Create Task01：数据库基本介绍及安装.md
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Task01：数据库基本介绍及安装.md
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Task01：数据库基本介绍及安装.md
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@@ -0,0 +1,419 @@
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本章主要讲解数据库安装和数据库基本介绍，考虑易用性及普及度，本课程采取mysql进行教学。
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# 1.1 学习目标
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- 初步认识数据库
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- 独立完成安装mysql数据库
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- 初识 SQL
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# 1.2 初识数据库
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数据库是将大量数据保存起来，通过计算机加工而成的可以进行高效访问的数据集合。该数据集合称为数据库（Database，DB）。用来管理数据库的计算机系统称为数据库管理系统（Database Management System，DBMS）。
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### 1.2.1 DBMS的种类
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DBMS 主要通过数据的保存格式（数据库的种类）来进行分类，现阶段主要有以下 5 种类型.
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* 层次数据库（Hierarchical Database，HDB）
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* 关系数据库（Relational Database，RDB）
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这种类型的 DBMS 称为关系数据库管理系统（Relational Database Management System，RDBMS）。比较具有代表性的 RDBMS 有如下 5 种。
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* Oracle Database：甲骨文公司的RDBMS
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* SQL Server：微软公司的RDBMS
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* DB2：IBM公司的RDBMS
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* PostgreSQL：开源的RDBMS
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* MySQL：开源的RDBMS
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- 面向对象数据库（Object Oriented Database，OODB）
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- XML数据库（XML Database，XMLDB）
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- 键值存储系统（Key-Value Store，KVS）
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举例：mongdb
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本课程将向大家介绍使用 SQL 语言的数据库管理系统，也就是关系数据库管理系统（RDBMS）的操作方法。
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### 1.2.2 RDBMS的常见系统结构
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使用 RDBMS 时，最常见的系统结构就是客户端 / 服务器类型（C/S类型）这种结构（图 1-3）
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# 1.3 Mysql 安装
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Mysql 官网下载地址：[https://dev.mysql.com/downloads/windows/installer/8.0.html](https://dev.mysql.com/downloads/windows/installer/8.0.html)
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win10 安装教程
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[Win10_MySQL8.0数据库安装.pdf](https://uploader.shimo.im/f/LhWu5sQlez3EJhog.pdf)
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mac 安装教程
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||||
[mac_MySQL安装.pdf](https://uploader.shimo.im/f/pK94IyTr98lhL9Qr.pdf)
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# 1.4 数据库工具安装
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在上一个步骤安装mysql软件时， 可以勾选的 MySQL Workbench 组件，即为 MySQL 官方数据库工具软件，类似的备选方案有如下几种，大家可以按需选择。
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* navicat，需获取正版授权
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* sqlyog， 需获取正版授权
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* DBeaver，开源免费
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* xampp，一套开发组件，可以省去 MySQL 安装步骤，开源免费
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# 1.5 初识 SQL
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数据库中存储的表结构类似于excel中的行和列，在数据库中，行称为**记录**，它相当于一条记录，列称为**字段**，它代表了表中存储的数据项目。
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行和列交汇的地方称为单元格，一个单元格中只能输入一条记录。
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SQL是为操作数据库而开发的语言。国际标准化组织（ISO）为 SQL 制定了相应的标准，以此为基准的SQL 称为标准 SQL（相关信息请参考专栏——标准 SQL 和特定的 SQL）。
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完全基于标准 SQL 的 RDBMS 很少，通常需要根据不同的 RDBMS 来编写特定的 SQL 语句，原则上，本课程介绍的是标准 SQL 的书写方式。
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根据对 RDBMS 赋予的指令种类的不同，SQL 语句可以分为以下三类.
