1、约束(Constraint)
1.1 什么是约束
- 在创建表的时候，可以给表的字段添加相应的约束，添加约束的目的是为了保证表中数据的合法性、有效性、完整性。
- 常见的约束有哪些？
- 非空约束(not null)：约束的字段不能为NULL
- 唯一约束(unique)：约束的字段不能重复
- 主键约束(primary key)：约束的字段既不能为NULL，也不能重复（简称PK）
- 外键约束(foreign key)：…（简称FK）
- 检查约束(check)：注意Oracle数据库有check约束，但是mysql没有，目前mysql不支持该约束。
1.2 非空约束（not null）
- not null约束只有列级约束，没有表级约束
```sql
drop table if exists t_user;
create table t_user(
);id int,username varchar(255) not null,password varchar(255)
— 报错，因为username加了not null约束 insert into t_user(id,password) values(1,’123’); ERROR 1364 (HY000): Field ‘username’ doesn’t have a default value
insert into t_user(id,username,password) values(1,’lisi’,’123’);
<a name="DV3kg"></a>
#### 1.3 唯一性约束（unique）
- 唯一约束修饰的字段**具有唯一性，不能重复。但可以为NULL**
- 案例：给某一列添加unique（**列级约束**）
```sql
drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int,
username varchar(255) unique -- 列级约束
);
insert into t_user values(1,'zhangsan');
insert into t_user values(2,'zhangsan');
-- 报错，username添加了unique，具有唯一性，不可重复
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry 'zhangsan' for key 'username'
--下面sql语句只插入id，并未插入username，
-- 说明添加了unique的username可以为NULL
insert into t_user(id) values(2);
insert into t_user(id) values(3);
insert into t_user(id) values(4);
- 案例：给两个列或者多个列添加unique（表级约束）
```sql
drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int, usercode varchar(255), username varchar(255), unique(usercode,username) -- 多个字段联合起来添加1个约束unique 【表级约束】 );
insert into t_user values(1,’111’,’zs’); insert into t_user values(2,’111’,’ls’); insert into t_user values(3,’222’,’zs’);
insert into t_user values(4,’111’,’zs’); — 只有当usercode和username同时相同，才报错 ERROR 1062 (23000): Duplicate entry ‘111-zs’ for key ‘usercode’
<a name="Hgf4W"></a>
#### 1.2 主键约束（pk）
- 怎么给一张表添加主键约束
```sql
drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int primary key, -- 列级约束
username varchar(255),
email varchar(255)
);
insert into t_user(id,username,email) values(1,'zs','zs@123.com');
insert into t_user(id,username,email) values(2,'ls','ls@123.com');
insert into t_user(id,username,email) values(3,'ww','ww@123.com');
select * from t_user;
+----+----------+------------+
| id | username | email |
+----+----------+------------+
| 1 | zs | zs@123.com |
| 2 | ls | ls@123.com |
| 3 | ww | ww@123.com |
+----+----------+------------+
-- 不能重复
insert into t_user(id,username,email) values(1,'jack','jack@123.com');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'
-- 不能为NULL
insert into t_user(username,email) values('jack','jack@123.com');
ERROR 1364 (HY000): Field 'id' doesn't have a default value
- 根据以上的测试得出：id是主键，因为添加了主键约束，主键字段中的数据不能为NULL，也不能重复。
- 主键的特点：不能为NULL，也不能重复。
- 主键相关的术语
- 主键约束 : primary key
- 主键字段 : id字段添加primary key之后，id叫做主键字段
- 主键值 : id字段中的每一个值都是主键值。
- 主键有什么作用
- 表的设计三范式中有要求，第一范式就要求任何一张表都应该有主键。
- 主键的作用：主键值是这行记录在这张表当中的唯一标识。（就像一个人的身份证号码一样。）
- 主键的分类
- 根据主键字段的字段数量来划分
- 单一主键（推荐的，常用的。）
- 复合主键(多个字段联合起来添加一个主键约束)，复合主键不建议使用，因为复合主键违背三范式。
- 根据主键性质来划分
- 自然主键：主键值最好就是一个和业务没有任何关系的自然数。（这种方式是推荐的）
- 业务主键：主键值和系统的业务挂钩
