MySQL學習筆記2

內容：約束&多表&正規化&事務

約束

概念：

對錶中的資料進行限定，保證資料的正確性、有效性和完整性。

分類：

1. 主鍵約束 : primary key

注意：
1. 含義：非空且唯一
2. 一張表只能有一個欄位為主鍵
3. 主鍵就是表中記錄的唯一標識

在建立表時，新增主鍵約束

create table 表名(
	id int primary key, -- 給id新增主鍵約束
	name varchar(20)
);

刪除主鍵

-- 刪除主鍵
ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;

建立完表後新增主鍵

-- 建立完表後新增主鍵
ALTER TABLE 表名 MODIFY id INT PRIMARY KEY;

自動增長：

概念：如果某一列是數值型別的，使用 auto_increment 可以來完成值得自動增長

在建立表時，新增主鍵約束，並且完成主鍵的自增長

CREATE TABLE 表名(
	id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, -- 新增主鍵自增
	NAME VARCHAR(20)
);

ALTER TABLE 表名 MODIFY id INT; -- 刪除自動增長

ALTER TABLE 表名 MODIFY id INT AUTO_INCREMENT; -- 新增自動增長

2. 非空約束 : not null

建立表時新增約束

CREATE TABLE 表名(
	id INT,
	NAME VARCHAR(20) NOT NULL -- name為非空
);

建立表後，新增非空約束

ALTER TABLE 表名 MODIFY NAME VARCHAR(20) NOT NULL;

刪除NAME的非空約束

ALTER TABLE 表名 MODIFY NAME VARCHAR(20);

3. 唯一約束 : unique

-- 建立表時新增唯一約束
CREATE TABLE 表名(
	id INT,
	phone_number VARCHAR(20) UNIQUE -- 新增了唯一約束
);

-- 注意MySQL中唯一約束限定的列的值可以有多個null

-- 刪除唯一約束
ALTER TABLE 表名 DROP INDEX phone_number;

-- 在建立表後，新增唯一約束
ALTER TABLE 表名 MODIFY phone_number VARCHAR(20) UNIQUE;

4. 外來鍵約束 : foreign key

foreign key 可以讓表與表產生關係，從而保證資料的正確性

在建立表時，可以新增外來鍵

語法：

CREATE TABLE 外來鍵表名(
	……
	外來鍵列
	CONSTRAINT 外來鍵名稱 FOREIGN KEY （對應主表的主鍵的外來鍵欄位名） REFERENCES 主表名稱(主表主鍵列名稱)
);

刪除外來鍵

-- 刪除外來鍵
ALTER TABLE 外來鍵表名 DROP FOREIGN KEY 外來鍵名稱;

建立表之後新增外來鍵

-- 新增外來鍵
ALTER TABLE 外來鍵表名 ADD CONSTRAINT 外來鍵名稱 FOREIGN KEY (對應主表的主鍵的外來鍵欄位名) REFERENCES 主表名稱(主表主鍵列);

級聯操作

新增級聯操作

語法：

-- 新增外來鍵，設定級聯更新，設定級聯刪除
ALTER TABLE 外來鍵表名 ADD CONSTRAINT 外來鍵名稱 FOREIGN KEY (對應主表的主鍵的外來鍵欄位名) REFERENCES 主表名稱(主表主鍵列) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE;

分類：

級聯更新 : ON UPDATE CASCADE

級聯刪除 : ON DELETE CASCADE 注意：級聯操作使用需要謹慎

資料庫的設計

1. 多表之間的關係

1. 分類：

一對一：
- 如：人和身份證
- 分析：一個人只有一個身份證，一個身份證只能對應一個人
一對多（多對一）：
- 如：部門和員工
- 分析：一個部門有多個員工，一個員工只能對應一個部門
多對多：
- 如：學生和課程
- 分析：一個學生可以選擇很多門課程，一個課程也可以被很多學生選擇

2. 實現關係：

一對多（多對一）：
- 如：部門和員工
- 實現方式：在多的一方建立外來鍵，指向一的一方的主鍵
多對多：
- 如：學生和課程
- 實現方式：多對多關係實現需要藉助第三張中間表。中間表至少包含兩個欄位，這兩個欄位作為第三張表的外來鍵，分別指向兩張表的主鍵
一對一：
- 如：人和身份證
- 實現方式：一對一關係實現，可以在任意一方新增唯一外來鍵指向另一方的主鍵 （一般來說一對一用一張表就行了，用途少）

