第三章 - SQL基础及元数据获取

SQL的介绍

SQL的定义：结构化查询语句

SQL的作用：对库和表进行操作

SQL的常用分类

• DDL 数据定义语言(Data Definition Language)
• DCL 数据控制语言(Data Control Language)
• DML 数据操作语言(Data Manipulation Language )
• DQL 数据查询语言(Data Query Language)

表的核心属性介绍

列的属性

数据类型

## 数值类型
  - tinyint  极小整数数据类型(0-255)
  - INT      常规大小的整数数据类型

## 字符类型
  - CHAR 	  固定长度字符串、最多为255个字符
  - VARCHAR   可变长度字符串、最多为65535个字符
  - ENUM      有一个固定的合法值组成的枚举(相当组成个选项列表)

- 时间类型
  - DATETIME	范围从 1000-01-01 00:00:00.000000 至 9999-12-31 23:59:59.999999。
  - TIMESTAMP   范围从 1970-01-01 00:00:00.000000 至 2038-01-19 03:14:07.999999。
             	注意:TIMESAMP会受到时区的影响
## 二进制类型
   一般不使用(MYSQL不适合存储图片,视频等)
   neo4J 专门用来做图片视频的存储

约束((一般建表时添加))

primary key  #主键约束
设置为主键的列，此列的值必须非空且唯一，主键在一个表中只能有一个，但是可以有多个列一起构成。

not null	 #非空约束
列值不能为空，也是表设计的规范，尽可能将所有的列设置为非空。可以设置默认值为0

unique key	 #唯一键
列值不能重复

其他属性

unsigned   #无符号
针对数字列，非负数。

key   #索引
可以在某列上建立索引，来优化查询,一般是根据需要后添加

default	#默认值
列中，没有录入值时，会自动使用default的值填充

auto_increment	#自增长
针对数字列，顺序的自动填充数据（默认是从1开始，将来可以设定起始点和偏移量）
comment	#注释

表的属性

存储引擎

默认存储引擎:INNoDB

字符集

GBK       //一个中文字符占用2个字节
UTF8	  //一个中文字符占用3个字节
utf8mb4   //一个中文字符占用4个字节长度  

UTF8与UTF8MB4区别：
UTF8MB4支持emoji  支持音标

校对规则(collation)

校对规则是跟着字符集走的.
例如: utf8mb4
utf8mb4_general_ci     --> 通用的校对,默认值,大小写不区分(默认规则)
utf8mb4_bin			  --> 大小写区分

-- 查看字符集校对规则
show collation;

-- 修改字符集校对规则
alter database world charset utf8mb4 collate utf8mb4_bin;

SQL基础操作-DDL

库的定义

建库

create database school;
create schema sch;
CREATE DATABASE test CHARSET utf8;
create database xyz charset utf8mb4 collate utf8mb4_bin;
--
建库规范:
	库名使用小写
	库名不能是数字开头
	库名要和业务有关
	建库时要添加字符集
--

删库

drop database test;

改库

alter database test charset utf8mb4;

查库

show databases;		//查看所有库
show create database test;	//查看单个库

表定义

建表

-- 建表格式:
create table  表名(
列名1  数据类型  约束  其他属性,
列名2  数据类型  约束  其他属性,
列名n  数据类型  约束  其他属性,
)engine=innodb charset=utf8mb4;

USE school;
CREATE TABLE stu(
id      INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '学号',
sname   VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT '姓名',
sage    TINYINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '年龄',
sgender ENUM('m','f','n') NOT NULL DEFAULT 'n' COMMENT '性别',
sfz     CHAR(18) NOT NULL UNIQUE  COMMENT '身份证',
intime  TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT NOW() COMMENT '入学时间'
) ENGINE=INNODB CHARSET=utf8mb4 COMMENT '学生表';

 #DEFAULT NOW（）  当前时间的意思
 #ENGINE 指定使用的表结构   

建表规范:

1.表名小写,无数字开头,与业务有关

2.必须要有主键,一般是一个自增长的无关列

3.选择合适的数据类型,字符长度要适中

4.每个列都非空,并设置默认值

5.每个列必须要有注释

6.必须设置存储引擎和字符集

删表

-- 表定义和数据全部删除
drop table stu;

-- 清空表的区,数据清空，表定义保留
truncate table stu;

改表

-- 在表中插入一列(默认最后列)
ALTER TABLE stu ADD qq VARCHAR(20) NOT NULL UNIQUE COMMENT 'qq号';  //在stu表中添加qq列

-- 在指定列后插入一列--AFTER
ALTER TABLE stu ADD wechat VARCHAR(64) NOT NULL UNIQUE COMMENT '微信号' AFTER sname; //在sname后添加wechat列(after)

-- 在第一列前插入一列-- FIRST
ALTER TABLE stu ADD num INT NOT NULL COMMENT '数字' FIRST;

