什么是數據庫？

數據庫（Database）是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫，

每個數據庫都有一個或多個不同的API用于創建，訪問，管理，搜索和復制所保存的數據。

我們也可以將數據存儲在文件中，但是在文件中讀寫數據速度相對較慢。

所以，現在我們使用關系型數據庫管理系統（RDBMS）來存儲和管理的大數據量。所謂的關系型數據庫，是建立在關系模型基礎上的數據庫，借助于集合代數等數學概念和方法來處理數據庫中的數據。

RDBMS即關系數據庫管理系統(Relational Database Management System)的特點：

1.數據以表格的形式出現
2.每行為各種記錄名稱
3.每列為記錄名稱所對應的數據域
4.許多的行和列組成一張表單
5.若干的表單組成database

RDBMS 術語
在我們開始學習MySQL 數據庫前，讓我們先了解下RDBMS的一些術語：

數據庫: 數據庫是一些關聯表的集合。
數據表: 表是數據的矩陣。在一個數據庫中的表看起來像一個簡單的電子表格。
列: 一列(數據元素) 包含了相同的數據, 例如郵政編碼的數據。
行：一行（=元組，或記錄）是一組相關的數據，例如一條用戶訂閱的數據。
冗余：存儲兩倍數據，冗余降低了性能，但提高了數據的安全性。
主鍵：主鍵是唯一的。一個數據表中只能包含一個主鍵。你可以使用主鍵來查詢數據。
外鍵：外鍵用于關聯兩個表。
復合鍵：復合鍵（組合鍵）將多個列作為一個索引鍵，一般用于復合索引。
索引：使用索引可快速訪問數據庫表中的特定信息。索引是對數據庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構。類似于書籍的目錄。
參照完整性: 參照的完整性要求關系中不允許引用不存在的實體。與實體完整性是關系模型必須滿足的完整性約束條件，目的是保證數據的一致性

1. 安裝mysql:

windows下載安裝地址mysql地址
centos下載安裝命令

yum -y install mariadb mariadb-server

ubuntu上Mysql安裝

sudo apt-get install mysql mysql-client

2. 連接Mysql

先使用mysql命令連接到mysql的服務器，輸入安裝的時候自己設置的密碼

mysql -u root -p

然后輸入mysql的密碼即可進入mysql數據庫中

3. 簡單的SQL命令

3.1 查看當前mysql中有那些數據庫

show databases;

3.2 創建/刪除自定義的數據庫

• 創建數據庫

創建數據庫的時候，需要指定編碼charset=utf-8,要不然存儲中文會出現亂碼

create database test charset=utf8;

注意：1. create database 語句的后面是要創建的數據庫名稱。建議數據庫名稱盡可能是有意義和具有一定的描述性。

2. 重復創建同一個數據庫是會提示你，數據庫已經存在了
   改進方案：

create database if not exists database_name

注意: if not exists是語句的可選子句。 if not exists子句可防止創建數據庫服務器中已存在的新數據庫的錯誤。不能在MySQL數據庫服務器中具有相同名稱的數據庫。

• 刪除數據庫

drop database test;

注意：刪除重復的同一個數據庫的時候是會提醒你，數據庫不存在了
改進方案：

drop database if exists test;

注意：與create database語句類似，if exists是該語句的可選部分，以防止您刪除數據庫服務器中不存在的數據庫。
3.3 選擇數據庫
你連接到 MySQL 數據庫后，可能有多個可以操作的數據庫，所以你需要選擇你要操作的數據庫。 必須通過使用USE語句告訴MySQL要使用哪個數據庫。

use test;

從現在開始，所有操作(如查詢數據，創建新表, 增加表數據，刪除表數據)都將對當前數據庫(即test)產生影響。
3.4 數據類型
MySQL支持多種類型，大致可以分為三類：數值、日期/時間和字符串(字符)類型。

• 數值類型：

• 日期和時間類型： 表示時間值的日期和時間類型為DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。 每個時間類型有一個有效值范圍和一個"零"值，當指定不合法的MySQL不能表示的值時使用"零"值。