2. 資料庫設計的正規化

概念：設計資料庫時，需要遵循的一些規範。要遵循後邊的正規化要求，必須先遵循前邊的所有正規化要求

設計關係資料庫時，遵從不同的規範要求，設計出合理的關係型資料庫，這些不同的規範要求被稱為不同的正規化，各種正規化呈遞次規範，越高的正規化資料庫冗餘越小。

目前關聯式資料庫有六種正規化：第一正規化（1NF）、第二正規化（2NF）、第三正規化（3NF）、巴斯-科德正規化（BCNF）、第四正規化(4NF）和第五正規化（5NF，又稱完美正規化）。

分類：

第一正規化（1NF）：每一列都是不可分割的原子資料項
第二正規化（2NF）：在1NF的基礎上，非碼屬性必須完全依賴於候選碼（在1NF的基礎上消除非主屬性對主碼的部分函式依賴）
- 幾個概念：
  1. 函式依賴：A – > B，如果通過A屬性（屬性組）的值，可以確信唯一B屬性的值，則稱B依賴於A。
    
    例如：學號 – > 姓名（學號，課程名稱） – > 分數
  2. 完全函式依賴：A – > B，如果A是一個屬性組，則B屬性值的確定需要依賴於A屬性組中的所有屬性值。
    
    例如：（學號，課程名稱）-- > 分數
  3. 部分函式依賴：A – > B，如果A是一個屬性組，則B屬性值的確定只需要依賴於A屬性組中某一些值即可。
    
    例如：（學號，課程名稱）-- > 姓名
  4. 傳遞函式依賴：A – > B，B – > C，如果通過A屬性（屬性組）的值，可以確信唯一B屬性的值，再通過B屬性（屬性組）的值，可以確信唯一C屬性的值，則稱C傳遞函式依賴於A。
    
    例如：學號 – > 系名，系名 – > 系主任
  5. 碼：如果在一張表中，一個屬性或屬性組，被其他所有屬性完全依賴，則稱這個屬性（屬性組）為該表的碼。
    
    例如：在學生表中碼為：學號，課程名稱。（學號，課程名稱） – > （姓名，系名，系主任，分數）
    - 主屬性：碼屬性組中的所有屬性
    - 非主屬性：除碼屬性組的屬性
第三正規化（3NF）：在2NF的基礎上，任何非主屬性不依賴於其他非主屬性（在2NF基礎上消除傳遞依賴）

3. 資料庫的備份和還原

命令列：

語法：

備份：

mysqldump -u使用者名稱 -p密碼 資料庫名稱 > 儲存的路徑            -- 備份語法

還原：
1. 登入資料庫
2. 建立一個資料庫
3. 使用資料庫
4. 執行檔案
```
source 儲存的路徑       -- 還原資料庫
```

多表查詢：

查詢語法：

select
	列表名稱
from
	表名列表
where
……

準備SQL

# 建立部門表
CREATE TABLE dept(
	 id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	 NAME VARCHAR(20)
);
INSERT INTO dept (NAME) VALUES ('開發部'),('市場部'),('財務部');

# 建立員工表
CREATE TABLE emp (
	 id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	 NAME VARCHAR(10),
	 gender CHAR(1), -- 性別
	 salary DOUBLE, -- 工資
	 join_date DATE, -- 入職日期
	 dept_id INT,
	 FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept(id) -- 外來鍵，關聯部門表(部門表的主鍵)
);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('孫悟空','男',7200,'2013-02-24',1);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('豬八戒','男',3600,'2010-12-02',2);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('唐僧','男',9000,'2008-08-08',2);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('白骨精','女',5000,'2015-10-07',3);
INSERT INTO emp(NAME,gender,salary,join_date,dept_id) VALUES('蜘蛛精','女',4500,'2011-03-14',1);

笛卡爾積
- 有兩個集合A，B，取這兩個集合的所有組成情況
- 要完成多表查詢需要消除無用資料

多表查詢的分類

1. 內連線查詢：

隱式內連線：使用where條件來消除無用資料

例子：

-- 查詢所有員工資訊和對應的部門資訊
SELECT * FROM emp,dept WHERE emp.`dept_id` = dept.`id`;

-- 查詢員工表的名稱，性別。部門表的名稱
SELECT emp.`NAME`,gender,dept.`NAME` FROM emp,dept WHERE emp.`dept_id` = dept.`id`;

SELECT
	t1.`NAME`, -- 員工表的姓名
	t1.`gender`, -- 員工表的性別
	t2.`NAME` -- 部門表的名稱
FROM
	emp t1,
	dept t2
WHERE
	t1.`dept_id` = t2.`id`;

顯式內連線：

語法：select 欄位列表 from 表名1 [inner] join 表名2 on 條件;

