一、聚合函数

1.聚合函数

命令	作用
count(字段)	计算总行数
max(字段)	求此字段最大值
min(字段)	求此字段最小值
sum(字段)	求此字段之和
avg(字段)	求此字段平均值

2.聚合函数的作用

聚合函数作用：聚合函数会把当前所在表当做一个组进行统计，因此聚合函数也叫组函数

聚合函数有以下几个特点：

每个组函数接收一个参数（字段名或者表达式）
统计结果中默认忽略字段为NULL的记录
不允许出现嵌套比如sum(max(xx))

二、group分组查询

1.什么是分组

什么是分组? 所谓的分组就是将一个“数据集”划分成若干个“小区域”，然后针对若干个“小区域”进行数据处理。

group by分组

使用特点：

group by的含义： 将查询结果按照1个或多个字段进行分组，字段值相同的为一组

group by可用于单个字段分组，也可用于多个字段分组

2.知识要点

group by
作用:将查询结果按照1个或多个字段进行分组，字段值相同的为一组
注意：group by可用于单个字段分组，也可用于多个字段分组

group by + group_concat()
group_concat(字段名)作用：根据分组结果，使用group_concat()来放置每一个分组中某字段的集合

group by + 聚合函数
作用：聚合函数在和group by结合使用的时候统计的对象是每一个分组

group by + having
作用：having作用和where类似，但having只能用于group by对分组后的每组数据过滤而where是用来过滤表数据

group by + with rollup
with rollup的作用是：在数据表最后新增一行，来记录当前表中该字段对应的操作结果，一般是汇总结果

三、limit限制查询

1.问题

大家思考一下：

select * from 淘宝某个数据表 , 会产生什么现象?

由于数据过多很有可能直接死机了

2.limit限制查询

可以使用limit限制取出记录的数量，但limit要写在sql语句的最后

语法：limit 起始记录,记录数

说明：

起始记录是指从第几条记录开始取，第一条记录的下标是0
记录数是指从起始记录开始向后依次取的记录数

四、连接查询

1.什么是连接

连接能干什么? 当查询结果的数据来源于多张表时，需要将多张表连接成一个大的数据集进行汇总显示

2.连接查询

mysql支持三种类型的连接查询，分别为：

内连接查询
外连接查询
自连接查询

3.内连接

内连接查询：查询的结果为两个表符合条件匹配到的数据

以上两个表的连接条件是：学生信息表.cls_id = 班级信息表.id

最终两个表的连接效果：

内连接语法： select 字段 from 表1 inner join 表2 on 表1.字段1 = 表2.字段2

注意：

内连接：根据连接条件取出两个表 “交集”
on 是连接条件 where是连接后筛选条件

4.外连接

4.1 左外连接

左(外)连接查询：查询的结果为两个表匹配到的数据和左表特有的数据

注意：对于右表中不存在的数据使用null填充

4.2 右外连接

右(外)连接查询：查询的结果为两个表匹配到的数据和右表特有的数据

注意：对于左表中不存在的数据使用null填充

4.3 外连接

使用left join实际上左边表的所有数据都会显示出来

4.4 语法

左连接：主表 left join 从表 on 连接条件;
右连接：从表 right join 主表 on 连接条件;

注意：

能够使用连接的前提是 , 多表之间有字段上的关联

左连接和右连接区别在于主表在SQL语句中的位置, 因此实际左连接就可以满足常见需求

5.自连接

为什么需要自连接?

自连接SQL语句：

select city.* from
areas as city
inner join
areas as province
on city.pid = province.aidd
where province.atitle = "广东省";

五、子查询

子查询： 把一个查询的结果当做另一查询的条件

子查询分为三类：

标量子查询：子查询返回的结果是一个数据(一行一列)
列子查询：返回的结果是一列(一列多行)
行子查询：返回的结果是一行(一行多列)

六、MySQL实战操作

1.数据准备

创建京东数据库：

create database jing_dong charset=utf8;

使用京东数据库
```
use jing_dong;
```

创建一个商品goods数据表

create table goods(id int unsigned primary key auto_increment not null,name varchar(150) not null,cate_name varchar(40) not null,brand_name varchar(40) not null,price decimal(10,3) not null default 0,is_show bit not null default 1,is_saleoff bit not null default 0
);

