唠唠闲话

数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”，是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。

参考 B 站：MySQL 数据库从入门到精通

软件安装

Ubuntu 系统

安装参考：How To Install MySQL on Ubuntu 20.04，以及这里

  1. 更新软件列表

    1
    sudo apt update

  2. 安装 mysql-server

    1
    2
    sudo apt install mysql-server -y
    sudo apt install mysql-client -y # 链接远程客户端

    注：如果只是想通过 mysql 连接服务器，而不是在本地创建数据库，可以只执行第二条命令，安装客户端

  3. 按提示设置密码，用 tab 选择确认
    20220612182054
    之后弹出安全配置，按默认即可
    20220612182215

  4. 查看 mysql 版本以及确认 mysql 服务正在运行

    1
    2
    3
    mysql --version
    # mysql  Ver 8.0.29 for Linux on x86_64 (MySQL Community Server - GPL)
    sudo systemctl status mysql

    深度截图_code_20220612183612

  5. 输入以下命令，配置 MySQL，并按提示输入前边设置的密码

    1
    sudo mysql_secure_installation

    一路按 回车 选择默认配置即可

  6. 输入 sudo mysql -u -root -p 登录 MySQL 服务，其中 -u 指定用户为 root，-p 指定用密码登录
    20220612183828

Win 系统

占位

软件重装

完全删除

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sudo -i
service mysql stop
killall -KILL mysql mysqld_safe mysqld
apt-get --yes purge mysql-server mysql-client
apt-get --yes autoremove --purge
apt-get autoclean
deluser --remove-home mysql
delgroup mysql
rm -rf /etc/apparmor.d/abstractions/mysql /etc/apparmor.d/cache/usr.sbin.mysqld /etc/mysql /var/lib/mysql /var/log/mysql* /var/log/upstart/mysql.log* /var/run/mysqld

概述

  1. 数据库相关概念：

    名称 全称 英文全称
    数据库 存储数据的仓库，有组织的存储 DataBase
    数据库管理系统 操纵和管理数据库的大型软件 DataBase Management System(DBMS)
    结构化查询语言 操作关系型数据库的编程语言标准 Structured Query Language(SQL)

  2. 关系型数据库：建立在关系模型上，有多张相互连接的二维表组成的数据库

  3. 主流的关系型数据库管理系统

    • Oracle
    • MySQL（博客重点）
    • 等等

简单说：用户通过 SQL 语言操控数据库管理系统，进而操纵数据库的创建，内部表格的创建修改等等。

SQL 通用语法

  1. 基本语法

    • 单行或多行书写，分号作为语句结尾
    • 使用 -- 单行注释，/* */ 多行注释
    • 在 MySQL 中，可以使用 # 单行注释
    • SQL 中的命令不区分大小写

  2. SQL 分类
    | 分类 | 全称 | 说明 |
    | — | — | ---- |
    | DDL | Data Definition Language | 数据定义语言，用来定义数据库的对象（数据库，表，字段）
    | DML | Data Manipulation Language | 数据操作语言，用来对数据库表中的数据增删改
    | DQL | Data Query Language | 数据查询语言，用来查询数据库中表的记录
    | DCL | Data Control Language | 数据控制语言，用来创建数据库用户，控制数据库访问权限等

DDL-数据定义语言

用于操作数据库的对象，包括数据库，表，字段等。

数据库操作

  1. 创建数据库

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    # 基础语法
    # create database [if not exists] <database_name>;
    create database rextest;

    深度截图_选择区域_20220730104351

  2. 查询所有数据库

    1
    SHOW DATABASES;

    深度截图_选择区域_20220730104556

  3. 删除数据库

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    # 基础语法
    # drop database [if exists] <database_name>;
    drop database rextest;

    深度截图_选择区域_20220730104353

  4. 切换到数据库

    1
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    # 基础语法
    # use <database_name>;
    use rextest; # create database rextest;

    深度截图_选择区域_20220730104737

  5. 查询当前数据库

    1
    select database();