例如：

SELECT * FROM emp INNER JOIN dept ON emp.`dept_id` = dept.`id`;
SELECT * FROM emp JOIN dept ON emp.`dept_id` = dept.`id`; -- 可以省略inner

注意:
1. 從哪些表中查詢資料
2. 查詢條件是什麼
3. 查詢哪些欄位

2. 外連線查詢：

1. 左外連線：
   * 語法： select  欄位列表  from  表1  left  [outer]  join  表2  on  條件 ;
   * 查詢的時左表所有資料以及其交集部分
2. 右外連線：
   * 語法： select  欄位列表  from  表1  right  [outer]  join  表2  on  條件 ;
   * 查詢的時右表所有資料以及其交集部分

3. 子查詢：

概念：查詢中巢狀查詢，稱巢狀查詢為子查詢

例如：

-- 查詢工資最高的員工資訊
/*
1.查詢最高的工資是多少 9000
2.查詢員工資訊，並且工資等於9000的
*/
SELECT MAX(salary) FROM emp;
SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` = 9000;

-- 一條sql就完成這個操作                  -- 子查詢操作
SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` = (SELECT MAX(salary) FROM emp);

子查詢不同情況

子查詢的結果是單行單列的：
- 子查詢可以作為條件，使用運算子去判斷。運算子： >, >=, <, <=, =
  
  例如：
```
-- 查詢工資少於平均工資的員工
SELECT * FROM emp WHERE emp.`salary` < (SELECT AVG(salary) FROM emp);
```

子查詢的結果是多行單列的：

子查詢可以作為條件，使用運算子 in 來判斷

例如：

-- 查詢‘財務部’和‘市場部’所有的員工資訊
select id from dept where name = '財務部' or name = '市場部';
select * from emp where dept_id = 3 or dept_id = 2;

-- 子查詢
SELECT * FROM emp WHERE dept_id in (SELECT id FROM dept WHERE NAME = '財務部' OR NAME = '市場部');

子查詢的結果是多行多列的：

子查詢可以作為一張虛擬表參與查詢

例如：

-- 查詢員工入職日期是 2011-11-11 之後的員工資訊和部門資訊
-- 子查詢
SELECT * FROM
	dept t1, (SELECT * FROM emp WHERE emp.`join_date` > '2011-11-11') t2
WHERE
	t1.id = t2.dept_id;

-- 普通內連線查詢
SELECT * FROM emp t1, dept t2 WHERE t1.`dept_id` = t2.`id` AND t1.`join_date` > '2011-11-11';

多表查詢練習：

-- 部門表
CREATE TABLE dept (
	id INT PRIMARY KEY PRIMARY KEY, -- 部門id
	dname VARCHAR(50), -- 部門名稱
	loc VARCHAR(50) -- 部門所在地
);

-- 新增4個部門
INSERT INTO dept(id,dname,loc) VALUES 
(10,'教研部','北京'),
(20,'學工部','上海'),
(30,'銷售部','廣州'),
(40,'財務部','深圳');

-- 職務表，職務名稱，職務描述
CREATE TABLE job (
	id INT PRIMARY KEY,
	jname VARCHAR(20),
	description VARCHAR(50)
);

-- 新增4個職務
INSERT INTO job (id, jname, description) VALUES
(1, '董事長', '管理整個公司，接單'),
(2, '經理', '管理部門員工'),
(3, '銷售員', '向客人推銷產品'),
(4, '文員', '使用辦公軟體');

-- 員工表
CREATE TABLE emp (
	id INT PRIMARY KEY, -- 員工id
	ename VARCHAR(50), -- 員工姓名
	job_id INT, -- 職務id
	mgr INT , -- 上級領導
	joindate DATE, -- 入職日期
	salary DECIMAL(7,2), -- 工資
	bonus DECIMAL(7,2), -- 獎金
	dept_id INT, -- 所在部門編號
	CONSTRAINT emp_jobid_ref_job_id_fk FOREIGN KEY (job_id) REFERENCES job (id),
	CONSTRAINT emp_deptid_ref_dept_id_fk FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (id)
);