• 字符串類型：

3.5 創建表.
創建MySQL數據表需要以下信息：
表名、表字段名、定義每個表字段
語法： create table table_name (column_name column_type);

create table `student`(
 `id` int auto_increment,
 `name` varchar(30) not null,
 primary key(`id`) 
)engine=InnoDB default charset=utf8;

• 解析：
  • 1. 如果你不想字段為空 可以設置字段的屬性為 NOT NULL， 在操作數據庫時如果輸入該字段的數據為NULL ，就會報錯。
  • 2. AUTO_INCREMENT定義列為自增的屬性，一般用于主鍵，數值會自動加1。
  • 3. INT 定義的字段為整形
  • 4. VARCHAR 定義可變的字符串，最大的長度為30。
  • 5. PRIMARY KEY關鍵字用于定義列為主鍵。
  • 6. ENGINE 設置存儲引擎。
  • 7. CHARSET 設置編碼。

3.6刪除表
刪除表的語法很簡單，刪除表的同時，表里面的所有信息都會被刪除掉，所以該操作需要很小心。
語法： drop table table_name ;
3.7增數據
語法： inset into table_name (file1, file2, file3) values (value1, value2, value3)

insert into `student` (`name`) values('coco');

3.8查數據
語法： select column_name1, column_name2 from table_name [where] [limit n] [offset m]
注解：

1）查詢語句中你可以使用一個或者多個表，表之間使用逗號(,)分割，并使用WHERE語句來設定查詢條件。
2）SELECT 命令可以讀取一條或者多條記錄。
3）可以使用星號（*）來代替其他字段，SELECT語句會返回表的所有字段數據
4）可以使用 WHERE 語句來包含任何條件。
5）可以使用 LIMIT 屬性來設定返回的記錄數。
6）可以通過OFFSET指定SELECT語句開始查詢的數據偏移量。默認情況下偏移量為0。

select id,name from student where name='coco';

3.9改數據
語法： update table_name set field1=value1 fields2=value2 [where]
注解： 1) 可以同時更新一個或多個字段。 2) 可以在 WHERE 子句中指定任何條件。

update student set name='xxx' where id=1;

3.10刪數據
語法： delete from table_name [where]
注解： 1）如果沒有指定 WHERE 子句，MySQL 表中的所有記錄將被刪除。

delete from student where name='xxx';

4.進階

4.1 主鍵
語法： alter table table_name add primary KEY(primary_key_column);

注解： 1）簡單而言，主鍵就是一個用來唯一標識表中的每行記錄 2）主鍵的值必須是唯一的，非空的，每個表只有一個主鍵 3）主鍵的數據類型，int 類型 4）主鍵通常設為 auto_increment，自動生成唯一的序列值

4.2 外鍵

一張表中有一個非主鍵的字段指向了別一張表中的主鍵，就將該字段叫做外鍵。

語法：
　　alter table table_name1 add [constraint 約束名] foreign key(外鍵字段名) references table_name2(主鍵字段名);
使用外鍵的前提：
　　　　1. 表儲存引擎必須是innodb，否則創建的外鍵無約束效果。
　　　　2. 外鍵的列類型必須與父表的主鍵類型完全一致。
　　　　3. 外鍵的名字不能重復。
　　　　4. 已經存在數據的字段被設為外鍵時，必須保證字段中的數據與父表的主鍵數據對應起來。

4.3外鍵約束

on delete 和 on update都有restrict，no action, cascade, set Null屬性。現在分別對他們的屬性含義做個解釋。

• 1. ON DELETE restrict(約束):當在父表（即外鍵的來源表）中刪除對應記錄時，首先檢查該記錄是否有對應外鍵，如果有則不允許刪除。

  • no action:意思同restrict.即如果存在從數據，不允許刪除主數據。

  • cascade(級聯):當在父表（即外鍵的來源表）中刪除對應記錄時，首先檢查該記錄是否有對應外鍵，如果有則也刪除外鍵在子表（即包含外鍵的表）中的記錄。

  • set null:當在父表（即外鍵的來源表）中刪除對應記錄時，首先檢查該記錄是否有對應外鍵，如果有則設置子表中該外鍵值為null（不過這就要求該外鍵允許取null）

• 2. ON UPDATE restrict(約束):當在父表（即外鍵的來源表）中更新對應記錄時，首先檢查該記錄是否有對應外鍵，如果有則不允許更新。

  • no action:意思同restrict.