向goods表中插入数据

insert into goods values(0,'r510vc 15.6英寸笔记本','笔记本','华硕','3399',default,default);
insert into goods values(0,'y400n 14.0英寸笔记本电脑','笔记本','联想','4999',default,default);
insert into goods values(0,'g150th 15.6英寸游戏本','游戏本','雷神','8499',default,default);
insert into goods values(0,'x550cc 15.6英寸笔记本','笔记本','华硕','2799',default,default);
insert into goods values(0,'x240 超极本','超级本','联想','4880',default,default);
insert into goods values(0,'u330p 13.3英寸超极本','超级本','联想','4299',default,default);
insert into goods values(0,'svp13226scb 触控超极本','超级本','索尼','7999',default,default);
insert into goods values(0,'ipad mini 7.9英寸平板电脑','平板电脑','苹果','1998',default,default);
insert into goods values(0,'ipad air 9.7英寸平板电脑','平板电脑','苹果','3388',default,default);
insert into goods values(0,'ipad mini 配备 retina 显示屏','平板电脑','苹果','2788',default,default);
insert into goods values(0,'ideacentre c340 20英寸一体电脑 ','台式机','联想','3499',default,default);
insert into goods values(0,'vostro 3800-r1206 台式电脑','台式机','戴尔','2899',default,default);
insert into goods values(0,'imac me086ch/a 21.5英寸一体电脑','台式机','苹果','9188',default,default);
insert into goods values(0,'at7-7414lp 台式电脑 linux ）','台式机','宏碁','3699',default,default);
insert into goods values(0,'z220sff f4f06pa工作站','服务器/工作站','惠普','4288',default,default);
insert into goods values(0,'poweredge ii服务器','服务器/工作站','戴尔','5388',default,default);
insert into goods values(0,'mac pro专业级台式电脑','服务器/工作站','苹果','28888',default,default);
insert into goods values(0,'hmz-t3w 头戴显示设备','笔记本配件','索尼','6999',default,default);
insert into goods values(0,'商务双肩背包','笔记本配件','索尼','99',default,default);
insert into goods values(0,'x3250 m4机架式服务器','服务器/工作站','ibm','6888',default,default);
insert into goods values(0,'商务双肩背包','笔记本配件','索尼','99',default,default);

2.goods表查询

-- sql强化演练( goods 表练习)-- 查询类型 cate_name 为 '超级本' 的商品名称 name 、价格 price ( where )
select name,price from goods where cate_name="超级本";-- 显示商品的种类
-- 1 分组的方式( group by )
select cate_name from goods group by cate_name;-- 2 去重的方法( distinct )
select distinct cate_name from goods;-- 求所有电脑产品的平均价格 avg ,并且保留两位小数( round )
select round(avg(price),2) from goods;-- 显示 每种类型 cate_name (由此可知需要分组)的 平均价格
select avg(price),cate_name from goods group by cate_name;-- 查询 每种类型 的商品中 最贵 max 、最便宜 min 、平均价 avg 、数量 count
select cate_name,max(price),min(price),avg(price),count(*) from goods group by cate_name;-- 查询所有价格大于 平均价格 的商品，并且按 价格降序 排序 order desc-- 1 查询平局价格(avg_price)
select avg(price) as avg_price from goods;-- 2 使用子查询
select * from goods where price>(select avg(price) as avg_price from goods) order by price desc;-- 查询每种类型中最贵的电脑信息(难)-- 1 查找 每种类型 中 最贵的 max_price 价格
select max(price) as max_price,cate_name from goods group by cate_name;-- 2 关联查询 inner join 每种类型 中最贵的物品信息
-- select * from goods
-- inner join
-- (select cate_name,max(price) as max_price from goods group by cate_name) as max_price_goods
-- on goods.cate_name=max_price_goods.cate_name and goods.price=max_price_goods.max_price;
select * from goods
inner join
(select max(price) as max_price,cate_name from goods group by cate_name) as max_price_goods
on goods.cate_name=max_price_goods.cate_name and goods.price=max_price_goods.max_price;

3.表的优化步骤

为什么要对数据表进行优化？

由于只存在商品信息一张表其中既有商品信息又有分类名称和品牌名称。当把某个商品信息删除后，本不应该删除的<独立于商品信息的分类和品牌>等信息结果也随着删除商品信息而删除，那么此时存在删除异常。