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* DDL
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DDL（Data Definition Language，数据定义语言） 用来创建或者删除存储数据用的数据库以及数据库中的表等对象。DDL 包含以下几种指令。
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- CREATE ： 创建数据库和表等对象
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- DROP ： 删除数据库和表等对象
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- ALTER ： 修改数据库和表等对象的结构
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* DML
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DML（Data Manipulation Language，数据操纵语言） 用来查询或者变更表中的记录。DML 包含以下几种指令。
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- SELECT ：查询表中的数据
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- INSERT ：向表中插入新数据
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- UPDATE ：更新表中的数据
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- DELETE ：删除表中的数据
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* DCL
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DCL（Data Control Language，数据控制语言） 用来确认或者取消对数据库中的数据进行的变更。除此之外，还可以对 RDBMS 的用户是否有权限操作数据库中的对象（数据库表等）进行设定。DCL 包含以下几种指令。
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- COMMIT ： 确认对数据库中的数据进行的变更
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- ROLLBACK ： 取消对数据库中的数据进行的变更
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- GRANT ： 赋予用户操作权限
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- REVOKE ： 取消用户的操作权限
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实际使用的 SQL 语句当中有 90% 属于 DML，本书同样会以 DML 为中心进行讲解。
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### 1.5.1 SQL的基本书写规则
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* SQL语句要以分号（ ; ）结尾
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* SQL 不区分关键字的大小写，但是插入到表中的数据是区分大小写的
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* win 系统默认不区分表名及字段名的大小写
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* linux / mac 默认严格区分表名及字段名的大小写
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* 本教程已统一调整表名及字段名的为小写，以方便初学者学习使用。··
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* 常数的书写方式是固定的
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'abc', 1234, '26 Jan 2010', '10/01/26', '2010-01-26'......
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* 单词需要用半角空格或者换行来分隔
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SQL 语句的单词之间需使用半角空格或换行符来进行分隔，且不能使用全角空格作为单词的分隔符，否则会发生错误，出现无法预期的结果。
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请大家认真查阅《附录1 - SQL 语法规范》，养成规范的书写习惯。
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### 1.5.2 数据库的创建（ CREATE DATABASE 语句）
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语法：
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```sql
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CREATE DATABASE < 数据库名称 > ;
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```
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创建本课程使用的数据库
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```sql
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CREATE DATABASE shop;
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```
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### 1.5.3 表的创建（ CREATE TABLE 语句）
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语法：
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```sql
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CREATE TABLE < 表名 >
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( < 列名 1> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
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< 列名 2> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
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< 列名 3> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
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< 列名 4> < 数据类型 > < 该列所需约束 > ,
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.
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.
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.
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< 该表的约束 1> , < 该表的约束 2> ,……);
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```
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创建本课程用到的商品表
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```sql
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CREATE TABLE product
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(product_id CHAR(4) NOT NULL,
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product_name VARCHAR(100) NOT NULL,
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product_type VARCHAR(32) NOT NULL,
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sale_price INTEGER ,
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purchase_price INTEGER ,
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regist_date DATE ,
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PRIMARY KEY (product_id));
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```
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###
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### 1.5.4 命名规则
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* 只能使用半角英文字母、数字、下划线（_）作为数据库、表和列的名称
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* 名称必须以半角英文字母开头
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表1-3 商品表和 product 表列名的对应关系
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### 1.5.5 数据类型的指定
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数据库创建的表，所有的列都必须指定数据类型，每一列都不能存储与该列数据类型不符的数据。
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四种最基本的数据类型
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* INTEGER 型
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用来指定存储整数的列的数据类型（数字型），不能存储小数。
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* CHAR 型
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用来存储定长字符串，当列中存储的字符串长度达不到最大长度的时候，使用半角空格进行补足，由于会浪费存储空间，所以一般不使用。
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* VARCHAR 型
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用来存储可变长度字符串，定长字符串在字符数未达到最大长度时会用半角空格补足，但可变长字符串不同，即使字符数未达到最大长度，也不会用半角空格补足。
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* DATE 型
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用来指定存储日期（年月日）的列的数据类型（日期型）。
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### 1.5.6 约束的设置
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约束是除了数据类型之外，对列中存储的数据进行限制或者追加条件的功能。
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`NOT NULL`是非空约束，即该列必须输入数据。
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`PRIMARY KEY`是主键约束，代表该列是唯一值，可以通过该列取出特定的行的数据。