  • cascade(級聯):當在父表（即外鍵的來源表）中更新對應記錄時，首先檢查該記錄是否有對應外鍵，如果有則也更新外鍵在子表（即包含外鍵的表）中的記錄。

  • set null:當在父表（即外鍵的來源表）中更新對應記錄時，首先檢查該記錄是否有對應外鍵，如果有則設置子表中該外鍵值為null（不過這就要求該外鍵允許取null）。

4.4索引

什么是索引： MySQL索引的建立對于MySQL的高效運行是很重要的，索引可以大大提高MySQL的檢索速度。打個比方，如果合理的設計且使用索引的MySQL是一輛蘭博基尼的話，那么沒有設計和使用索引的MySQL就是一個人力三輪車。 實際上，索引也是一張表，該表保存了主鍵與索引字段，并指向實體表的記錄。 但過多的使用索引將會造成濫用。因此索引也會有它的缺點：雖然索引大大提高了查詢速度，同時卻會降低更新表的速度，如對表進行INSERT、UPDATE和DELETE。因為更新表時，MySQL不僅要保存數據，還要保存一下索引文件。

創建語法： create index [index_name索引名] on table_name([column_name 列名]);

刪除語法： drop index [index_name 索引名] on table_name;

查看語法： show index from table_name;

修改語法： alter table table_name add unique [index_name 索引名]

4.5聚合函數

什么是聚合函數： 對統計的結果進行二次篩選：分組，排序，算和，計算最大值，最小值，求取平均值等

1）group by 字段 ： 按字段將記錄分組，通常和其它的函數聯合使用，group by 操作后，返回每一組的第一條記錄

2）order by:根據指定字段進行排序，默認升序(asc)排序，可以指定多個排序字段，按照字段先后分別排序。

3）sum(expr):求和

4）avg(expr):求平均數

5）count(expr):計數器，返回SELECT語句檢索到的行中非NULL值的數目

6）max(expr) 獲取最大值

7）min(expr) 獲取最小值

5. 其他查詢方法

5.1 介于什么之間

關鍵字：between and 作用：用來查詢過濾信息，在一個范圍內的搜素結果。

5.2 模糊查詢

1）關鍵字： like 作用：用來模糊查詢

例如： 查詢學生表中姓王的同學

select stuname, stusex from TbStudent where stuname like '王%';

例如： 查詢學生表中姓名中有王字的同學

select stuname from TbStudent where stuname like '%王%';

2）關鍵字： _ 作用：用來模糊查詢，但是只能有一個模糊查詢的位數

例如：查詢姓郭名字總共兩個字的學生的姓名(模糊)

select stuname from TbStudent where stuname like '郭_';

例如：查詢姓郭名字總共三個字的學生的姓名(模糊)

select stuname from TbStudent where stuname like '郭__';

5.3 去重

關鍵詞： distinct 作用：去除重復性的數據

例如：所有學生中語文成績（去重）

select distinct s_yuwen from TbStudent;

5.4 判斷

關鍵詞：if(字段,exp1,exp2) 或者 ifnull(字段,exp1,,exp2) 作用：if表達式中如果字段值為真則返回exp1的值，如果為假的話，返回exp2的值 ifnull表達式中如果字段的值為假則返回exp1的值，如果為假的話，返回exp2的值

例如： 查詢男女學生的人數(分組和聚合函數)

select if(stusex, '男', '女') as `性別`, count(stusex) as `人數` from TbStudent group by stusex;

5.5 分組聚合

關鍵詞： group by having 作用： HAVING語句通常與GROUP BY語句聯合使用，用來過濾由GROUP BY語句返回的記錄集。 HAVING語句的存在彌補了WHERE關鍵字不能與聚合函數聯合使用的不足

例如：查詢平均成績大于等于90分的學生的學號和平均成績

select sid as `學號`, avg(score) as `平均成績` from TbSC group by sid having avg(score)>=90;