如果我们创建两张表 “商品种类表” “商品品牌表” 存储对应的信息，就不会出现删除异常了

优化步骤：

第一步：创建商品种类表
第二步：同步数据到商品种类表中
第三步：更新商品信息表数据
第四步：修改商品信息表表结构

4.表的优化实现

-- 创建"商品分类"表-- 第一步：创建表 (商品种类表 goods_cates )create table if not exists goods_cates(id int unsigned primary key auto_increment,name varchar(40) not null
);-- 第二步：同步 商品分类表 数据 将商品的所有 (种类信息) 写入到 (商品种类表) 中-- 按照 分组 的方式查询 goods 表中的所有 种类(cate_name)
select cate_name from goods group by cate_name;-- !!!!没有values
insert into goods_cates(name) (select cate_name from goods group by cate_name);-- 第三步 同步 商品表 数据 通过 goods_cates 数据表来更新 goods 表-- 因为要通过 goods_cates表 更新 goods 表 所以要把两个表连接起来
select * from goods_cates inner join goods on goods_cates.name=goods.cate_name;        -- 把 商品表 goods 中的 cate_name 全部替换成 商品分类表中的 商品id ( update ... set )
update (goods_cates inner join goods on goods_cates.name=goods.cate_name) set goods.cate_name=goods_cates.id;-- 第四步 修改表结构-- 查看表结构(注意 两个表中的 外键类型需要一致)-- 修改表结构 alter table 字段名字不同 change,把 cate_name 改成 cate_id int unsigned not null
alter table goods change cate_name cate_id int unsigned not null;

-- 创建 商品品牌表 goods_brands-- 第一步 创建 "商品品牌表" 表
-- 第一种方式 先创建表
create table goods_brands (id int unsigned primary key auto_increment,name varchar(40) not null);-- 插入数据 brand_name(分组)
-- 按照 分组 的方式查询 goods 表中的所有 种类(brand_name)
insert into goods_brands(name) (select brand_name from goods group by brand_name);
--(注意) 把查询出来的 结果 写入 goods_brands 表里去 ( insert into ) 只插入name-- 第二种方式 创建表的同时插入数据(了解,不建议使用)
create table goods_brands (id int unsigned primary key auto_increment,name varchar(40) not null) select brand_name as name from goods group by brand_name;-- 第二步 同步数据-- 通过goods_brands数据表来更新goods数据表 g.brand_name=b.id
update (goods inner join goods_brands on goods.brand_name=goods_brands.name) set goods.brand_name=goods_brands.id;-- 第三步 修改表结构
-- 通过alter table语句修改表结构 brand_id int unsigned not null
alter table goods change brand_name brand_id int unsigned not null;

七、外键的作用

为什么使用外键？

外键有一个很重要的作用：防止无效信息的插入

注意：

关键字：foreign key，只有 innodb 数据库引擎

外键本身也是一种约束和 not null 等约束一样

外键的使用：

-- 外键的使用(了解)-- 向goods表里插入任意一条数据
insert into goods (name,cate_id,brand_id,price) values('老王牌拖拉机', 10, 10,'6666');-- 约束 数据的插入 使用 外键 foreign key
alter table goods add foreign key (cate_id) references goods_cates(id);
alter table goods add foreign key(brand_id) references goods_brands(id);-- 失败原因 老王牌拖拉机 delete
delete from goods where name="老王牌拖拉机";-- 创建表的同时设置外键 (注意 goods_cates 和 goods_brands 两个表必须事先存在)
create table goods(id int primary key auto_increment not null,name varchar(40) default '',price decimal(5,2),cate_id int unsigned,brand_id int unsigned,is_show bit default 1,is_saleoff bit default 0,foreign key(cate_id) references goods_cates(id),foreign key(brand_id) references goods_brands(id)
);-- 如何取消外键约束-- 需要先获取外键约束名称,该名称系统会自动生成,可以通过查看表创建语句来获取名称
show create table goods;-- 获取名称之后就可以根据名称来删除外键约束
alter table goods drop foreign key goods_ibfk_1;
alter table goods drop foreign key goods_ibfk_2;