    深度截图_选择区域_20220730110251

表操作

  1. 创建表

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    # 基础语法
    # create table <表名> (
    #   <字段1(列名)> <字段1 类型> [comment '字段1 注释'],
    #   <字段2(列名)> <字段2 类型> [comment '字段2 注释'],
    # ) [comment '表注释'];
    create table tb_user (
      id int comment '用户id',
      name varchar(20) comment '用户名',
      age int comment '用户年龄',
      gender varchar(1) comment '性别'
    ) comment '用户表';

  2. 表查询

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    # 查询当前数据库的所有表
    show tables;
    # 查询表结构
    # desc <table_name>
    desc tb_user;
    # 查询建表语句
    # show create table <table_name>
    show create table tb_user;

    20220730111306

  3. 数值类型(不区分大小写)

    类型 大小(byte) 有符号范围 无符号范围
    tinyint 1 -128 ~ 127 0 ~ 255
    smallint 2 -32768 ~ 32767
    int/integer 4 -2^31 ~ 2^31-1 0 ~ 2^32-1
    bigint 8 -2^63 ~ 2^63-1 0 ~ 2^64-1
    float 4 -3.402823466E+38 ~ 3.402823466E+38
    double 8 -1.7976931348623157E+308 ~ 1.7976931348623157E+308
    decimal varying

  4. 字符串类型(不区分大小写)

    类型 大小(byte) 描述
    char 0 ~ 255 定长字符串
    varchar 0 ~ 65535 边长字符串
    tinytext 0 ~ 255 短文本字符串
    text 0 ~ 65535 长文本字符串
    mediumtext 0 ~ 16777215 中等长度文本字符串
    longtext 0 ~ 4294967295 极大文本字符串

    此外还有 blob 等二进制类型数据，但较少用到。
    补充示例

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    create table tb_user (
      id int comment '用户id',
      name varchar(20) comment '用户名', # 边长字符串
      age tinyint unsigned comment '用户年龄', # 无符号小整数
      gender char(1) comment '性别' # 定长字符串
    ) comment '用户表';

  5. 添加字段

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    3
    # alter table <表名> add <字段名> <类型> [comment '注释']
    alter table tb_user add nickname varchar(20) comment '昵称';
    desc tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730140135

  6. 修改字段

    1
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    3
    # 修改数据类型
    # alter table <表名> modify <字段名> <新类型> [comment '注释']
    alter table tb_user modify age int unsigned comment '用户年龄';

    20220730140430

    1
    2
    3
    4
    # 修改字段名和字段类型
    # alter table <表名> change <旧字段名> <新字段名> <新类型> [comment '注释']
    alter table tb_user change gender gender char(1) comment '用户年龄';
    desc tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730140713

  7. 删除字段

    1
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    3
    # alter table <表名> drop <字段名>
    alter table tb_user drop nickname;
    desc tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730141008

  8. 修改表名

    1
    2
    3
    # alter table <表名> rename to <新表名>
    alter table tb_user rename to tb_user_new;
    show tables;

    深度截图_选择区域_20220730141118

  9. 复制表

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    5
    # create table <新表名> like <旧表名>
    create table tb_user_cp like tb_user_new;
    # 等价写法
    creat table tb_user_cp select * from tb_user_new;
    show tables;

    深度截图_选择区域_20220730142656

  10. 删除表

    1
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    4
    5
    # 删除整个表格
    # drop table [if exists] <表名>
    drop table tb_user_cp;
    # 删除表格并重新创建
    # truncate table [if exists] <表名>

总结

  1. 数据库操作

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    # 创建数据库
    create database [if not exists] <database_name>;
    # 查询数据库
    show databases;
    # 删除数据库
    drop database <database_name>;
    # 切换数据库
    use <database_name>;
    # 查询当前数据库
    select database();

  2. 表内操作

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    -- 创建表
    create table <表名> (
       <字段名> <类型> [comment '注释']
       [, ...]
       ) [comment '注释'];
    -- 查询表
    show tables;
    -- 查询表结构
    desc <表名>;
    -- 查询建表语句
    show create table <表名>;
    -- 添加字段
    alter table <表名> add <字段名> <类型> [comment '注释'];
    -- 修改字段
    --- 修改数据类型
    alter table <表名> modify <字段名> <新类型> [comment '注释'];
    --- 修改字段名和字段类型
    alter table <表名> change <旧字段名> <新字段名> <新类型> [comment '注释'];
    -- 删除字段
    alter table <表名> drop <字段名>;

