Java面試手冊：數據庫 ②

使用數據庫的必要性

• 無論是集合、對象、程序一旦重啓所有數據全部消失，無法做到持久化保存
• xml 是可以保存數據的
• 另外還可以通過IO流將數據保存到本地磁盤，但是數據缺乏結構化，無法描述複雜的業務邏輯，且讀寫比較慢。
• java 裏面雙引號表示String 類型，單引號表示char類型，而數據庫中是char（長度不尅變）和varchar(長度可變)

關於數據庫

• 一個項是數據庫先行（表結構的設計、關係到項目的成敗），每一個項目都有自己的數據庫，項目經理將創建好的數據庫放到一個服務器上，但開發的時候是個人考下來的，即爲了數據安全，開發人員是鏈接到自己的本地數據庫，以防數據被破壞。
• 如何對數據庫進行管理：
  • slq語言是一個專門處理數據庫的編程語言。
• 數據庫的組成：一個數據庫是由多張表組成的，數據庫中的數據保存在數據表中，數據白由兩部分組成
  • 表結構：列信息--->字段
  • 表數據：行信息--->值

SQL入門

數據庫的分類（SQL概念相關）

• 數據庫分類
  • 關係型數據庫：Oracle、DB2、SQ server、MySQL、MS Access
  • 網狀、樹狀、面向對象數據庫
  • 非關係型數據庫有：MongoDB 、Rides、Memcached
• 數據庫操作的命令類型
  • DDL：（數據庫的定義語言，創建、刪除、修改，數據庫、數據表）create/alter/drop table、index; create/drop view;
  • DML: (數據庫操作語言，操作數據庫中的數據)，insert、update、delete。
  • DQL:數據查詢語言，對數據進行查詢（select）
  • DCL:（數據控制語言）創建對象，控制用戶權限，用來控制數據庫組件的存取（事務：begin，commit，rollback）
• 表結構
  • 字段
  • 記錄
  • 列
  • 主鍵
  • null值
  • 數據類型
  • 字段長度
• 基本數據類型
  • 字符串類型（char固定長度，varchar可變長度，用多少給多少）
  • 數值類型
  • 日期和時間類型
• 規劃
• 完整性約束
  • 實體完整性：又稱爲行完整性，要求表中不能存在完全相同的行，而且每行都要具有一個非空且又不重複的主鍵。可以用主鍵子句或者主鍵短語來定義
• 建表時定義主鍵
  • 添加主鍵
  • 參照完整性：又稱引用完整性，指標簡的規則，卓用於有關聯的兩張或兩張以上的表，通過使用主鍵和外鍵（或爲一鍵）之間的關係，使表中鍵值在相關表中保持一致。可用外鍵子句來定義。
• 建表時定義外鍵
  • 添加外鍵
• 用戶自定義完整性：指針對某一具體關係數據庫的約束條件，它反映某一具體應用所涉及的數據必須滿足的語義要求。屬性約束
  • 非空約束： alter table 表名 alter column name varchar(20) not null
  • 唯一性約束 alter table 表名 add constraint UQ_表名_列名 unique(列)
  • 檢查約束：alter table 表名 add constraint CK_表名_列名 check(age>5)
  • 默認約束：alter table 表名 add constraint DF_表名_列名 default('男') for gender
• 刪除完整性:刪除約束，全局約束：包括基於元組的檢查之句（check）和斷言 alter table 表名 drop constraint DF表名列

---

SQL中的函數

• sql函數可以完成一些複雜的功能，但是一般不使用sql來完成複雜的查詢，複雜的業務全部交給java來完成。sql只是存儲功能本身是一個檢索機制，否則會浪費大量資源。
• 語法與存儲過程很類似，功能類似，區別是函數必須有返回值。參數只能輸入參，存儲過程不一定有返回值，參數可以是入參 也可以是出參。

      create  function   函數名（參數列表）
      returns  返回值的數據類型
      routine_body
      ----------------------------------------------------------------------------------------
      //實例
      create  function  name_of_user( uid  int )
      returns   varchar(11)
      begin
      return( 
          select   name  from  user   where  id  = uid
      );
      end;
      調用函數：select  函數名（參數）
      刪除函數：drop  function  函數名