- 例如：拿着银行卡的卡号做主键，拿着身份证号码作为主键。（不推荐用）最好不要拿着和业务挂钩的字段作为主键。因为以后的业务一旦发生改变的时候，主键值可能也需要随着发生变化，但有的时候没有办法变化，因为变化可能会导致主键值重复。
- 根据主键字段的字段数量来划分
- 一张表的主键约束只能有1个。（必须记住）
- 使用表级约束方式定义主键
```sql
drop table if exists t_user;
create table t_user(
insert into t_user(id,username) values(1,’zs’); insert into t_user(id,username) values(2,’ls’); insert into t_user(id,username) values(3,’ws’); insert into t_user(id,username) values(4,’cs’); select * from t_user;id int, username varchar(255), primary key(id) );
insert into t_user(id,username) values(4,’cx’); ERROR 1062 (23000): Duplicate entry ‘4’ for key ‘PRIMARY’
— 以下内容是演示以下复合主键，不需要掌握： drop table if exists t_user; create table t_user( id int, username varchar(255), password varchar(255), primary key(id,username) );
- **mysql提供主键值自增：（非常重要）auto_increment**
```sql
drop table if exists t_user;
create table t_user(
id int primary key auto_increment, -- id字段自动维护一个自增的数字，从1开始，以1递增。
username varchar(255)
);
insert into t_user(username) values('a');
insert into t_user(username) values('b');
insert into t_user(username) values('c');
insert into t_user(username) values('d');
insert into t_user(username) values('e');
insert into t_user(username) values('f');
select * from t_user;
-- 此表id会从1自增
- 提示:Oracle当中也提供了一个自增机制，叫做：序列（sequence）对象
1.4 外键约束（fk）
- 关于外键约束的相关术语
- 外键约束: foreign key
- 外键字段：添加有外键约束的字段
- 外键值：外键字段中的每一个值
业务背景：请设计数据库表，用来维护学生和班级的信息
- 第一种方案：一张表存储所有数据，缺点：冗余。【不推荐】
第二种方案：两张表（班级表和学生表）
t_class 班级表 | cno(pk) | cname | | —- | —- | | 101 | 北京大兴区经济技术开发区亦庄二中高三1班 | | 102 | 北京大兴区经济技术开发区亦庄二中高三2班 |
t_student 学生表 | sno(pk) | sname | classno(该字段添加外键约束fk) | | —- | —- | —- | | 1 | zs1 | 101 | | 2 | zs2 | 101 | | 3 | zs3 | 102 | | 4 | zs4 | 102 | | 5 | zs5 | 102 |
t_student中的classno字段引用t_class表中的cno字段，此时t_student表叫做子表 ，t_class表叫做父表。
- 顺序要求
- 删除数据的时候，先删除子表，再删除父表。
- 添加数据的时候，先添加父表，在添加子表。
- 创建表的时候，先创建父表，再创建子表。
- 删除表的时候，先删除子表，在删除父表。
- 将以上表的建表语句写出来 ```sql drop table if exists t_student; drop table if exists t_class;
create table t_class( cno int, cname varchar(255), primary key(cno) );
create table t_student( sno int, sname varchar(255), classno int, primary key(sno), foreign key(classno) references t_class(cno) );
insert into t_class values(101,’北京大兴区经济技术开发区亦庄二中高三1班’); insert into t_class values(102,’北京大兴区经济技术开发区亦庄二中高三2班’);
insert into t_student values(1,’zs1’,101); insert into t_student values(2,’zs2’,101); insert into t_student values(3,’zs3’,102); insert into t_student values(4,’zs4’,102); insert into t_student values(5,’zs5’,102); insert into t_student values(6,’zs6’,102); select from t_class; select from t_student;
insert into t_student values(7,’lisi’,103); /* — 此时报错如下，因为 t_student中的classno字段添加了外键约束， 引用了t_class表中的cno字段，只能写101或102，不能随意乱写了 foreign key(classno) references t_class(cno)
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row:
a foreign key constraint fails
(bjpowernode.INT t_student_ibfk_1 FOREIGN KEY (classno) REFERENCES t_class (cno))
*/
<a name="a06Le"></a>
### 2、存储引擎（了解即可）
- 见笔记MYSQL
<a name="cBEbd"></a>
### 3、事务（Transaction）
- 什么是事务
- **一个事务是一个完整的业务逻辑单元，不可再分**
```sql
/*
比如：银行账户转账，从A账户向B账户转账10000.需要执行两条update语句：