  3. 表操作

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    -- 修改表名
    alter table <表名> rename to <新表名>;
    -- 复制表
    create table <新表名> like <旧表名>;
    create table <新表名> select * from <旧表名>;
    -- 删除表
    drop table [if exists] <表名>;
    -- 删除表格并重新创建
    truncate table [if exists] <表名>;

图形化工具

软件安装-Ubuntu

  1. 下载 DataGrip2022-02安装包 以及激活码文件，将安装包解压到需要安装的目录，比如 /opt/DataGrip/

  2. 解压后的文件结构

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    # tree /opt/DataGrip/ -L 1
    /opt/DataGrip/
    ├── bin
    ├── build.txt
    ├── Install-Linux-tar.txt
    ├── jbr
    ├── lib
    ├── license
    ├── plugins
    └── product-info.json

    Install-Linux-tar.txt 为软件的安装说明

  3. 运行 bin 目录下的 datagrip.sh 运行软件

    1
    2
    cd /opt/DataGrip/
    bash ./bin/datagrip.sh

    执行脚本后，会提示激活软件

  4. 解压激活文件，查看目录结构

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    ├── Activation Codes
    │   ├── AppCode.txt
    │   ├── CLion.txt
    │   ├── DataGrip.txt
    │   ├── GoLand.txt
    │   ├── IntelliJ IDEA.txt
    │   ├── PhpStorm.txt
    │   ├── PyCharm.txt
    │   ├── Rider.txt
    │   ├── RubyMine.txt
    │   └── WebStorm.txt
    ├── ja-netfilter-all
    │   ├── config-jetbrains
    │   ├── ja-netfilter.jar
    │   ├── plugins-jetbrains
    │   ├── README.pdf
    │   ├── scripts
    │   ├── sha1sum.txt
    │   └── vmoptions
    └── Readme.txt

  5. 打开 DataGrip.txt，将激活码复制到软件窗口，成功激活后的页面显示如下
    深度截图_选择区域_20220807162557

  6. 如果激活码失效，则运行激活文件下的 scripts/install.sh 脚本进行安装

  7. 设置环境变量，简单起见，编写启动脚本

    1
    2
    3
    touch ~/.local/bin/datagrip ## 创建脚本文件
    chmod a+x ~/.local/bin/datagrip ## 添加执行权限
    vi ~/.local/bin/datagrip ## 编辑脚本文件

    脚本内容如下：

    1
    2
    #!/bin/bash
    bash /opt/DataGrip/bin/datagrip

软件安装-Windows

占位，待定

DML-数据操作语言

用来对数据库表中的数据增删改，主要有三类语句：

  1. 添加数据：INSERT

  2. 修改数据：UPDATE

  3. 删除数据：DELETE

  4. 添加数据

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    8
    # 给指定字段添加数据
    insert into <表名> (<字段名1>, <字段名2>, ...) values (<值1>, <值2>, ...);
    # 批量添加数据
    insert into <表名> (<字段名1>, <字段名2>, ...) values (<值1>, <值2>, ...), (<值1>, <值2>, ...), ...;
    # 给所有字段添加数据
    insert into <表名> values (<值1>, <值2>, ...);
    # 批量添加数据
    insert into <表名> values (<值1>, <值2>, ...), (<值1>, <值2>, ...), ...;

    示例

    1
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    3
    4
    5
    -- 给指定字段添加数据
    insert into tb_user (id, name, age) values (1, '张三', 20);
    insert into tb_user values (1, '张三', 20, '男');
    -- 批量添加数据
    insert into tb_user (id, name, age) values (1, '张三', 20), (2, '李四', 21), (3, '王五', 22);

    深度截图_选择区域_20220730144823

    1
    2
    # 查看数据
    select * from tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730144843

  5. 注意事项：

    • 数据按插入顺序排列
    • 日期和字符串等类型需要使用单引号包裹
    • 注意字段对应，以及数值范围

  6. 修改数据

    1
    2
    # 修改指定字段的数据
    update <表名> set <字段名> = <值> [, <字段名2> = <值2> ...] [where <条件>];