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### 1.5.7 表的删除和更新
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* 删除表的语法：
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```sql
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DROP TABLE < 表名 > ;
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```
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* 删除 product 表
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需要特别注意的是，删除的表是无法恢复的，只能重新插入，请执行删除操作时无比要谨慎。
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```sql
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DROP TABLE product;
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```
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- 添加列的 ALTER TABLE 语句
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```sql
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ALTER TABLE < 表名 > ADD COLUMN < 列的定义 >;
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```
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- 添加一列可以存储100位的可变长字符串的 product_name_pinyin 列
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```sql
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ALTER TABLE product ADD COLUMN product_name_pinyin VARCHAR(100);
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```
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- 删除列的 ALTER TABLE 语句
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```sql
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ALTER TABLE < 表名 > DROP COLUMN < 列名 >;
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```
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- 删除 product_name_pinyin 列
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```sql
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ALTER TABLE product DROP COLUMN product_name_pinyin;
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```
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ALTER TABLE 语句和 DROP TABLE 语句一样，执行之后无法恢复。误添的列可以通过 ALTER TABLE 语句删除，或者将表全部删除之后重新再创建。
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【扩展内容】
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* 清空表内容
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```sql
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TRUNCATE TABLE TABLE_NAME;
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```
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优点：相比`drop / delete`，`truncate`用来清除数据时，速度最快。
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* 数据的更新
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基本语法：
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```sql
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UPDATE <表名>
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SET <列名> = <表达式> [, <列名2>=<表达式2>...];
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WHERE <条件>; -- 可选，非常重要。
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ORDER BY 子句; --可选
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LIMIT 子句; --可选
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```
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**使用 update 时要注意添加 where 条件，否则将会将所有的行按照语句修改**
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```sql
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-- 修改所有的注册时间
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UPDATE product
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SET regist_date = '2009-10-10';
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-- 仅修改部分商品的单价
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UPDATE product
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||||
SET sale_price = sale_price * 10
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||||
WHERE product_type = '厨房用具';
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```
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使用 UPDATE 也可以将列更新为 NULL（该更新俗称为NULL清空）。此时只需要将赋值表达式右边的值直接写为 NULL 即可。
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```sql
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||||
-- 将商品编号为0008的数据（圆珠笔）的登记日期更新为NULL
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UPDATE product
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||||
SET regist_date = NULL
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WHERE product_id = '0008';
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```
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和 INSERT 语句一样， UPDATE 语句也可以将 NULL 作为一个值来使用。
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**但是，只有未设置 NOT NULL 约束和主键约束的列才可以清空为NULL。**如果将设置了上述约束的列更新为 NULL，就会出错，这点与INSERT 语句相同。
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多列更新
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UPDATE 语句的 SET 子句支持同时将多个列作为更新对象。
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```sql
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-- 基础写法，一条UPDATE语句只更新一列
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UPDATE product
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SET sale_price = sale_price * 10
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WHERE product_type = '厨房用具';
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UPDATE product
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||||
SET purchase_price = purchase_price / 2
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||||
WHERE product_type = '厨房用具';
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```
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该写法可以得到正确结果，但是代码较为繁琐。可以采用合并的方法来简化代码。
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```sql
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-- 合并后的写法
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UPDATE product
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SET sale_price = sale_price * 10,
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purchase_price = purchase_price / 2
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WHERE product_type = '厨房用具';
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```
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需要明确的是，SET 子句中的列不仅可以是两列，还可以是三列或者更多。
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### 1.5.8 向 product 表中插入数据
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基本语法：
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```sql
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INSERT INTO <表名> (列1, 列2, 列3, ……) VALUES (值1, 值2, 值3, ……);
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```
