AUTO_INCREMENT计数器
- 使用TRUNCATE TABLE不会对事务有影响（事务后面会说）

测试：

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4.1. DQL语言

DQL( Data Query Language 数据查询语言 )

查询数据库数据 , 如SELECT语句
简单的单表查询或多表的复杂查询和嵌套查询
是数据库语言中最核心,最重要的语句
使用频率最高的语句

SELECT语法

注意 : [ ] 括号代表可选的 , { }括号代表必选得

4.1.1. 指定查询字段

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AS 子句作为别名

作用：

可给数据列取一个新别名
可给表取一个新别名
可把经计算或总结的结果用另一个新名称来代替

DISTINCT关键字的使用

作用 : 去掉SELECT查询返回的记录结果中重复的记录 ( 返回所有列的值都相同 ) , 只返回一条

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使用表达式的列

数据库中的表达式 : 一般由文本值 , 列值 , NULL , 函数和操作符等组成

应用场景 :

SELECT语句返回结果列中使用
SELECT语句中的ORDER BY , HAVING等子句中使用
DML语句中的 where 条件语句中使用表达式

避免SQL返回结果中包含 ' . ' , ' * ' 和括号等干扰开发语言程序.

4.1.2. where 条件语句

作用：用于检索数据表中符合条件的记录

搜索条件可由一个或多个逻辑表达式组成 , 结果一般为真或假.

逻辑操作符

测试

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模糊查询：比较操作符

注意：

数值数据类型的记录之间才能进行算术运算 ;
相同数据类型的数据之间才能进行比较 ;

测试：

4.1.3. 连接查询

JOIN 对比

测试

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自连接

4.1.4. 排序和分页

测试

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4.1.5. 子查询

5.1. 常用函数

5.1.1. 数据函数

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5.1.2. 字符串函数

5.1.3. 日期和时间函数

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5.1.4. 系统信息函数

5.1.5. 聚合函数

函数名称

描述

COUNT()

返回满足Select条件的记录总和数，如 select count(*) 【不建议使用 *，效率低】

SUM()

返回数字字段或表达式列作统计，返回一列的总和。

AVG()

通常为数值字段或表达列作统计，返回一列的平均值

MAX()

可以为数值字段，字符字段或表达式列作统计，返回最大的值。

MIN()

可以为数值字段，字符字段或表达式列作统计，返回最小的值。

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题目

5.2. MD5加密

5.2.1. MD5简介

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。

5.2.2. 实现数据加密

新建一个表 testmd5

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插入一些数据

INSERT INTO testmd5 VALUES(1,'kuangshen',''),(2,'qinjiang','')

如果我们要对pwd这一列数据进行加密，语法是：

update testmd5 set pwd = md5(pwd);

如果单独对某个用户(如kuangshen)的密码加密：

插入新的数据自动加密

INSERT INTO testmd5 VALUES(4,'kuangshen3',md5(''));

查询登录用户信息（md5对比使用，查看用户输入加密后的密码进行比对）

SELECT * FROM testmd5 WHERE `name`='kuangshen' AND pwd=MD5('');

5.3. 小结

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6.1. 事务

6.1.1. 什么是事务

事务就是将一组SQL语句放在同一批次内去执行
如果一个SQL语句出错,则该批次内的所有SQL都将被取消执行
MySQL事务处理只支持InnoDB和BDB数据表类型

6.1.2. 事务的ACID原则

原子性(Atomic)

整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（ROLLBACK）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性(Consist)

一个事务可以封装状态改变（除非它是一个只读的）。事务必须始终保持系统处于一致的状态，不管在任何给定的时间并发事务有多少。也就是说：如果事务是并发多个，系统也必须如同串行事务一样操作。其主要特征是保护性和不变性(Preserving an Invariant)，以转账案例为例，假设有五个账户，每个账户余额是100元，那么五个账户总额是500元，如果在这个5个账户之间同时发生多个转账，无论并发多少个，比如在A与B账户之间转账5元，在C与D账户之间转账10元，在B与E之间转账15元，五个账户总额也应该还是500元，这就是保护性和不变性。