    示例

    1
    2
    3
    # 修改指定字段的数据
    update tb_user set name = '李四', age = 20 where id = 2;
    select * from tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730145211

  7. 删除数据

    1
    2
    # 删除指定字段的数据
    delete from <表名> [where <条件>];

    示例

    1
    2
    3
    # 删除指定字段的数据
    delete from tb_user where id = 1;
    select * from tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730145447

  8. 总结

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    # 添加数据
    insert into <表名> (<字段名1>, <字段名2>, ...) values (<值1>, <值2>, ...);
    # 修改数据
    update <表名> set <字段名> = <值> [, <字段名2> = <值2> ...] [where <条件>];
    # 删除数据
    delete from <表名> [where <条件>];

DQL-数据查询语言

数据查询语言（Data Query Language），简称DQL，是用于查询数据的语言（重点！！）

SQL 基本语法

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select 
   字段
from 
   表名
where 
   条件
group by
   分组字段
having
   分组后的条件
order by
   排序字段名
limit
   分页参数

基础查询

  1. 查询字段

    1
    2
    3
    4
    # 查询所有字段
    select * from <表名>;
    # 查询指定字段
    select <字段名1>, <字段名2>, ... from <表名>;

  2. 设置别名

    1
    select <字段名1> as <别名1>, <字段名2> as <别名2>, ... from <表名>;

  3. 去除重复

    1
    select distinct <字段名1>, <字段名2>, ... from <表名>;

条件查询

  1. 语法

    1
    select <字段名1>, <字段名2>, ... from <表名> where <条件>;

  2. 比较运算

    运算符 功能
    <, >, >=, <= 判断大小
    = 判断相等
    != 或 <> 判断不相等
    between ... and 判断在某个范围内(含端点)
    in(...) 判断在之后的列表中
    like 占位符 模糊匹配, _匹配单个字符，% 匹配任意个字符
    is null 判断为 NULL

  3. 逻辑运算

    运算符 功能
    and 或 && 并且
    or 或 |
    not 或 ! 非

  4. 示例

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    8
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    10
    -- 查询年龄小于 22 岁的用户
    select * from tb_user where age < 22;
    -- 查询年龄在 10 到 20 岁的用户
    select * from tb_user where age between 10 and 20;
    -- 查找性别非 NULL 的用户
    select * from tb_user where not gender is null;
    -- 查找姓名长度为 2 的用户
    select * from tb_user where name like '__';
    -- 查找姓王的用户
    select * from tb_user where name like '王%';

聚合函数

  1. 常见聚合函数

    聚合函数 功能
    count 统计数量
    sum 求和
    avg 平均值
    max 最大值
    min 最小值

  2. 语法

    1
    select <聚合函数>(字段) from <表名> [where <条件>];

  3. 示例

    1
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    3
    4
    -- 查询用户总数（注意 NULL 值会略过）
    select count(id) from tb_user;
    -- 查询用户最小最大以及平均年龄
    select min(age) as young, max(age) as old, avg(age) from tb_user;

    深度截图_选择区域_20220730152619

分组查询

  1. 语法

    1
    select <字段列表> from <表名> group by <分组字段> [having <分组后的条件>];

  2. where 和 having 的区别

    • where 在分组之前进行过滤，having 在分组之后对结果进行过滤
    • where 不能对聚合函数判断，而 having 可以

  3. 示例

    1
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    3
    4
    5
    -- 重新构建数据
    truncate tb_user;
    insert into tb_user (id, name, age, gender) values (1, '张三', 20, '男'), (2, '李四', 21, '女'), (3, '王五', 22, '男');
    -- 按性别分组，统计男女员工的平均年龄
    select gender, avg(age), sum(id) from tb_user group by gender;

    深度截图_选择区域_20220730154017

  4. 示例2

    1
    2
    -- 筛选 id < 4，人数大于 1 的性别分类
    select gender, count(*) from tb_user where id < 4 group by gender having count(*) > 1;

    该命令流程：

    • from tb_user where id < 4 筛选 id < 4 的数据
    • group by gender 将数据按 gender 进行分组
    • having count(*) > 1 分组后，进行组内计数，只保留数目大于 1 的情况
    • 返回分组信息中的字段 gender 和 count(*)
      深度截图_选择区域_20220730154710

