本笔记为阿里云天池龙珠计划 SQL 训练营的学习内容，链接为：https://tianchi.aliyun.com/specials/promotion/aicampsql
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本章主要对数据库进行基本介绍，考虑易用性及普及度，课程主要使用MySQL进行介绍。
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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）。
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：MongoDB
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。
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（如下图）
本次学习大家可以选择使用阿里云数据库服务器或者本地安装数据库进行学习，在下面对应的学习教程中也给告诉了大家如何创建本次学习需要的数据库表和数据，所以大家必须使用一个方式安装数据库，才能完成后面学习。
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**缺点：**安装、配置麻烦，数据导入、导出耗时长。
数据库是一个以某种有组织的方式存储的数据集合。数据库 (database) 是保存有组织的数据的容器。数据库管理系统 (DBMS) 是一种数据库软件，MySQL 是一种 DBMS，即它是一种数据库软件，作者使用的数据库管理系统是 MySQL，除做特别说明外，作者使用的所有数据库软件都为 MySQL。
模式(schema) 关于数据库和表的布局及特性的信息。
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。
- 任意两行都不具有相同的主键值;
- 每一行都必须具有一个主键值(主键列不允许 NULL 值);
- 主键列中的值不允许修改或更新;
- 主键值不能重用(如果某行从表中删除，它的主键不能赋给以后的新行)
SQL 是结构化查询语言 (Structured Query Language) 的缩写。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）。
SQL 语句的优点
- SQL 不是某个特定数据库供应商专有的语言。几乎所有重要的 DBMS 都支持 SQL，所以，学习此语言使你几乎能与所有数据库打交道;
- SQL 简单易学。它的语句全都是由描述性很强的英语单词组成，而且这些单词的数目不多;
- SQL 尽管看上去很简单，但它实际上是一种强有力的语言，灵活使用其语言元素，可以进行非常复杂和高级的数据库操作。
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，本课程会以 DML 为中心进行讲解。
数据类型 (datatype) 所容许的数据的类型。每个表列都有相应的数据类型，它限制(或容许) 该列中存储的数据，常见的数据类型有字符串、数值、日期和时间、二进制数据类型。
- 字符串数据类型
| 数据类型 | 说明 |
|---|---|
| CHAR | 1～255 个字符的定长串。它的长度必须在创建时指定，否则 MySQL 假定为 CHAR（1） |
| ENUM | 接受最多 64K 个串组成的一个预定义集合的某个串 |
| LONGTEXT | 与TEXT相同，但最大长度为 4 GB |
| MEDIUMTEXT | 与TEXT相同，但最大长度为 16K |
| SET | 接受最多 64 个串组成的一个预定义集合的零个或多个串 |
| TEXT | 最大长度为 64K 的变长文本 |
| TINYTEXT | 与TEXT相同，但最大长度为 255 字节 |
| VARCHAR | 长度可变，最多不超过 255 字节。如果在创建时指定为VARCHAR（n），则可存储 0 到 n 个字符的变长串（其中n≤255） |
- 数值数据类型
| 数据类型 | 说明 |
|---|---|
| BIT | 位字段，1～64位。（在MySQL5之前，BIT在功能上等价于 TINYINT) |
| BIGINT | 整数值，支持 -9223372036854775808～9223372036854775807（如果是UNSIGNED，为0～18446744073709551615）的数 |
| BOOLEAN（或BOOL） | 布尔标志，或者为0或者为1，主要用于开／关（on/off）标志 |
| DECIMAL（或DEC） | 精度可变的浮点值 |
| DOUBLE | 双精度浮点值 |
| FLOAT | 单精度浮点值 |
| INT（或INTEGER） | 整数值，支持－2147483648～2147483647（如果是UNSIGNED，为0～4294967295）的数 |
| MEDIUMINT | 整数值，支持－8388608～8388607（如果是UNSIGNED，为0～ 16777215）的数 |
| REAL | 4字节的浮点值 |
| SMALLINT | 整数值，支持－32768～32767（如果是UNSIGNED，为0～65535）的数 |
| TINYINT | 整数值，支持－128～127（如果为UNSIGNED，为0～255）的数 |
- 日期和时间数据类型
| 数据类型 | 说 明 |
|---|---|
| DATE | 表示1000-01-01～9999-12-31的日期，格式为 YYYY-MM-DD |
| DATETIME | DATE和TIME的组合 |
| TIMESTAMP | 功能和DATETIME相同（但范围较小） |
| TIME | 格式为HH:MM:SS |
| YEAR | 用2位数字表示，范围是70（1970年）～69（2069年），用4位数字表示，范围是1901年～2155年 |
- 二进制数据类型
| 数据类型 | 说 明 |
|---|---|
| BLOB | Blob最大长度为64KB |
| MEDIUMBLOB | Blob最大长度为16MB |
| LONGBLOB | Blob最大长度为4 GB |
| TINYBLOB | Blob最大长度为255字节 |