隔离性(Isolated)

隔离状态执行事务，使它们好像是系统在给定时间内执行的唯一操作。如果有两个事务，运行在相同的时间内，执行相同的功能，事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。这种属性有时称为串行化，为了防止事务操作间的混淆，必须串行化或序列化请求，使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。

持久性(Durable)

在事务完成以后，该事务对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

6.1.3. 基本语法

6.1.4. 测试

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6.2. 索引

6.2.1. 索引的作用

提高查询速度
确保数据的唯一性
可以加速表和表之间的连接 , 实现表与表之间的参照完整性
使用分组和排序子句进行数据检索时 , 可以显著减少分组和排序的时间
全文检索字段进行搜索优化.

6.2.2. 分类

主键索引 (Primary Key)
唯一索引 (Unique)
常规索引 (Index)
全文索引 (FullText)

6.2.3. 主键索引

主键 : 某一个属性组能唯一标识一条记录

特点 :

最常见的索引类型
确保数据记录的唯一性
确定特定数据记录在数据库中的位置

6.2.4. 唯一索引

作用 : 避免同一个表中某数据列中的值重复

与主键索引的区别

主键索引只能有一个
唯一索引可能有多个

6.2.5. 常规索引

作用 : 快速定位特定数据

注意 :

index 和 key 关键字都可以设置常规索引
应加在查询找条件的字段
不宜添加太多常规索引,影响数据的插入,删除和修改操作

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6.2.6. 全文索引

百度搜索：全文索引

作用 : 快速定位特定数据

注意 :

只能用于MyISAM类型的数据表
只能用于CHAR , VARCHAR , TEXT数据列类型
适合大型数据集

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6.2.7. 拓展：测试索引

建表app_user：

批量插入数据：100w

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索引效率测试

无索引

创建索引

CREATE INDEX idx_app_user_name ON app_user(name);

测试普通索引

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6.2.8. 索引准则

索引不是越多越好
不要对经常变动的数据加索引
小数据量的表建议不要加索引
索引一般应加在查找条件的字段

6.2.9. 索引的数据结构

7.1. 用户管理

7.1.1. 基本命令

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7.1.2. 权限解释

7.2. MySQL备份

数据库备份必要性

保证重要数据不丢失
数据转移

MySQL数据库备份方法

mysqldump备份工具
数据库管理工具,如SQLyog
直接拷贝数据库文件和相关配置文件

mysqldump客户端

作用 :

转储数据库
搜集数据库进行备份
将数据转移到另一个SQL服务器,不一定是MySQL服务器

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7.3. 规范化数据库设计

7.3.1. 为什么需要数据库设计

当数据库比较复杂时我们需要设计数据库

糟糕的数据库设计 :

数据冗余,存储空间浪费
数据更新和插入的异常
程序性能差

良好的数据库设计 :

节省数据的存储空间
能够保证数据的完整性
方便进行数据库应用系统的开发

软件项目开发周期中数据库设计 :

需求分析阶段: 分析客户的业务和数据处理需求
概要设计阶段:设计数据库的E-R模型图 , 确认需求信息的正确和完整.

设计数据库步骤

收集信息

- 与该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.

标识实体[Entity]

- 标识数据库要管理的关键对象或实体,实体一般是名词

标识每个实体需要存储的详细信息[Attribute]
标识实体之间的关系[Relationship]

7.3.2. 三大范式

问题 : 为什么需要数据规范化?

不合规范的表设计会导致的问题：

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

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,则满足第一范式

第二范式(2nd NF)

第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。

第二范式要求每个表只描述一件事情

第三范式(3rd NF)

如果一个关系满足第二范式,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.

第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。

规范化和性能的关系

为满足某种商业目标 , 数据库性能比规范化数据库更重要

在数据规范化的同时 , 要综合考虑数据库的性能

通过在给定的表中添加额外的字段,以大量减少需要从中搜索信息所需的时间

通过在给定的表中插入计算列,以方便查询