-- 新增員工
INSERT INTO emp(id,ename,job_id,mgr,joindate,salary,bonus,dept_id) VALUES 
(1001,'孫悟空',4,1004,'2000-12-17','8000.00',NULL,20),
(1002,'盧俊義',3,1006,'2001-02-20','16000.00','3000.00',30),
(1003,'林沖',3,1006,'2001-02-22','12500.00','5000.00',30),
(1004,'唐僧',2,1009,'2001-04-02','29750.00',NULL,20),
(1005,'李逵',4,1006,'2001-09-28','12500.00','14000.00',30),
(1006,'宋江',2,1009,'2001-05-01','28500.00',NULL,30),
(1007,'劉備',2,1009,'2001-09-01','24500.00',NULL,10),
(1008,'豬八戒',4,1004,'2007-04-19','30000.00',NULL,20),
(1009,'羅貫中',1,NULL,'2001-11-17','50000.00',NULL,10),
(1010,'吳用',3,1006,'2001-09-08','15000.00','0.00',30),
(1011,'沙僧',4,1004,'2007-05-23','11000.00',NULL,20),
(1012,'李逵',4,1006,'2001-12-03','9500.00',NULL,30),
(1013,'小白龍',4,1004,'2001-12-03','30000.00',NULL,20),
(1014,'關羽',4,1007,'2002-01-23','13000.00',NULL,10);

-- 工資等級表
CREATE TABLE salarygrade (
	grade INT PRIMARY KEY,   -- 級別
	losalary INT,  -- 最低工資
	hisalary INT -- 最高工資
);

-- 新增5個工資等級
INSERT INTO salarygrade(grade,losalary,hisalary) VALUES 
(1,7000,12000),
(2,12010,14000),
(3,14010,20000),
(4,20010,30000),
(5,30010,99990);

-- 需求：

-- 1.查詢所有員工資訊。查詢員工編號，員工姓名，工資，職務名稱，職務描述
/*
	分析：
		1.員工編號，員工姓名，工資，需要查詢emp表；職務名稱，職務描述，需要查詢job表
		2.查詢的條件 emp.job_id = job.id
*/
SELECT
	t1.`id`, -- 員工編號
	t1.`ename`, -- 員工姓名
	t1.`salary`, -- 工資
	t2.`jname`, -- 職務名稱
	t2.`description` -- 職務描述
FROM
	emp t1, job t2
WHERE
	t1.`job_id` = t2.`id`;

-- 2.查詢員工編號，員工姓名，工資，職務名稱，職務描述，部門名稱，部門位置
/*
	分析：
		1.員工編號，員工姓名，工資，emp; 職務名稱，職務描述，job；部門名稱，部門位置，dept
		2.條件：emp.job_id = job.id and emp.dept_id = dept.id
*/
SELECT
	t1.`id`, -- 員工編號
	t1.`ename`, -- 員工姓名
	t1.`salary`, -- 工資
	t2.`jname`, -- 職務名稱
	t2.`description`, -- 職務描述
	t3.`dname`, -- 部門名稱
	t3.`loc` -- 部門位置
FROM
	emp t1, job t2, dept t3
WHERE
	t1.`job_id` = t2.`id` AND t1.`dept_id` = t3.`id`;

-- 3.查詢員工姓名，工資，工資等級
/*
	分析：
		1.員工姓名，工資，emp； 工資等級，salary
		2.條件：emp.salary >= salarygrade.losalary and emp.salary <= salarygrade.hisalary
			   emp.salary between salarygrade.losalary and salarygrade.hisalary
*/
SELECT
	t1.`ename`,
	t1.`salary`,
	t2.`grade`
FROM
	emp t1,
	salarygrade t2
WHERE
	t1.`salary` BETWEEN t2.`losalary` AND t2.`hisalary`;

-- 4.查詢員工姓名，工資，職務名稱，職務描述，部門名稱，部門位置，工資等級
/*
	分析
		1.員工姓名，工資，emp；職務名稱，職務描述，job；部門名稱，部門位置，dept；工資等級，salary
		2.條件：emp.job_id = job.id and emp.dept_id = dept.id and 
		 	   emp.salary between salarygrade.losalary and salarygrade.hisalary			
*/
SELECT
	t1.`ename`,
	t1.`salary`,
	t2.`jname`,
	t2.`description`,
	t3.`dname`,
	t3.`loc`,
	t4.`grade`
FROM
	emp t1,
	job t2,
	dept t3,
	salarygrade t4
WHERE
	t1.`job_id` = t2.`id`
	AND t1.`dept_id` = t3.`id`
	AND t1.`salary` BETWEEN t4.`losalary` AND t4.`hisalary`;

-- 5.查詢出部門編號、部門名稱、部門位置、部門人數
/*
	分析：
		1.部門編號、部門名稱、部門位置，dept表； 部門人數，emp表
		2.使用分組查詢，按照emp.dept_id完成分組，查詢count(id)
		3.使用子查詢將第2步的查詢結果和dept表進行關聯查詢
*/
SELECT
	t1.`id`,
	t1.`dname`,
	t1.`loc`,
	t2.total
FROM
	dept t1,
	(SELECT 
		dept_id,
		COUNT(id) total -- 部門人數
	 FROM
		emp
	 GROUP BY
		dept_id) t2
WHERE
	t1.`id` = t2.dept_id;