-- 删除列
ALTER TABLE stu DROP wechat;

-- 修改列的数据类型的属性 -- MODIFY
ALTER TABLE stu MODIFY sname VARCHAR(128) NOT NULL;

-- 修改列名称(数据类型需要指定) -- CHANGE
ALTER TABLE stu CHANGE sgender sg CHAR(1) NOT NULL DEFAULT 'n' ;

查表

-- 查看表结构
desc xs;

-- 查看单张表
show create table xs;

-- 查看当前库中所有表
show tables;

复制表结构

CREATE TABLE ceshi LIKE stu;  //将stu表结构复制到ceshi

SQL基础操作-DCL

权限回收

-- revoke 权限 on 范围  from 用户;
revoke delete on zhihu.* from zhihu@'10.0.0.%';

用户授权

-- grant 权限 	no 对象	to 用户
grant all on *.* to admin@'10.0.0.%' identified by '123456';
grant all on *.* to admin1@'10.0.0.%' identified by '123456' with grant option;
//with grant option：超级管理员才具备的，给别的用户授权的功能

SQL基础操作-DML

插入表数据 -- INSERT

USE school //进入指定库

-- 插入一条数据-最简单写法
INSERT INTO student VALUES(1,'oldguo','22654481',18);

-- 插入一条数据(标准) //推荐
INSERT INTO student(sno,sname,sage,ssex)
VALUES (2,'zhang3',18,'m');

-- 插入多条数据 //推荐
INSERT INTO student(sno,sname,sage,ssex)
VALUES
(3,'zhang4',18,'m'),
(4,'li4',18,'m'),
(5,'wang5',19,'f');

-- 针对性录入数据
INSERT INTO student(sname,sage,ssex)
VALUES ('zhang3',18,'m');

修改表数据 - UPDATE

-- 语法格式

UPDATE 表名 SET 列名='值'  where 列名='值' AND 列名='值'  //UPDATE一定要加where条件，多个条件加AND

-- 将student表中名字li4为zhang1
update student set sname='zhang1' where sno=3;

-- 将1号学员的1001课程分数修改为89
update sc  set score=89 where sno=1 and cno=1001;

删除表数据 -- DELETE

-- 删除1号学员的所有成绩信息(sno为1)
delete from sc_bak where sno=1;

使用update代替delete -- 伪删除

1.额外添加一个状态列
alter table student add status enum(1,0) default 1;

2.使用update
update student set status='0' where sid=1;

3.应用查询存在的数据(业务语句查询语句进行调整)
select * from student where status=1;

SQL基础应用 - DQL

SELECT 语句应用

SELECT (单表)的执行逻辑

select 列1,列2
from
where
group
having
order by
limit

SELECT 单独使用的情况(MySQL独家)

-- SELEECT @@参数
SELECT @@datadir;
SELECT @@port;
SELECT @@socket;
SELECT @@innodb_flush_log_at_trx_commit;
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb%';

-- select 函数()
SELECT NOW();
SELECT DATABASE();
SELECT USER();
SELECT 12*12;
SELECT CONCAT('HELLO  WORD');
SELECT CONCAT(USER,'@',HOST) FROM mysql.user;
SELECT GROUP_CONCAT(USER,'@',HOST) FROM mysql.user;

FROM 子句应用

以下操作使用world库,world说明

SELECT * FROM city;    //查看city的所有信息
SELECT NAME,countrycode FROM city;    //查看city的name和countrtcode列

where 子句应用

-- 等值查询
SELECT * FROM city WHERE CountryCode='CHN';     //查询中国所有城市的信息

-- 不等值查询 (>，<，<=，>=，<>)
SELECT * FROM city WHERE Population<100;        //查询人口数据小于100人的城市
SELECT * FROM city WHERE countrycode!='CHN';    //查询不是中国的城市(尽量不要使用,可能不走索引)
SELECT * FROM city WHERE countrycode<>'CHN';    //查询不是中国的城市(尽量不要使用,可能不走索引)

-- 模糊查询
SELECT * FROM city WHERE CountryCode LIKE 'CH%';    //查询国家代号为CH开头的城市信息

-- 逻辑连接符(and，or)
SELECT * FROM city WHERE countrycode='CHN' AND Population>5000000;    //查询中国城市人口超过500W的城市信息
SELECT * FROM city WHERE district='shandong' OR District='hebei';     //查看山东省或河北的城市信息

-- 配合between and 使用
SELECT * FROM city WHERE Population BETWEEN 1000000 AND 2000000;    //查询人口数在100W-200W区间的城市信息(包含头尾，)

-- 配合 in 使用
SELECT * FROM city WHERE district IN ('shandong','hebei');    //查询山东省或河北的城市信息