排序查询和分页查询

  1. 基础语法

    1
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    3
    4
    -- 基本语法
    select <字段列表> from <表名> order by <排序字段> [asc|desc];
    -- 示例
    select * from tb_user order by id desc;

    深度截图_选择区域_20220731001814

  2. 多字段排序

    1
    2
    -- 多字段排序
    select * from tb_user order by id desc, age asc;

    先按 id 排序，id 相等的情况按 age 排序

  3. 分页查询

    1
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    4
    5
    6
    -- 基本语法
    select <字段列表> from <表名> limit <开始位置>, <条数>;
    -- 示例 1
    select * from tb_user limit 0, 10;
    -- 等价写法（开始位置默认值为 0）
    select * from tb_user limit 10;

总结

最后，我们用一个示例总结 DQL 查询语句，并解释执行其顺序

  1. 示例

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    2
    3
    4
    -- 基本语法
    select <字段列表> from <表名> [where <条件>] [group by <字段>] [order by <排序字段> [asc|desc]] [limit <开始位置>, <条数>];
    -- 示例
    select gender, count(*) as num from tb_user where id < 10 group by gender having avg(age) > 10 order by num desc limit 10;

  2. 实际执行过程：

    1. from tb_user 导入字段数据
    2. where id < 10 筛选 id 小于 10 的数据
    3. group by gender 将数据按 gender 分组
    4. select gender, count(*) as num... 提取相应字段的数据
    5. having avg(age) > 10 筛选平均年龄大于 10 的组
    6. order by num desc 将数据按 num 字段降序
    7. limit 10 限制输出数目为 10

DCL-数据控制语言

用来创建数据库用户，控制数据库访问权限等。

管理用户

  1. 查询用户

    1
    2
    3
    4
    -- 切换到 mysql 数据库
    use mysql
    -- 查询用户列表和指定权限
    select host, user, select_priv, drop_priv from user;

    列表中，host 代表允许用户操作的主机地址，user 为用户名，select_priv 为查询权限，drop_priv 为删除权限
    深度截图_选择区域_20220731084700

  2. 创建用户

    1
    2
    3
    -- 创建用户
    create user 'rex'@'localhost' identified by '123456';
    select host, user, select_priv, drop_priv from user;

    用户名为 rex，允许操作地址为 localhost，密码为 123456。初始化后，用户所有权限均为 N

  3. 用模糊匹配创建用户，注意 % 需要必须在引号中

    1
    create user 'zong'@'%' identified by '123456';

  4. 修改用户密码

    1
    alter user 'rex'@'localhost' identified with mysql_native_password by '1234';

  5. 登录用户，并查看当前的数据库

    1
    2
    mysql -u rex -p -- 输入1234
    show databases;

    由于缺少权限，用户不能看到数据库 mysql, sys 以及刚创建的 rextest
    深度截图_选择区域_20220731085455

  6. 删除用户

    1
    drop user 'rex'@'localhost';

权限控制

  1. 常用权限

    权限名称 描述
    all, all privileges 所有权限
    select 查询数据
    insert 插入数据
    update 更新数据
    delete 删除数据
    create 创建数据库/表
    drop 删除数据库/表/视图
    alter 修改表

  2. 查看权限

    1
    show grants for 'rex'@'localhost';

  3. 赋予权限，注意只有 root 用户能够执行该操作

    1
    2
    3
    4
    -- 基础语法
    grant <权限列表> on <数据库名>.<表名> to 'rex'@'localhost';
    -- 赋予所有权限
    grant all on *.* to 'rex'@'localhost';

    数据库名和表名可以使用 * 来匹配所有数据库和表

  4. 撤销权限，只有 root 用户能够执行该操作

    1
    revoke <权限列表> on <数据库名>.<表名> from 'rex'@'localhost';

总结

  1. 用户管理

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    -- 创建用户
    create user 'rex'@'%' identified by '123456';
    -- 修改用户密码
    alter user 'rex'@'%' identified with mysql_native_password by '1234';
    -- 删除用户
    drop user 'rex'@'%';