update t_act set balance = balance - 10000 where actno = 'act-001';
update t_act set balance = balance + 10000 where actno = 'act-002';
以上两条DML语句必须同时成功，或者同时失败，不允许出现一条成功，一条失败。
要想保证以上的两条DML语句同时成功或者同时失败，那么就需要使用数据库的“事务机制”
*/
- 和事务相关的语句只有：DML语句。（insert delete update）
- 为什么？因为它们这三个语句都是和数据库表当中的“数据”相关的。
- 事务的存在是为了保证数据的完整性，安全性。
- 假设所有的业务都能使用1条DML语句搞定，还需要事务机制吗？
- 不需要事务。
- 但实际情况不是这样的，通常一个“事儿（事务【业务】）”需要多条DML语句共同联合完成
- 事务的特性(ACID)
- A：原子性：事务是最小的工作单元，不可再分。
- C：一致性：事务必须保证多条DML语句同时成功或者同时失败。
- I：隔离性：事务A与事务B之间具有隔离。
- D：持久性：持久性说的是最终数据必须持久化到硬盘文件中，事务才算成功的结束
- 关于事务之间的隔离性(事务隔离性存在隔离级别)
- 第一级别：读未提交（read uncommitted）
- 对方事务还没有提交，我们当前事务可以读取到对方未提交的数据。
- 读未提交存在脏读（Dirty Read）现象：表示读到了脏的数据。
- 第二级别：读已提交（演示）
- 对方事务提交之后的数据我方可以读取到。
- 这种隔离级别解决了: 脏读现象没有了。
- 读已提交存在的问题是：不可重复读。
- 第三级别：可重复读（repeatable read）
- 这种隔离级别解决了：不可重复读问题。
- 这种隔离级别存在的问题是：读取到的数据是幻象。
- 第四级别：序列化读/串行化读（serializable）
- 解决了所有问题。
- 效率低。需要事务排队。
- 第一级别：读未提交（read uncommitted）
- oracle数据库默认的隔离级别是：读已提交。
- mysql数据库默认的隔离级别是：可重复读。
- 演示事务
- mysql事务默认情况下是自动提交的。
- 什么是自动提交？只要执行任意一条DML语句则提交一次。
- 怎么关闭自动提交？start transaction;
- 演示read uncommitted
- 演示read committed
- 演示repeatable read
- 演示serializable
4、索引
什么是索引？有什么用？
- 索引就相当于一本书的目录，通过目录可以快速的找到对应的资源
- 在数据库方面，查询一张表的时候有两种检索方式
- 第一种方式：全表扫描
- 第二种方式：根据索引检索（效率很高）
- 索引为什么可以提高检索效率呢？
- 其实最根本的原理是缩小了扫描的范围
- 索引虽然可以提高检索效率，但是不能随意的添加索引，因为索引也是数据库当中的对象，也需要数据库不断的维护。是有维护成本的。
- 比如，表中的数据经常被修改，这样就不适合添加索引，因为数据一旦修改，索引需要重新排序，进行维护
- 添加索引是给某一个字段，或者说某些字段添加索引
select ename,sal from emp where ename = 'SMITH'; -- 当ename字段上没有添加索引的时候，以上sql语句会进行全表扫描，扫描ename字段中所有的值。 -- 当ename字段上添加索引的时候，以上sql语句会根据索引扫描，快速定位。
怎么创建索引对象？怎么删除索引对象？
- 创建索引对象：
- create index 索引名称 on 表名(字段名);
- 删除索引对象：
- drop index 索引名称 on 表名;
- 创建索引对象：
- 什么时候考虑给字段添加索引？（满足什么条件）
- 数据量庞大。（根据客户的需求，根据线上的环境）
- 该字段很少的DML操作。（因为字段进行修改操作，索引也需要维护）
- 该字段经常出现在where子句中。（经常根据哪个字段查询）
- 注意：主键和具有unique约束的字段自动会添加索引。根据主键查询效率较高。尽量根据主键检索
- 查看sql语句的执行计划： ```sql explain select ename,sal from emp where sal = 5000; +——+——————-+———-+———+———————-+———+————-+———+———+——————-+ | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra | +——+——————-+———-+———+———————-+———+————-+———+———+——————-+ | 1 | SIMPLE | emp | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 14 | Using where | +——+——————-+———-+———+———————-+———+————-+———+———+——————-+ — 给薪资sal字段添加索引： create index emp_sal_index on emp(sal);
explain select ename,sal from emp where sal = 5000; +——+——————-+———-+———+———————-+———————-+————-+———-+———+——————-+ | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra | +——+——————-+———-+———+———————-+———————-+————-+———-+———+——————-+ | 1 | SIMPLE | emp | ref | emp_sal_index | emp_sal_index | 9 | const | 1 | Using where | +——+——————-+———-+———+———————-+———————-+————-+———-+———+——————-+
- **索引底层采用的数据结构是：B + Tree**
- 索引的实现原理？
- 通过B Tree缩小扫描范围，底层索引进行了排序，分区，索引会携带数据在表中的“物理地址”，最终通过索引检索到数据之后，获取到关联的物理地址，通过物理地址定位表中的数据，效率是最高的。
```sql
select ename from emp where ename = 'SMITH';
-- 通过索引转换为：
select ename from emp where 物理地址 = 0x3;
索引的分类
- 单一索引：给单个字段添加索引
- 复合索引: 给多个字段联合起来添加1个索引
- 主键索引：主键上会自动添加索引
唯一索引：有unique约束的字段上会自动添加索引
....