总结： 在实际开发中,很少会使用到外键约束,会极大的降低表更新的效率

八、视图的概念

什么是视图？

九、视图的使用

-- 视图的作用-- 视图的定义方式create view 视图名称(一般使用v开头) as select语句;-- 查出学生的id,姓名,年龄,性别 和 学生的 班级select s.id,s.name,s.age,s.gender,c.name as cls_name from students as s inner join classes as c on s.cls_id=c.id;-- 创建上述结果的视图( v_students )
-- create view v_students as
create view v_students as
select s.id,s.name,s.age,s.gender,c.name as cls_name from students as s inner join classes as c on s.cls_id=c.id;-- 删除视图（drop view 视图名字）
drop view v_students

十、事务的概念及特点

1.事物的作用

2.什么是事物？

3.事务四大特性ACID

第一步和第五步至关重要，如果没有第五步则事务并没有真实发生

原子性（atomicity）

一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚，对于一个事务来说，不可能只执行其中的一部分操作，这就是事务的原子性

一致性（consistency）

数据库总是从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态。（在前面的例子中，一致性确保了即使在执行第三、四条语句之间时系统崩溃，支票账户中也不会损失500元，因为事务最终没有提交，所以事务中所做的修改也不会保存到数据库中。）

隔离性（isolation）

通常来说，一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的。（在前面的例子中，当执行完第三条语句、第四条语句还未开始时，此时有另外的一个账户汇总程序开始运行，则其看到支票帐户的余额并没有被减去500元。）

持久性（durability）

一旦事务提交，则其所做的修改会永久保存到数据库。（此时即使系统崩溃，修改的数据也不会丢失。）

十一、事务的使用及ACID特征的验证

-- 事物(ACID)-- 原子性 一致性第一步 打开 终端1 终端2第二步 终端1 打开事物 begin终端1 update 表名 set 字段="xxx" where ...;终端1 select * from 表名;  发现数据改变第三步 终端2 select * from 表名;  发现数据其实并没有改变 其实这个时候对数据的相关操作信息存在缓存中,当commit之后,这些操作才会一次性的完成第四步 终端1 commit 数据数数据真的改变终端2 select * from 表名,数据改变了-- 隔离性第一步 打开 终端1 终端2第二步 终端1 打开事物 begin终端1 update 表名 set 字段="xxx" where ...;第三步 终端2 update 表名 set 字段="yyy" where ...;发现 处于阻塞状态 第四步 终端1 commit终端2 阻塞状态解除 数据修改成 yyy-- 回滚(rollback)第一步 打开 终端1 begin第二步 终端1 update 表名 set 字段="xxx" where ...;第三步 rollback 数据返回最开始的原始值-- 注意 -- innodb能使用事物

十二、索引

1.索引的作用

2.索引的使用

查看表中已有索引：show index from 表名;

创建索引：alter table 表名 add index 索引名【可选】（字段名，…）;

删除索引：drop index 索引名称 on 表名;

-- 索引-- 创建测试表
create table test_index(title varchar(10));-- 向表中插入10万条数据
python3 insert_data.py-- 验证索引性能-- 没有索引
-- 开启时间检测：
set profiling=1;
-- 查找第1万条数据ha-99999
select * from test_index where title="ha-99999";
-- 查看执行时间
show profiles;-- 有索引
-- 给title字段创建索引
alter table test_index add index(title);
-- 查找第1万条数据ha-99999
select * from test_index where title="ha-99999";
-- 查看执行时间
show profiles;

运行效果：

补充：insert_data.py

from pymysql import connectdef main():# 创建Connection连接conn = connect(host='localhost', port=3306, database='python_test_1', user='root', password='mysql', charset='utf8')# 获得Cursor对象cursor = conn.cursor()# 插入10万次数据for i in range(100000):cursor.execute("insert into test_index values('ha-%d')" % i)# 提交数据conn.commit()if __name__ == "__main__":main()