-- 配合 not in 使用
SELECT * FROM city WHERE countrycode NOT IN ('CHN','USA');    //查询不是中国或美国的城市信息

group by + 常用聚合函数

作用

根据 by后面的条件进行分组，方便统计，by后面跟一个列或多个列

常用的聚合函数

COUNT()	 -- 计数
AVG()	 -- 平均值
SUM()	 -- 求和
MIN()	 -- 最小值
MAX()	 -- 最大值
group_concat()	-- 列转行

举个例子

-- 统计每个国家的城市个数
SELECT countrycode,COUNT(id) FROM city
GROUP BY countrycode;

-- 统计每个国家的总人口数
SELECT countrycode,SUM(Population) FROM city
GROUP BY countrycode;

-- 统计各个国家的城市名列表
SELECT countrycode ,GROUP_CONCAT(NAME)
FROM city
GROUP BY countrycode

having 子句使用

-- 统计中国,每个省的,城市个数,省总人口数
--  只显示人口总数大于800w的省
SELECT District,COUNT(NAME),SUM(Population) FROM city
WHERE countrycode='CHN'
GROUP BY District
HAVING SUM(Population)>8000000;

order by 子句

ORDER BY 语句用于对结果集进行排序。

默认升序,DESC 降序

-- 以上例子,将人口数进行排序输出
SELECT district, COUNT(NAME),SUM(population)
FROM  city
WHERE countrycode='CHN'
GROUP BY district
HAVING  SUM(population)>8000000
ORDER BY SUM(population) DESC ;

-- 查询中国所有城市信息,并以人口数降序输出
SELECT * FROM city WHERE countrycode='CHN'
ORDER BY population  DESC ;

limit 应用

-- 查询中国所有城市信息,并以人口数降序输出,只显示前五名
SELECT * FROM city WHERE countrycode='CHN'
ORDER BY population  DESC
LIMIT 5 ;

-- 跳过前N行,显示M行(N和M代表的是数字)
LIMIT M  offet N
LIMIT N,M

distinct -去重复

-- 查询所有的国家代号信息
SELECT  DISTINCT countrycode FROM city ;

union 与 union all

-- 中国或美国城市信息

SELECT * FROM city
WHERE countrycode IN ('CHN' ,'USA');

SELECT * FROM city WHERE countrycode='CHN'
UNION ALL
SELECT * FROM city WHERE countrycode='USA'

说明:一般情况下,我们会将 IN 或者 OR 语句 改写成 UNION ALL,来提高性能
UNION     去重复
UNION ALL 不去重复

join 多表连接查询

多表连接查询通过表之间的关联字段，一次查询多表数据。

多表连接类型

• 内连接
• 外连接
• 全连接
• 笛卡尔

内连接的类型

• 传统连接(where)
• 自连接
• join uing
• join on

join on的语法

-- 两张表连接
select xxxx
from A
join B
on A.xxx = B.yyy

-- 多张表连接
select xxx
from A
Join C
on A.xx=C.yy
join B
on C.aa=B.bb

多表连接联系

--- 5.1 查询人口数量少于100人的城市所在:国家名,国土面积,城市名,人口数
USE world;
DESC city;
DESC country;

SELECT
country.name ,country.SurfaceArea,city.name,city.Population
FROM city
JOIN country
ON city.CountryCode=country.code
WHERE city.Population<100;

--- 5.2 统计zhang3学习了几门课程
SELECT student.sname,COUNT(sc.cno)
FROM student
JOIN sc
ON student.sno=sc.sno
WHERE student.sname='zhang3';

--- 5.3  统计zhang3学习课程名称
SELECT student.sname,GROUP_CONCAT(course.cname)
FROM student
JOIN sc
ON student.sno=sc.sno
JOIN course
ON sc.cno=course.cno
WHERE student.sname='zhang3';

--- 5.4 oldguo老师教了学生的个数
SELECT teacher.tname,COUNT(student.sno)
FROM teacher
JOIN course
ON teacher.tno=course.tno
JOIN sc
ON course.cno=sc.cno
JOIN student
ON sc.sno=student.sno
WHERE teacher.tname='oldguo';

--- 5.5 每位老师所教课程的平均分,并按平均分排序

SELECT teacher.tname,AVG(sc.score)
FROM teacher
JOIN course
ON teacher.tno=course.tno
JOIN sc
ON course.cno=sc.cno
GROUP BY teacher.tno
ORDER BY AVG(sc.score) ;

--- 5.6 查询oldguo所教的不及格的学生姓名
SELECT teacher.tname,student.sname,sc.score
FROM teacher
JOIN course
ON teacher.tno=course.tno
JOIN sc
ON course.cno=sc.cno
JOIN student
ON sc.sno=student.sno
WHERE teacher.tname='oldguo' AND sc.score<60;