索引什么时候失效
select ename from emp where ename like '%A%'; -- 模糊查询的时候，第一个通配符使用的是%，这个时候索引是失效的。
5、视图（view）
- 什么是视图
- 站在不同的角度去看到数据。（同一张表的数据，通过不同的角度去看待）
怎么创建视图？怎么删除视图？
create view myview as select empno,ename from emp; drop view myview; -- 注意：只有DQL语句才能以视图对象的方式创建出来。对视图进行增删改查，会影响到原表数据。（通过视图影响原表数据的，不是直接操作的原表）,可以对视图进行CRUD操作。
- 面向视图操作
```sql
select * from myview;
+-------+--------+ | empno | ename | +-------+--------+ | 7369 | SMITH | | 7499 | ALLEN | | 7521 | WARD | | 7566 | JONES | | 7654 | MARTIN | | 7698 | BLAKE | | 7782 | CLARK | | 7788 | SCOTT | | 7839 | KING | | 7844 | TURNER | | 7876 | ADAMS | | 7900 | JAMES | | 7902 | FORD | | 7934 | MILLER | +-------+--------+
create table emp_bak as select * from emp; create view myview1 as select empno,ename,sal from emp_bak; update myview1 set ename=’hehe’,sal=1 where empno = 7369; — 通过视图修改原表数据。 delete from myview1 where empno = 7369; — 通过视图删除原表数据。
- 视图的作用
- 视图可以隐藏表的实现细节。保密级别较高的系统，数据库只对外提供相关的视图，java程序员只对视图对象进行CRUD
<a name="tPZUc"></a>
### 6、DBA命令
- 将数据库当中的数据导出
- 在windows的dos命令窗口中执行：（导出整个库）
- mysqldump bjpowernode>D:\bjpowernode.sql -uroot -p333
- 在windows的dos命令窗口中执行：（导出指定数据库当中的指定表）
- mysqldump bjpowernode emp>D:\bjpowernode.sql -uroot –p123
- 导入数据
- create database bjpowernode;
- use bjpowernode;
- source D:\bjpowernode.sql
<a name="c7Ib5"></a>
### 7、数据库设计三范式（重点内容，面试经常问）
- 什么是设计范式？
- 设计表的依据。**按照这个三范式设计的表不会出现数据冗余**。
- 三范式都是哪些？
- **第一范式**：任何一张表都应该有主键，并且每一个字段原子性不可再分
- **第二范式**：建立在第一范式的基础之上，**所有非主键字段完全依赖主键，不能产生部分依赖**
```sql
/*
多对多？三张表，关系表两个外键。
t_student学生表
sno(pk) sname
-------------------
1 张三
2 李四
3 王五
t_teacher 讲师表
tno(pk) tname
---------------------
1 王老师
2 张老师
3 李老师
t_student_teacher_relation 学生讲师关系表
id(pk) sno(fk) tno(fk)
----------------------------------
1 1 3
2 1 1
3 2 2
4 2 3
5 3 1
6 3 3
*/
第三范式：建立在第二范式的基础之上，所有非主键字段直接依赖主键，不能产生传递依赖 ```sql /* 一对多？两张表，多的表加外键。
班级t_class cno(pk) cname -------------------------- 1 班级1 2 班级2 学生t_student sno(pk) sname classno(fk) --------------------------------------------- 101 张1 1 102 张2 1 103 张3 2 104 张4 2 105 张5 2
*/
- 提醒：在实际的开发中，以满足客户的需求为主，有的时候会拿冗余换执行速度
- 一对一怎么设计
```sql
/*
一对一设计有两种方案：主键共享
t_user_login 用户登录表
id(pk) username password
--------------------------------------
1 zs 123
2 ls 456
t_user_detail 用户详细信息表
id(pk+fk) realname tel ....
------------------------------------------------
1 张三 1111111111
2 李四 1111415621
一对一设计有两种方案：外键唯一。
t_user_login 用户登录表
id(pk) username password
--------------------------------------
1 zs 123
2 ls 456
t_user_detail 用户详细信息表
id(pk) realname tel userid(fk+unique)....
-----------------------------------------------------------
1 张三 1111111111 2
2 李四 1111415621 1
*/
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