-
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
-
Windows 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(其实有的时候也不区分，但是最好是按照一定的规则来书写)
-
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。
语法：
CREATE DATABASE < 数据库名称 > ;创建本课程使用的数据库
CREATE DATABASE shop;选择使用新创建的数据库
use shop;一种更为专业和工程的做法：
设置数据库编码
CREATE DATABASE dbname DEFAULT CHARSET utf8 COLLATE utf8_general_ci;设置数据表编码
CREATE TABLE 'author' (
'authorid' char(20) NOT NULL,
'name' char(20) NOT NULL,
'age' char(20) NOT NULL,
'country' char(20) NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1;MySQL 中两种数据库引擎
ENGINE = MyISAM
ENGINE = InnoDB
虽然 MySQL 里的存储引擎不只是 MyISAM 与 InnoDB 这两个，但常用的就是它俩了。
下面我们分别来看两种存储引擎的区别。
- 一、InnoDB 支持事务，MyISAM 不支持，这一点是非常之重要。事务是一种高级的处理方式，如在一些列增删改中只要哪个出错还可以回滚还原，而 MyISAM 就不可以了。
- 二、MyISAM 适合查询以及插入为主的应用，InnoDB 适合频繁修改以及涉及到安全性较高的应用
- 三、InnoDB 支持外键，MyISAM 不支持
- 四、MySQL 在 5.1 之前版本默认存储引擎是 MyISAM，5.1 之后版本默认存储引擎是 InnoDB
- 五、InnoDB 不支持 FULLTEXT 类型的索引
- 六、InnoDB 中不保存表的行数，如
select count(*) from table时，InnoDB 需要扫描一遍整个表来计算有多少行，但是 MyISAM 只要简单的读出保存好的行数即可。注意的是，当 count(*)语句包含 where 条件时 MyISAM 也需要扫描整个表 - 七、对于自增长的字段，InnoDB 中必须包含只有该字段的索引，但是在 MyISAM 表中可以和其他字段一起建立联合索引
- 八、清空整个表时，InnoDB 是一行一行的删除，效率非常慢。MyISAM 则会重建表
- 九、InnoDB 支持行锁（某些情况下还是锁整表，如
update table set a=1 where user like '%lee%')
语法：
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
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)
);- 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
商品表和 product 表列名的对应关系
| 商品表中的列名 | Product表定义的列名 |
|---|---|
| 商品编号 | product_id |
| 商品名称 | product_name |
| 商品种类 | product_type |
| 销售单价 | sale_price |
| 进货单价 | purchase_price |
| 登记日期 | regist_date |
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。
五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）。
-
float
浮点小数。
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。
DROP TABLE < 表名 > ;删除 product 表
DROP TABLE product;- 添加列的 ALTER TABLE 语句
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
ALTER TABLE product ADD COLUMN product_name_pinyin VARCHAR(100);- 删除列的 ALTER TABLE 语句
ALTER TABLE < 表名 > DROP COLUMN < 列名 >;删除 product_name_pinyin 列
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。
TRUNCATE TABLE TABLE_NAME;优点：相比 drop/delete，truncate 用来清除数据时，速度最快。
基本语法：
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
-- 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。
-- 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。
-- 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。
-- 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。
为了学习 INSERT 语句用法，我们首先创建一个名为 productins 的表，建表语句如下：
CREATE TABLE productins(
product_id CHAR(4) NOT NULL,
product_name VARCHAR(100) NOT NULL,
product_type VARCHAR(32) NOT NULL,
sale_price INTEGER DEFAULT 0,
purchase_price INTEGER ,
regist_date DATE ,
PRIMARY KEY (product_id)