-- 6.查詢所有員工的姓名及其直接上級的姓名,沒有領導的員工也需要查詢
/*
	分析：
		1.查詢姓名 emp；直接上級的姓名 emp；
			* emp表的 id 和 mgr 是自關聯的
		2.條件：emp.id = emp.mgr
		3.查詢左表所有資料和 交集資料
			* 使用左外連線查詢
*/

/*
select
	t1.`ename`,
	t1.`mgr`,
	t2.`ename`,
	t2.`id`
from
	emp t1,
	emp t2
where
	t1.`mgr` = t2.`id`
-- 此方法不能查詢出沒有領導的員工
*/
SELECT
	t1.`ename`,
	t1.`mgr`,
	t2.`id`,
	t2.`ename`
FROM
	emp t1
LEFT JOIN
	emp t2
ON
	t1.`mgr` = t2.`id`;

事務：

1. 事務的基本介紹

概念：

如果一個包含多個步驟的業務操作，被事務管理，那麼這些操作要麼同時成功，要麼同時失敗。

操作：
開啟事務： start transaction;
回滾： rollback;
提交： commit;
例子：

-- 建立資料表
CREATE TABLE account (
	id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	NAME VARCHAR(10),
	balance DOUBLE
);
-- 新增資料
INSERT INTO account (NAME, balance) VALUES ('zhangsan', 1000), ('lisi', 1000);

SELECT * FROM account;
UPDATE account SET balance = 1000;

-- 張三給李四轉賬500元
-- 1. 開啟事務
START TRANSACTION;
-- 2. 張三賬戶 -500
UPDATE account SET balance = balance - 500 WHERE NAME = 'zhangsan';
-- 3. 李四賬戶 +500
-- 出錯了...
UPDATE account SET balance = balance + 500 WHERE NAME = 'lisi';

-- 發現執行沒有問題，提交事務
COMMIT;

-- 發現出問題了，回滾事務
ROLLBACK;

MySQL資料庫中資料預設自動提交

事務提交的兩種方式：
- 自動提交：
  - MySQL就是自動提交的
  - 一條DML（增刪改）語句會自動提交一次事務
- 手動提交：
  - Oracle資料庫預設是手動提交事務
  - 需要先開啟事務，再提交
修改事務的預設提交方式：
- 檢視事務的預設提交方式：
```
SELECT @@autocommit; -- 1 代表自動提交 ； 0 代表手動提交
```
- 修改預設提交方式：
```
SET @@autocommit = 0;
```

2. 事務的四大特徵

1. 原子性（Atomicity）：

每個事務都是一個整體，是不可分割的最小操作單位，事務中所有的 SQL 語句要麼都執行成功，要麼都失敗。

2. 一致性（Consistency）：

事務在執行前資料庫的狀態與執行後資料庫的狀態保持一致。

3. 隔離性（Isolation）：

	事務與事務之間不應該相互影響，執行時保持隔離的狀態。

4. 永續性（Durability）：

一旦事務執行成功，對資料庫的修改是持久的。就算關機，也是儲存下來的。

3. 事務的隔離級別

概念：
多個事務之間是隔離的，相互獨立的。但是如果多個事務操作同一批資料，將會引發一些問題，設定不同的隔離級別就可以解決這些年問題。
存在問題：
1. 髒讀：一個事務讀取到另一個事務中沒有提交的資料。
2. 不可重複讀（虛讀）：一個事務中兩次讀取的資料內容不一致，這是事務 update 時引發的問題。
3. 幻讀：一個事務中兩次讀取的資料的數量不一致，這是 insert 或 delete 時引發的問題。
隔離級別：
1. read uncommitted 讀未提交：
  - 產生的問題：髒讀、不可重複度、幻讀
2. read committed 讀已提交：（Oracle預設）
  - 產生的問題：不可重複度、幻讀
3. repeatable read 可重複讀：（MySQL預設）
  - 產生的問題：幻讀
4. serializable 序列化：
  - 可以解決所有的問題
- 注意：隔離級別從小到大安全性越來越高，但是效率越來越低
- 查詢資料庫隔離級別：
```
select @@tx_isolation; -- 查詢隔離級別
```
- 設定資料庫隔離級別：
```
set global transaction isolation level 級別字串;  -- 設定隔離級別
```

(看的黑馬學習視訊自己對著視訊寫下來的，有些地方自己優化整理了一下，大多數內容並不是原創，侵刪)

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