  2. 权限管理（赋予，撤销仅 root 用户可以操作）

    1
    2
    3
    4
    -- 赋予权限
    grant <权限列表> on <数据库名>.<表名> to 'rex'@'localhost';
    -- 撤销权限
    revoke <权限列表> on <数据库名>.<表名> from 'rex'@'localhost';

函数

  1. 常见字符串函数列表
    | 函数名称 | 描述 |
    | ---------- | ---- |
    | concat(s1, s2, ...) | 将多个字符串连接起来 |
    | lower(str) | 将字符串转换为小写 |
    | upper(str) | 将字符串转换为大写 |
    | lapd(str, n, pad) | 在字符串左侧填充字符 pad，使得长度为 n |
    | rpad(str, n, pad) | 在字符串右侧填充字符 pad，使得长度为 n |
    | trim(str) | 去除字符串两端的空白字符 |
    | substring(str, start, length) | 截取字符串的子串 |

  2. 示例-字符串函数

    1
    2
    -- 字符串连接，字符串转化小写
    select concat('hello', ' mysql'), lower("HELLO MYSQL");

    深度截图_选择区域_20220731092126

  3. 将函数用于更新列表

    1
    2
    3
    4
    -- 切换到 `rextest` 数据库
    use rextest;
    -- 更新列表
    update tb_user set name = concat('hello', name);

    深度截图_选择区域_20220731092406

  4. 常见数值函数列表

    函数名称 描述
    ceil(x) 向上取整
    floor(x) 向下取整
    round(x, y) 四舍五入，保留 y 位小数
    rand() 0~1 的随机数
    mod(x, y) 返回 x 和 y 的余数
    power(x, y) 返回 x 的 y 次幂

  5. 常见日期函数列表

    函数名称 描述
    curdate() 返回当前日期
    curtime() 返回当前时间
    now() 返回当前日期和时间
    year(date) 返回日期的年份
    month(date) 返回日期的月份
    day(date) 返回日期的天
    date_add(date, interval) 在日期上增加时间间隔
    datadiff(date1, date2) 返回两个日期之间的天数

  6. 示例

    1
    select now() as "更新时间", mod(id, 2), name from tb_user;

    深度截图_选择区域_20220731093148

  7. 流程函数列表

    函数名称 描述
    if(condition, t, f) 如果条件为真，则返回 t，否则返回 f
    ifnull(x, y) 如果 x 为空，则返回 y
    case [expr] when [val1] then [res1] else [default] end 当 expr 等于 val1 时返回 res1，否则返回 default

  8. 示例

    1
    2
    3
    4
    -- id 为 1，返回 `yes`，否则返回 `no`
    select name, if(id = 1, 'yes', 'no') as "是否为第一个用户" from tb_user;
    -- 判断条件
    select name, (case when id = 1 then 'first' when id = 2 then 'second' else 'greater than 2' end) as "用户 ID 序数" from tb_user;

    深度截图_选择区域_20220731093910

约束

多表查询

事务

进阶，运维。

SPARQL

参考链接：B 站视频：知识库 vs 数据库，官方文档

wikidata 知识库支持 SPARQL 查询语法，访问链接：https://query.wikidata.org/

简单概括：数据库是由关系表构成的，格式固定的存储结构，而知识库是通过三元组搭建的图结构，

基本用法

  1. 示例

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    # 猫
    SELECT ?item ?itemLabel 
    WHERE 
    {
    ?item wdt:P31 wd:Q146. # 必须是一只猫
    SERVICE wikibase:label { bd:serviceParam wikibase:language "zh". }
    }

  2. 说明-和 SQL 的语法类似，select 提取数据，where 限定规则

    • ?item 定义变量名为 item
    • ?itemLabel 在变量名后追加 Label，代表 item 的 Label 标签
    • ?item wdt:P31 wd:Q146. 定义查询条件，wdt:P31 是 instance of 的简写，wd:Q146 是 house cat 的简写
    • 具体地，可以在词条中查看到性质 instance of 的简写是 P31
      深度截图_选择区域_20220731100237
    • 类似地，house cat 的简写为 Q146
      深度截图_选择区域_20220731100522
    • 最后一行代码定义 label 的语言

API