5.6關聯

定義 A INNER/LEFT/RIGHT JOIN B操作中，A表被稱為左表，B表被稱為右表。

a) 內關聯： Inner Join on 作用：僅對滿足連接條件的列進行關聯，其中inner可省略

b) 左外連接：Left Outer Jion on 作用：其中outer可以省略。如A LEFT JOIN B，會輸出左表A中所有的數據，同時將符合ON條件的右表B中搜索出來的結果合并到左表A表中，如果A表中存在而在B表中不存在，則結果集中會將查詢的B表字段值（如此處的P.PUNISHMENT字段）設置為NULL。 所以，LEFT JOIN的作用是： LEFT JOIN：從右表B中將符合ON條件的結果查詢出來，合并到A表中，再作為一個結果集輸出。

c) 右外連接：Right Outer Jion on 作用：其中outer可以省略，而RIGHT JOIN剛好相反，“A RIGHT JOIN B ON ……”是將符合ON條件的A表搜索結果合并到B表中，作為一個結果集輸出：

python連接Mysql數據庫

使用python連接數據庫，使用py腳本形式去更新表的數據，實現CRUD操作

事務

事務機制具備四點：原子性，一致性，隔離性，持久性，簡稱ACID特性

原子性（atomicity）：一個事務是不可分割的一個整體，執行操作的話，要做就要一起做，不做的話就都不做
一致性（consistency）：數據庫的狀態從一個狀態變到另外一個狀態
隔離性（isolation）：一個事務在執行的時候不能被其他的事務干擾。即各各事務之間的操作是互不干擾的
持久性（durability）：一個事務一旦提交以后，對數據庫的變化就是永久性的

注解 理解原子性和一致性， 舉個例子： 轉賬：張三給李四轉賬100元。那數據庫假設需要 張三扣100，李四加100，記錄一條流水。 如果流水沒記錄成功，那整體回滾，張三也沒轉賬成功，李四也沒多錢。這就是原子性的體現。

而張三必須扣100，李四必須加100，這個就是一致性了，如果因為某些邏輯原因，導致張三扣了100，流水記錄100轉賬，而李四只加了60。然后這3條操作都成功了，那原子性就符合了，但是一致性就不符合了

連接數據庫

安裝PyMySQL

pip install PyMySQL

前提條件

1. 確保已經創建了數據庫TEST
2. 確保已經在數據庫TEST中已經創建了表STUDENT
3. 確保連接數據庫的密碼和數據庫名稱，以及端口和數據庫的IP地址
4. 確認以及安裝了PyMySQL模塊了

測試例子

1. 簡單的訪問，查詢一條數據

    # -*- encoding:utf-8 -*-
    import pymysql

    # 打開數據庫連接（connect, Connect, Connection）
    #db = pymysql.connect("localhost IP地址","root賬號","password密碼","TEST數據庫", 3306 端口)
    db = pymysql.Connect(host='localhost', port=3306, user='root', passwd='123456', db='srs', charset='utf8')

    # 使用 cursor() 方法創建一個游標對象 cursor
    cursor = db.cursor()

    # 使用 execute()  方法執行 SQL 查詢 
    cursor.execute("SELECT VERSION()")

    # 使用 fetchone() 方法獲取單條數據.
    data = cursor.fetchone()

    print ("Database version : %s " % data)

    # 關閉數據庫連接
    db.close()

注意其中獲取數據的方法有如下幾種： fetchone(): 該方法獲取下一個查詢結果集。結果集是一個對象 fetchall(): 接收全部的返回結果行.

2. 獲取訪問數據庫，并且插入數據

import pymysql

# 打開數據庫連接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用cursor()方法獲取操作游標 
cursor = db.cursor()

# SQL 插入語句
sql = """INSERT INTO STUDENT(s_name, s_tel)
         VALUES (%s, %s)""" % ('張三', '15664322132')
try:
   # 執行sql語句
   cursor.execute(sql)
   # 提交到數據庫執行
   db.commit()
except:
   # 如果發生錯誤則回滾
   db.rollback()

# 關閉數據庫連接
db.close()

注意,其中在執行插入，以及修改，刪除語句的時候需要使用commit提交到數據庫

3. 事務提交： commit()方法游標的所有更新操作， 回滾： rollback（）方法回滾當前游標的所有操作