3.索引的注意事项

优点：

加快数据的查询速度

缺点：

创建索引会浪费时间和占用磁盘空间，并且随着数据量的增加所耗费的时间会越来越多

使用原则：

1 经常发生数据更新的表避免使用过多的索引
2 数据量小的表没有必要使用索引
3 数据量较大同时不会频发发生数据更改的表可以使用索引

十三、数据库设计之三范式

1.什么是三范式

设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小

2.范式的划分

3.一范式

第一范式（1NF）：强调的是字段的原子性，即一个字段不能够再分成其他几个字段。

4.二范式

第二范式（2NF）：满足 1NF的基础上，另外包含两部分内容

一是表必须有一个主键
二是非主键字段必须完全依赖于主键，而不能只依赖于主键的一部分

单凭OrderID或者ProductID不能唯一确定一条记录，所以主键可以由多个字段共同组成
上表商品单价和商品名称只是从属于产品ID而不从属于订单ID，所以此表属于部分依赖于主键，而不是完全依赖
但是这里的折扣和数量两列是完全依赖于主键的

将上表改为二范式：

5.三范式

第三范式（3NF）：满足 2NF
另外非主键字段必须直接依赖于主键，不能存在传递依赖。

即不能存在：非主键字段 A 依赖于非主键字段 B，非主键字段 B 依赖于主键的情况。

将上表改为三范式：

6.总结

十四、E-R模型及表间关系

1.E-R模型的使用场景

对于大型公司开发项目，我们需要根据产品经理的设计，先使用建模工具,
如：power designer，db desinger等这些软件来画出实体-关系模型(E-R模型)
然后根据三范式设计数据库表结构

2.E-R模型

E-R模型即实体-关系模型

E-R模型就是描述数据库存储数据的结构模型

表现形式：

实体: 用矩形表示，并标注实体名称
属性: 用椭圆表示，并标注属性名称
关系: 用菱形表示，并标注关系名称

E-R模型中的三种关系：

一对一
一对多(1-n)
多对多(m-n)

一对一：

一对多(1-n)：

多对多(m-n)：

十五、Python连接MySQL数据库

1.PyMysql模块

安装pymysql第三方包：sudo pip3 install pymysql

1.1 PyMysql使用步骤

导入pymysql包：import pymysql
创建连接对象：connect()
获取游标对象：连接对象.cursor()
pymysql完成数据的增删改查操作：游标对象.execute()
关闭游标和连接： 游标对象.close() 连接对象.close() （注意顺序）

2.查询操作

# 导入pymysql包
import pymysql# 创建连接对象
conn = pymysql.connect(host="localhost", port=3306, user="root", password="mysql", database="python_test_1", charset="utf8")
# 获取游标对象
cs = conn.cursor()# pymysql完成数据的查询操作
sql = "select * from students;"# 这里获取的是sql影响的行数
# content = cs.execute(sql)
# print(content)cs.execute(sql)
content = cs.fetchone()
print(content)
content = cs.fetchall()
print(content)# 关闭游标和连接
# 先关游标后关连接
cs.close()
conn.close()

3.增删改操作

# 导入pymysql包
import pymysql# 创建连接对象
conn = pymysql.connect(host="localhost", port=3306, user="root", password="mysql", database="python_test_1", charset="utf8")
# 获取游标对象
cs = conn.cursor()# 增加数据
# sql = "insert into students(name) values('老王')"
# cs.execute(sql)
# 删除数据
# sql = "delete from students where id=18"
# cs.execute(sql)
# 修改数据
sql = "update students set name='老王' where id=1;"
cs.execute(sql)# pymysql完成数据的查询操作
sql = "select * from students;"
# for循环显示数据
cs.execute(sql)
content = cs.fetchall()
for i in content:print(i)# 提交操作
conn.commit()# 关闭游标和连接
cs.close()
conn.close()

十六、SQL语句参数化

# 导入pymysql包
import pymysql# 创建连接对象
conn = pymysql.connect(host="localhost", port=3306, user="root", password="mysql", database="python_test_1", charset="utf8")
# 获取游标对象
cs = conn.cursor()# 不安全的方式
# 根据id查询学生信息
# find_name = input("请输入您要查询的学生姓名:")
# sql = "select * from students where name='%s'" % find_name
# # 显示所有的数据
# cs.execute(sql)
# content = cs.fetchall()
# for i in content:
#     print(i)# 安全的方式
# 根据id查询学生信息
find_name = input("请输入您要查询的学生姓名:")
sql = "select * from students where name=%s"
# 显示所有的数据
cs.execute(sql, [find_name])
content = cs.fetchall()
for i in content:print(i)# 关闭游标和连接
cs.close()
conn.close()

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