); 基本语法：
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。
-- 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
-- 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。
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。
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。
-- 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：
- DML ：插入数据
START TRANSACTION;
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;
CREATE TABLE ai_test(
ai_id int not null AUTO_INCREMENT,
ai_unique varchar(20) not null,
PRIMARY KEY(ai_id),
CONSTRAINT ai_unique_ui UNIQUE (ai_unique)
)
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'124');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'125');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'126');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'127');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'124');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'124');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'124');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'124');
INSERT INTO ai_test VALUES (0,'128');
CREATE TABLE students_new(
student id int not null AUTO INCREMENT,
student_name varchar(20) not null,
student age int not null,
student weight float not null DEFAULT 99.9,
PRIMARY KEY(student_id)INSERT INTO students_new(student_name,student_age) VALUES('王菲',19);
INSERT INTO students_new(student_id,student_name,student_age,student_weight) VALUES(5,'张玉婷',22,109.99);
INSERT INTO students_new(student_name,student_age) VALUES('丛老师',26);
INSERT INTO students_new VALUES(0,'杨小辉',3,42)
在整型类型中，有 signed 和 unsigned 属性，其表示的是整型的取值范围，默认为 signed
- signed： 带符号，数值可以是正负和零
- unsigned：不带符号，数值是大于等于 0
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
| 列的含义 | 列的名称 | 数据类型 | 约束 |
|---|---|---|---|
| 注册编号 | regist_no | 整数型 | 不能为NULL、主键 |
| 姓名 | name | 可变长字符串类型（长度为128） | 不能为NULL |
| 住址 | address | 可变长字符串类型（长度为256） | 不能为NULL |
| 电话号码 | tel_no | 定长字符串类型（长度为10） | |
| 邮箱地址 | mail_address | 定长字符串类型（长度为20） |
CREATE TABLE Addressbook(
regist_no INTEGER NOT NULL,
name VARCHAR(128) NOT NULL,
address VARCHAR(256) NOT NULL,
tel_no CHAR(10) ,
mail_address CHAR(20) ,
PRIMARY KEY (regist_no)
);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
-- [MySQL]
ALTER TABLE Addressbook ADD COLUMN postal_code CHAR(8) NOT NULL ;
-- [Oracle]
ALTER TABLE Addressbook ADD (postal_code CHAR(8)) NOT NULL;
-- [SQL Server]
ALTER TABLE Addressbook ADD postal_code CHAR(8) NOT NULL;
/*
[DB2] 无法添加。
在 DB2 中，如果要为添加的列设定 NOT NULL 约束，
需要像下面这样指定默认值，或者删除 NOT NULL 约束，
否则就无法添加新列。
*/
-- [DB2 修正版]
ALTER TABLE Addressbook ADD COLUMN postal_code CHAR(8) NOT NULL DEFAULT '0000-000';编写 SQL 语句来删除 Addressbook 表。
DROP TALBE Addressbook;编写 SQL 语句来恢复删除掉的 Addressbook 表。
删除后的表无法使用命令进行恢复，请使用习题 3.1 答案中的 CREATE TABLE 语句再次创建所需的表。