02|了解数据库和 SQL 语言的关系
提示
知识犹如人体的血液一样宝贵。——高士其
你好,我是悦创。
2.1 什么是数据库?
数据库(Database)是以特定组织方式存储以及管理数据的仓库,我们日常生活中经常会接触到数据库,通过浏览器打开网站查阅的新闻,打开微信查看的朋友圈,你从银行账户中查询到的金额等等,这些数据都存储在数据库中。
这么说可能你还是有些疑惑。换个说法:你知道 Excel 电子表格吗?
电子表格和数据库之间有很多的相似点:都可以存储和访问数据,都可以按照需求筛选出自己需要的记录,也可以通过某些特定函数完成数据的统计。电子表格是一个后缀名为 .xls
或者 .xlsx
的文件。数据库同样是一个后缀名为 .sql
的文件。
2.2 有了 Excel 还需要数据库吗?
那你可能会问:既然有了Excel 了,为什么还要有数据库呢?它们两个有什么差别?
不知道你有没有经历过这样一个场景:当你在电子表格中操作数据还未完成时,电脑突然宕机,导致前功尽弃。但是数据库确具有完善的安全管理机制,在这种场景下能将数据进行完美恢复,并将数据损失降到最小。
另外,数据库是可以在线共享的,它允许多人同时操作同一张表格,却不会导致数据混乱。电子表格却无法实现多人同时编辑同一张表格,即使可以也需要设置复杂的共享操作。
并且,数据库在存储硬件允许的情况下,可以存放海量的数据,并且支持比较复杂的计算和查询,而且效率也是远超电子表格,当然数据库的功能远不止这些,我们在后面的章节会一一把数据库的优点向大家展示。
2.3 数据库管理系统
有了数据库,当然要对数据库进行管理,自然而然的数据库管理系统就应运而生了。数据库管理系统就类似于 WPS 和 Office。这两个软件都可以管理后缀名为 .xls
或者 .xlsx
的电子表格。而数据库管理系统就是用来管理后缀名为 .sql
的数据库文件的一个软件。
不同于 WPS 和 Office 的划江而治,数据库管理系统可以说是百花争艳,比如说付费的有甲骨文公司的 Oracle、IBM 的 DB2、微软的 SQL Server,开源的有 MySQL 和 PostgreSQL。都是比较成熟的数据管理系统产品。
在选择数据库时需要结合具体项目业务及投入成本等因素综合考虑,比如银行、金融、物流等数据量大、对安全性要求高且投入较大的项目使用 Oracle 和 SQLL Server 会更好,Mysql 和 PostgreSQL 则更适合互联网方向的中小型项目,对于初学者可以选择 SQLL Server 或者 Mysql 来入门。
为了让大家更全面了解各个主流数据库的差异,后续各小节会对同一功能 SQL 查询在不同数据库上进行对比验证,如没有特殊说明,本课程执行 SQL 语句的具体数据库版本默认为 MariaDB 10.3.12(MySQL的一个分支)或者 SQL Server 2012、Oracle 11.2.0.1、PostgreSQL 11.6。
2.4 安装 MariaDB 10.3.21
在使用数据库之前,和大家一起了解下数据库 MariaDB 10.3.21 的安装过程:
首先 Vmware 上新建虚拟机安装 CentOS7.5,root 用户登录:
[root@iZ8vbexjmeno0adswvyk5nZ ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)
进入 /etc/yum.repos.d
生成 MariaDB.repo
文件 :
[root@iZ8vbexjmeno0adswvyk5nZ ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@iZ8vbexjmeno0adswvyk5nZ yum.repos.d]# cat Mariadb.repo
cat: Mariadb.repo: No such file or directory
[root@iZ8vbexjmeno0adswvyk5nZ yum.repos.d]# touch Mariadb.repo
[root@iZ8vbexjmeno0adswvyk5nZ yum.repos.d]# vim Mariadb.repo
[root@iZ8vbexjmeno0adswvyk5nZ yum.repos.d]# cat Mariadb.repo
[Mariadb]
name = MariaDB
baseurl = http://yum.mariadb.org/10.3/centos7-amd64
gpgkey=https://yum.mariadb.org/RPM-GPG-KEY-MariaDB
gpgcheck=1
[Mariadb]
name = MariaDB
baseurl = http://yum.mariadb.org/10.3/centos7-amd64
gpgkey=https://yum.mariadb.org/RPM-GPG-KEY-MariaDB
gpgcheck=1
运行安装命令安装 MariaDB :
yum -y install MariaDB-server MariaDB-client
安装成功之后启动 MariaDB 服务,并设为开机自启:
systemctl start mariadb #启动服务
systemctl enable mariadb #设置开机启动
登录到 MariaDB 数据库:
mysql -uroot -p
输入上面命令后,系统会提示我们输入密码,此时 root 默认密码为空,直接回车即可。
如果要退出 MariaDB,输入 exit;
后回车即可。
进行 MariaDB。的相关简单配置,在 Linux 命令行输入命令:
mysql_secure_installation
回车后,系统会提示我们进行以下内容的设置:
Enter current password for root (enter for none):<–初次运行直接回车
Set root password? [Y/n] <– 是否设置root用户密码,输入y并回车或直接回车
New password: <– 设置root用户的密码
Re-enter new password: <– 再输入一次你设置的密码
Remove anonymous users? [Y/n] <– 是否删除匿名用户,回车
Disallow root login remotely? [Y/n] <–是否禁止root远程登录,回车(后面授权配置)
Remove test database and access to it? [Y/n] <– 是否删除test数据库,回车
Reload privilege tables now? [Y/n] <– 是否重新加载权限表,回车
初始化 MariaDB 完成,再次登陆需要输入设置的密码。
配置 MariaDB 的字符集,使得 MariaDB 服务端支持中文 :
vi /etc/my.cnf
[mysqld]
init_connect='SET collation_connection = utf8_unicode_ci'
init_connect='SET NAMES utf8'
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_unicode_ci
skip-character-set-client-handshake
systemctl restart mariadb #重新启动
2.5 什么是表?
