diff --git a/Task01:数据库基本介绍及安装.md b/Task01:数据库基本介绍及安装.md new file mode 100644 index 0000000..dd3af6c --- /dev/null +++ b/Task01:数据库基本介绍及安装.md @@ -0,0 +1,419 @@ +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。 + +# 1.1 学习目标 + +- 初步认识数据库 + +- 独立完成安装mysql数据库 + +- 初识 SQL + +# 1.2 初识数据库 + +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)。 + +### 1.2.1 DBMS的种类 + +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. + +* 层次数据库(Hierarchical Database,HDB) +* 关系数据库(Relational Database,RDB) + +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。 + +* Oracle Database:甲骨文公司的RDBMS +* SQL Server:微软公司的RDBMS +* DB2:IBM公司的RDBMS +* PostgreSQL:开源的RDBMS +* MySQL:开源的RDBMS + +- 面向对象数据库(Object Oriented Database,OODB) + +- XML数据库(XML Database,XMLDB) + +- 键值存储系统(Key-Value Store,KVS) + + + +举例:mongdb + +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。 + +### 1.2.2 RDBMS的常见系统结构 + +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) + +![图片](https://github.com/datawhalechina/team-learning-sql/blob/main/img/ch01/ch01.01%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E7%BB%93%E6%9E%84.jpg) + +# +# 1.3 Mysql 安装 + +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) + +win10 安装教程 + +[Win10_MySQL8.0数据库安装.pdf](https://uploader.shimo.im/f/LhWu5sQlez3EJhog.pdf) + +mac 安装教程 + +[mac_MySQL安装.pdf](https://uploader.shimo.im/f/pK94IyTr98lhL9Qr.pdf) + +# 1.4 数据库工具安装 + +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。 + +* navicat,需获取正版授权 +* sqlyog, 需获取正版授权 +* DBeaver,开源免费 +* xampp,一套开发组件,可以省去 MySQL 安装步骤,开源免费 +# 1.5 初识 SQL + +![图片](https://github.com/datawhalechina/team-learning-sql/blob/main/img/ch01/ch01.02%E8%A1%A8%E7%9A%84%E7%A4%BA%E4%BE%8B.jpg) + +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。 + +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。 + +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)。 + +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。 + +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. + +* DDL + +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。 + + + +- CREATE : 创建数据库和表等对象 + +- DROP : 删除数据库和表等对象 + +- ALTER : 修改数据库和表等对象的结构 + +* DML + + + +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。 + +- SELECT :查询表中的数据 + +- INSERT :向表中插入新数据 + +- UPDATE :更新表中的数据 + +- DELETE :删除表中的数据 + +* DCL + +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。 + +- COMMIT : 确认对数据库中的数据进行的变更 + +- ROLLBACK : 取消对数据库中的数据进行的变更 + +- GRANT : 赋予用户操作权限 + +- REVOKE : 取消用户的操作权限 + + +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。 + +### 1.5.1 SQL的基本书写规则 + +* SQL语句要以分号( ; )结尾 +* 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 +* win 系统默认不区分表名及字段名的大小写 +* linux / mac 默认严格区分表名及字段名的大小写 + * 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。·· +* 常数的书写方式是固定的 + +'abc', 1234, '26 Jan 2010', '10/01/26', '2010-01-26'...... + +* 单词需要用半角空格或者换行来分隔 + +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。 + +请大家认真查阅《附录1 - SQL 语法规范》,养成规范的书写习惯。 + + + +### 1.5.2 数据库的创建( CREATE DATABASE 语句) + +语法: + +```sql +CREATE DATABASE < 数据库名称 > ; +``` +创建本课程使用的数据库 +```sql +CREATE DATABASE shop; +``` +### 1.5.3 表的创建( CREATE TABLE 语句) + +语法: + +```sql +CREATE TABLE < 表名 > +( < 列名 1> < 数据类型 > < 该列所需约束 > , +  < 列名 2> < 数据类型 > < 该列所需约束 > , +  < 列名 3> < 数据类型 > < 该列所需约束 > , +  < 列名 4> < 数据类型 > < 该列所需约束 > , +  . +  . +  . +  < 该表的约束 1> , < 该表的约束 2> ,……); +``` +创建本课程用到的商品表 + +```sql +CREATE TABLE product +(product_id CHAR(4) NOT NULL, + product_name VARCHAR(100) NOT NULL, + product_type VARCHAR(32) NOT NULL, + sale_price INTEGER , + purchase_price INTEGER , + regist_date DATE , + PRIMARY KEY (product_id)); +``` +### +### 1.5.4 命名规则 + +* 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 +* 名称必须以半角英文字母开头 + +表1-3 商品表和 product 表列名的对应关系 + +![图片](https://github.com/datawhalechina/team-learning-sql/blob/main/img/ch01/ch01.03%E5%95%86%E5%93%81%E8%A1%A8%E5%92%8C%E5%88%97%E5%90%8D%E5%AF%B9%E5%BA%94%E5%85%B3%E7%B3%BB.png) + +### 1.5.5 数据类型的指定 + +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。 + +四种最基本的数据类型 + +* INTEGER 型 + +用来指定存储整数的列的数据类型(数字型),不能存储小数。 + + + +* CHAR 型 + +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。 + +* VARCHAR 型 + +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。 + +* DATE 型 + +用来指定存储日期(年月日)的列的数据类型(日期型)。 + +### 1.5.6 约束的设置 + +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。 + +`NOT NULL`是非空约束,即该列必须输入数据。 + +`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。 + +### 1.5.7 表的删除和更新 + +* 删除表的语法: +```sql +DROP TABLE < 表名 > ; +``` +* 删除 product 表 + +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。 + +```sql +DROP TABLE product; +``` +- 添加列的 ALTER TABLE 语句 + +```sql +ALTER TABLE < 表名 > ADD COLUMN < 列的定义 >; +``` +- 添加一列可以存储100位的可变长字符串的 product_name_pinyin 列 + +```sql +ALTER TABLE product ADD COLUMN product_name_pinyin VARCHAR(100); +``` +- 删除列的 ALTER TABLE 语句 + +```sql +ALTER TABLE < 表名 > DROP COLUMN < 列名 >; +``` +- 删除 product_name_pinyin 列 + +```sql +ALTER TABLE product DROP COLUMN product_name_pinyin; +``` +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。 +【扩展内容】 + +* 清空表内容 +```sql +TRUNCATE TABLE TABLE_NAME; +``` +优点:相比`drop / delete`,`truncate`用来清除数据时,速度最快。 +* 数据的更新 + +基本语法: + +```sql +UPDATE <表名> + SET <列名> = <表达式> [, <列名2>=<表达式2>...];   + WHERE <条件>;  -- 可选,非常重要。 + ORDER BY 子句; --可选 + LIMIT 子句; --可选 +``` +**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** + +```sql +-- 修改所有的注册时间 +UPDATE product + SET regist_date = '2009-10-10';   +-- 仅修改部分商品的单价 +UPDATE product + SET sale_price = sale_price * 10 + WHERE product_type = '厨房用具';   +``` +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。 + +```sql +-- 将商品编号为0008的数据(圆珠笔)的登记日期更新为NULL   +UPDATE product + SET regist_date = NULL + WHERE product_id = '0008';   +``` +和 INSERT 语句一样, UPDATE 语句也可以将 NULL 作为一个值来使用。 +**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。 + +多列更新 + +UPDATE 语句的 SET 子句支持同时将多个列作为更新对象。 + +```sql +-- 基础写法,一条UPDATE语句只更新一列 +UPDATE product + SET sale_price = sale_price * 10 + WHERE product_type = '厨房用具'; +UPDATE product + SET purchase_price = purchase_price / 2 + WHERE product_type = '厨房用具';   +``` +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。 + +```sql +-- 合并后的写法 +UPDATE product + SET sale_price = sale_price * 10, + purchase_price = purchase_price / 2 + WHERE product_type = '厨房用具';   +``` +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。 +### 1.5.8 向 product 表中插入数据 + +基本语法: + +```sql +INSERT INTO <表名> (列1, 列2, 列3, ……) VALUES (值1, 值2, 值3, ……);   +``` +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。 + +```sql +-- 包含列清单 +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'); +-- 省略列清单 +INSERT INTO ProductIns VALUES ('0005', '高压锅', '厨房用具', 6800, 5000, '2009-01-15');   +``` +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 + +```sql +-- 通常的INSERT +INSERT INTO ProductIns VALUES ('0002', '打孔器', '办公用品', 500, 320, '2009-09-11'); +INSERT INTO ProductIns VALUES ('0003', '运动T恤', '衣服', 4000, 2800, NULL); +INSERT INTO ProductIns VALUES ('0004', '菜刀', '厨房用具', 3000, 2800, '2009-09-20'); +-- 多行INSERT ( DB2、SQL、SQL Server、 PostgreSQL 和 MySQL多行插入) +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');   +-- Oracle中的多行INSERT +INSERT ALL INTO ProductIns VALUES ('0002', '打孔器', '办公用品', 500, 320, '2009-09-11') + 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') +SELECT * FROM DUAL;   +-- 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。   +``` +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。 + +```sql +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');   +``` +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。 + +```sql +CREATE TABLE ProductIns +(product_id CHAR(4) NOT NULL, +(略) +sale_price INTEGER +(略) DEFAULT 0, -- 销售单价的默认值设定为0; +PRIMARY KEY (product_id));   +``` +可以使用INSERT … SELECT 语句从其他表复制数据。 +```sql +-- 将商品表中的数据复制到商品复制表中 +INSERT INTO ProductCopy (product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date) +SELECT product_id, product_name, product_type, sale_price, purchase_price, regist_date + FROM Product;   +``` +* 本课程用表插入数据sql如下: +```sql +- DML :插入数据 +STARTTRANSACTION; +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'); +INSERT INTO product VALUES('0008', '圆珠笔', '办公用品', 100, NULL, '2009-11-11'); +COMMIT; +``` +# +# 练习题 + +## 1.1 + +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 + +表1-A 表 Addressbook (地址簿)中的列 + +![图片](https://github.com/datawhalechina/team-learning-sql/blob/main/img/ch01/ch01.04%E4%B9%A0%E9%A2%981.png) + + +## 1.2 + +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。 + +列名 : postal_code + +数据类型 :定长字符串类型(长度为 8) + +约束 :不能为 NULL + + + +## 1.3 + +编写 SQL 语句来删除 Addressbook 表。 + +## 1.4 + +编写 SQL 语句来恢复删除掉的 Addressbook 表。