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对表进行全列 INSERT 时，可以省略表名后的列清单。这时 VALUES子句的值会默认按照从左到右的顺序赋给每一列。
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```sql
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-- 包含列清单
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INSERT INTO ProductIns (product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date) VALUES ('0005', '高压锅', '厨房用具', 6800, 5000, '2009-01-15');
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||||
-- 省略列清单
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||||
INSERT INTO ProductIns VALUES ('0005', '高压锅', '厨房用具', 6800, 5000, '2009-01-15');
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||||
```
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原则上，执行一次 INSERT 语句会插入一行数据。插入多行时，通常需要循环执行相应次数的 INSERT 语句。其实很多 RDBMS 都支持一次插入多行数据
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```sql
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-- 通常的INSERT
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INSERT INTO ProductIns VALUES ('0002', '打孔器', '办公用品', 500, 320, '2009-09-11');
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||||
INSERT INTO ProductIns VALUES ('0003', '运动T恤', '衣服', 4000, 2800, NULL);
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||||
INSERT INTO ProductIns VALUES ('0004', '菜刀', '厨房用具', 3000, 2800, '2009-09-20');
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||||
-- 多行INSERT （ DB2、SQL、SQL Server、 PostgreSQL 和 MySQL多行插入）
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||||
INSERT INTO ProductIns VALUES ('0002', '打孔器', '办公用品', 500, 320, '2009-09-11'),
|
||||
('0003', '运动T恤', '衣服', 4000, 2800, NULL),
|
||||
('0004', '菜刀', '厨房用具', 3000, 2800, '2009-09-20');
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||||
-- Oracle中的多行INSERT
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||||
INSERT ALL INTO ProductIns VALUES ('0002', '打孔器', '办公用品', 500, 320, '2009-09-11')
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||||
INTO ProductIns VALUES ('0003', '运动T恤', '衣服', 4000, 2800, NULL)
|
||||
INTO ProductIns VALUES ('0004', '菜刀', '厨房用具', 3000, 2800, '2009-09-20')
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||||
SELECT * FROM DUAL;
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||||
-- DUAL是Oracle特有（安装时的必选项）的一种临时表A。因此“SELECT *FROM DUAL” 部分也只是临时性的，并没有实际意义。
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```
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INSERT 语句中想给某一列赋予 NULL 值时，可以直接在 VALUES子句的值清单中写入 NULL。想要插入 NULL 的列一定不能设置 NOT NULL 约束。
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```sql
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||||
INSERT INTO ProductIns (product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date) VALUES ('0006', '叉子', '厨房用具', 500, NULL, '2009-09-20');
|
||||
```
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||||
还可以向表中插入默认值（初始值）。可以通过在创建表的CREATE TABLE 语句中设置DEFAULT约束来设定默认值。
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```sql
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||||
CREATE TABLE ProductIns
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||||
(product_id CHAR(4) NOT NULL,
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（略）
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sale_price INTEGER
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||||
（略） DEFAULT 0, -- 销售单价的默认值设定为0;
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||||
PRIMARY KEY (product_id));
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||||
```
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||||
可以使用INSERT … SELECT 语句从其他表复制数据。
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```sql
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||||
-- 将商品表中的数据复制到商品复制表中
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||||
INSERT INTO ProductCopy (product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date)
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||||
SELECT product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date
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||||
FROM Product;
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||||
```
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* 本课程用表插入数据sql如下：
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```sql
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- DML ：插入数据
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STARTTRANSACTION;
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||||
INSERT INTO product VALUES('0001', 'T恤衫', '衣服', 1000, 500, '2009-09-20');
|
||||
INSERT INTO product VALUES('0002', '打孔器', '办公用品', 500, 320, '2009-09-11');
|
||||
INSERT INTO product VALUES('0003', '运动T恤', '衣服', 4000, 2800, NULL);
|
||||
INSERT INTO product VALUES('0004', '菜刀', '厨房用具', 3000, 2800, '2009-09-20');
|
||||
INSERT INTO product VALUES('0005', '高压锅', '厨房用具', 6800, 5000, '2009-01-15');
|
||||
INSERT INTO product VALUES('0006', '叉子', '厨房用具', 500, NULL, '2009-09-20');
|
||||
INSERT INTO product VALUES('0007', '擦菜板', '厨房用具', 880, 790, '2008-04-28');
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||||
INSERT INTO product VALUES('0008', '圆珠笔', '办公用品', 100, NULL, '2009-11-11');
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||||
COMMIT;
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```
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#
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# 练习题
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## 1.1
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编写一条 CREATE TABLE 语句，用来创建一个包含表 1-A 中所列各项的表 Addressbook （地址簿），并为 regist_no （注册编号）列设置主键约束
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表1-A 表 Addressbook （地址簿）中的列
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## 1.2
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假设在创建练习1.1中的 Addressbook 表时忘记添加如下一列 postal_code （邮政编码）了，请把此列添加到 Addressbook 表中。
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列名 ： postal_code
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数据类型 ：定长字符串类型（长度为 8）
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约束 ：不能为 NULL
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## 1.3
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编写 SQL 语句来删除 Addressbook 表。
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## 1.4
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编写 SQL 语句来恢复删除掉的 Addressbook 表。
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Reference in New Issue
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