--- 5.7 查询所有老师所教学生不及格的信息
SELECT teacher.tname,GROUP_CONCAT(student.sname)
FROM teacher
JOIN course
ON teacher.tno=course.tno
JOIN sc
ON course.cno=sc.cno
JOIN student
ON sc.sno=student.sno
WHERE sc.score<60
GROUP BY teacher.tname;

多表连接总结

1. 多表连接中，小表驱动大表
2. 通过left join 强制选定驱动表

AS 别名

表别名

​表别名一般是在from的表的别名，或者join后的表的别名。在where， group by ，select 后的列，having，order by

SELECT a.tname,GROUP_CONCAT(d.sname)
FROM teacher  AS a
JOIN course   AS b
ON a.tno=b.tno
JOIN sc AS c
ON b.cno=c .cno
JOIN student AS d
ON c.sno=d.sno
WHERE c.score<60
GROUP BY a.tname;

列表名

列别名一般是在select后的列，定义的别名。结果集显示会以别名形式展示,在having和order by中可以调用列别名。

SELECT a.tname AS 讲师,AVG(c.score) AS 平均分
FROM teacher AS a
JOIN course  AS b
ON a.tno=b.tno
JOIN sc AS c
ON b.cno=c.cno
GROUP BY a.tno
ORDER BY 平均分 ;

元数据获取

基表: 数据字典信息(列结构frm)，系统状态，对象状态

元数据获取方式

• information_schema
• show 语句

show 语句(MySQL独家)

show databases;           		-- 查看所有数据库名
show tables;   		      		-- 查看当前库下的表名
show tables from world;   		-- 查看world数据库下的表名
show create database      		-- 查看建库语句
show create table         		-- 查看建表语句
show grants for root@'localhost' 	-- 查看用户权限信息
show charset				-- 查看所有的字符集
show collation				-- 查看校对规则
show full processlist			-- 查看数据库连接情况
show status				-- 查看数据库的整体状态
show status	like '%lock%'		-- 模糊查看数据库的整体状态
show variables 				-- 查看数据库所有变量情况
show variables 	like '%innodb%'		-- 查看数据库所有变量情况
show engines				-- 查看所有支持存储引擎
show engine innodb status  		-- 查看所有innodb存储引擎状态情况
show binary logs			-- 查看二进制日志情况
show binlog events in 			-- 查看二进制日志事件
show relaylog events in 		-- 查看relay日志事件
show slave status 			-- 查看从库状态
show master status 			-- 查看数据库binlog位置信息
show index from				-- 查看表的索引情况

information_schema 虚拟库

创建视图

information_schema ---> VIEWS 视图

CREATE VIEW test AS SELECT
country.name AS co_name,country.SurfaceArea,city.name AS ci_name,city.Population
FROM city   JOIN country
ON city.CountryCode=country.code
WHERE city.Population<100;

VIEWS 视图: TABLES

存储整个数据库中，所有表的元数据的查询方法

use information_schema;
desc tables;
常用的
TABLE_SCHEMA 	-- 表所在的库
TABLE_NAME      -- 表名
TABLE_TYPE      -- 表类型
ENGINE          -- 表的存储引擎
TABLE_ROWS      -- 表的行数
AVG_ROW_LENGTH  -- 平均行长度/用于计算真正的存储空间表的行数
INDEX_LENGTH    -- 索引的长度

举个例子

-- 1. 查询 world 数据库下的所有表名
show tables from world;

-- 2. 查询整个数据库下的所有表名
SELECT table_name FROM information_schema.tables;

-- 3. 查询所有InnoDB引擎的表
SELECT table_schema,table_name,ENGINE FROM information_schema.tables
WHERE ENGINE='innodb';

-- 4. 统计每张表的实际占用空间大小情况(AVG_ROW_LENGTH*TABLE_ROWS+INDEX_LENGTH)
SELECT
table_name ,
AVG_ROW_LENGTH*TABLE_ROWS+INDEX_LENGTH
FROM information_schema.tables;

-- 5. 统计每个库的空间使用情况大小情况
SELECT
table_schema,
SUM(AVG_ROW_LENGTH*TABLE_ROWS+INDEX_LENGTH)/1024/1024  AS total_mb
FROM information_schema.tables
GROUP BY table_schema

-- 6. 对MySQL的数据库进行分库分表备份
-- mysqldump -uroot -p123  world city >/backup/world_city.sql
SELECT CONCAT("mysqldump -uroot -p123456 ",table_schema ," ",table_name ," >/backup/",table_schema,
"_",table_name,".sql")
FROM information_schema.tables INTO OUTFILE '/tmp/bak1.sql';

-- 7. 模仿模板语句,批量生成对world数据库下的表操作的语句
-- alter table world.city discard tablespace;
SELECT CONCAT("alter table ",table_schema,".",table_name," discard tablespace;")
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema='world'
INTO OUTFILE '/tmp/discard.sql';