表-Table,是数据库存贮数据的基本单元。你可以把表设想为电子表格中的 Sheet 页。而表就是数据库中的 Sheet 页。
上面的例子可能不太形象,换个说法。如果把数据库比作一列货运火车,那么 Schema (模式,也叫架构)就是这列火车的一节节的车厢,每间车厢中放置有很多包装箱,这些包装箱就是表。
在同一个车厢中,包装箱编号不能重名,但不同车厢中的包装箱编号可以重名,Schema 和表也同样具有这个特点。同一间车厢存放着相同规格的包装箱,就像同一个模式下的表具有相同的特性(表如何存储,什么样的数据,数据如何分解等)。也可以将 Schema 看做操作系统上的目录,里面的文件就是表,只是 Schema 里面不能创建 Schema,而目录里面是可以继续创建目录。
火车 | ———>> | 数据库 |
---|---|---|
车厢 | ———>> | Schema |
包装箱 | ———>> | 表 |
货物 | ———>> | 表中存放数据 |
一张表只能存一种相关的实体,比如可以存放学生信息,课程信息,学生选课记录等。 学生信息和课程信息不能存放在一张表中,这样会导致查询很困难,而且数据混乱。
值得注意的是,Schema 除包含表之外,还可以包含与表相关的视图,索引,数据类型,函数以及操作符等数据库对象。另外 Schema 在不同数据库中它的含义稍有差别,在 SQL Server 和 PostgreSQL 中默认 Schema 分别为 dbo 和 public ,它们和用户权限有很大关系,在你创建数据库对象时,如果没有指定 Schema,数据库对象归属于这些默认的 Schema。而在 MySQL 中,Schema 就是指的数据库,在 Oracle 中一个 Schema 对应着一个用户。
2.6 什么是列、行和数据类型
如果说一张表就是一个实体,那么表中的列就是这个实体的属性,比如学生(实体)表中有年龄,性别和学号等列来表示学生的属性,一行就是指一条记录,一名学生的相关属性数据就可以存放成一行数据。从上面可以看出数据库中的行和列与 Excel 中的行和列很类似。
数据库的数据类型是和列并存的,它指定了列在计算机机中以什么数据形式存储,虽然常用的数据类型就几种,但在各种数据库中却存在名称上或用法上的细微差异,下表列出了四种数据库主要数据类型对比:
SQLServer | MySQL | ORACLE | PostgreSQL |
---|---|---|---|
int | int | NUMBER | int4 |
varchar | varchar | VARCHAR2 | varchar |
nvarchar | varchar | NVARCHAR2 | varchar |
datetime | datetime | DATE | timestamp |
decimal | decimal | NUMBER | numeric |
text | longtext | CLOB | text |
tinyint | tinyint | NUMBER | int2 |
bit | tinyint | NUMBER | bool |
float | float | FLOAT | foloat8 |
2.7 SQL 语句
现在大家已经知道了数据库,表,行列数据的概念了。那么问题就来了:我该怎么操作数据库,表,行列数据呢?
这时,就不得不说一下本门课程的重点 SQL 语句了。Sql 是操作和管理数据库的工具,是人们与数据库交互的一种计算机语言,它由关键字(如 select
,from
,where
,order by
,create
等)、表名、字段等组合成的一条语句,Sql 语句分为以下几种类型:
- DDL(Data Definition Language,数据定义语言) 日常使用的创建数据库或表的 Create 语句,删除数据库或表的 Drop 语句,以及修改数据库或表的 alter 语句都属于该类型,比如我们在 SQL Server 上的数据库中创建一张学生表:
CREATE TABLE [dbo].[student] (
[id] [int] NOT NULL,
[sid] [nvarchar] (30) NOT NULL,
[stu_name] [nvarchar] (20) NOT NULL,
[gender] [tinyint] NULL,
[age] [int] NOT NULL,
PRIMARY KEY CLUSTERED
(
[id] ASC
)) ON [PRIMARY];
- DML(Data Manipulation Language,数据操作语言)对表的增删改查都属于 DML语句 ,比如我们查询年龄大于29岁的学生:
- 除此之外,还有 DCL(Data Control Language,数据控制语言), 它主要完成对数据库变更操作的确认和取消,以及用户对数据库对象权限的设定 。比如 update 语句后面出现 commit 表示确认更新完成,出现 rollback 代表取消更新,数据保持不变。
2.8 测试数据获取
本专栏相关表结构和数据可以通过以下链接获取:https://github.com/AndersonHJB/Easy-Sql-Tutorial
命令
1. 查看已有数据库
show databases;
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
+--------------------+
4 rows in set (0.01 sec)
mysql> create database aiyc;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| aiyc |
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
+--------------------+
5 rows in set (0.01 sec)
视野中若有了焦点,自然也出现了盲点。
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