數學函數

• abs（）求絕對值，會改變結果但是不會改變數據庫的數據， select abs (score) from student;
• floor（num），向下取整；返回小於參數的最大整數： select floor(score) from student where id = 1;
• eil（num），向上取整 :返回大於參數的最小整數 ； select ceil (score ) from student where id = 2;
• 字符串函數：
• insert（s1,index,length,s2）:s1表示要替換的字段；index表示要替換的開始位置；length表示要替換的長度;s2表示要替換的內容，select insert(name, 1,1,"小紅") from student；
• upper（name），lcase（name） ，將字母值變成大寫。

select  upper(name)    from  studet;
select  ucase(name)    from  student

• lower(), lcase() 將字母變爲小寫

   select  lower(name)   from  student  ;
   select  lcase(name )   from stedent;

• lefe (s,len) :返回s字符串的前 len個字符。select lefte (name,2) from student;

• right (s, len) 返回s 字符串的後 len 可字符 elect right (name,2) from student;

• substring (s, index ,len) :截取s 字符串，從index 位置開始，長度爲len。select substring (name , 2, 2) from student id = 6;
• reverse (); 反序輸出; select reverse (name ) from student where id = 6;
• 日期函數：java.util;中提供了data（）類， 而在sql中 也提供了相應的方法。
• curdate() current_date() 獲取當前日期
• curtime() current_time() 獲取當前時間
• now() 獲取當前日期+時間： select now();
• datediff(d1,d2) d1和d2 相隔的天數，如果出現負數表示推的順序不同； select datediff("2017-5-1","2018-3-14") frome student.;
• adddate(d,n) 返回d日期之後的n天的日期； select adddate("2018-1-1",33 ) from student ;
• subdate(d,n) 返回d日期之前的n天日期 select subdate("2018-1-1",33 ) from student ;
• 聚合函數（前兩個常用 ）
• count（id）根據某個字段統計出數據的條數。或者說是記錄數（當前數據庫保存了多少條數據） 統計函數。
• sum（score） 計算某個字段值的總和
• avg(score) 計算某個字段的總和的平均值
• max（score）某個字段值得最大值
• min（score ） 求某個字段值的最小值。

SQL運算符

• 算術運算符
• 執行運算符：加減乘除； select score + 10 from student where id = 5;
• 比較運算符：大於 小於 等於 不等於,返回的是布魯值0/1，1表示爲true 0表示false；elect score <10 from student where id= 7;
• 邏輯運算符：與 或 非。select score >60 & age <20 from student where id = 8;
• 位運算符：按位與 按位或 按位取反
• 特殊運算符

SQL執行順序

1、Form(left tab); 2、On<join condition> ; 3、<join type> join <right tab>; 4、where；5、Group by; 6、Having; 7、select;8、distinct; 9、Order by; 10、<top num>

數據庫的設計

數據庫的設計是項目成功的最主要環節，（項目的重要）數據庫中實現相關關係，主鍵 和外鍵不是必須有的，但是爲了安全儘量使用。

• 主鍵
  • （核心）將一個字段設爲主鍵。該字段的值是每一行記錄的唯一標識。
  • 給表中某一個字段，添加主鍵屬性，字段的值就是該條的記錄唯一標識。就如同每個人的身份證號一樣唯一的標識。
  • 主鍵不能有重複值，默認情況下每張表都有主鍵，一張表只能有一個主鍵，所謂一張表有多個主鍵指的是聯合主鍵。聯合主鍵的特點：用多個字段作爲一張表的主鍵。
  • 主鍵生成原則：代理主鍵，與業務無關的字段，僅僅是用來標識一行數據： goods: name ,price,date.額外添加一個字段 id 作爲代理主鍵，但是它與業務無關,一般將該字段設置爲int 類型，int類型佔用空間小，檢索更快
  • 主鍵自增：在添加一條記錄的時後，不需要設置主鍵的值，自動生成新數據的主鍵，每次加一。

  create table student (
    id int primary  key  auto_increment,
    name  varchar(11)
  )

• 外鍵:（由主鍵和外鍵共同組成 java和數據庫的對應關係）給表中的一個字段添加一個外鍵屬性（從表），讓它由相應的主鍵約束（主表），與其他表的主鍵構成關聯關係，主鍵約束外鍵。

    //給表中添加外鍵
      create table  student (
      id  int  primary  key  auto_increment，//主鍵設置每張表都有，並且在代碼的第一行。
      name varchar(11)
      cid  int,//在創建表的字段的時候也要創建外鍵字段
      foreign  key( cid ) references   classes( id )   //cid爲外鍵  ，id爲主鍵，外鍵受到主鍵約束。
      )
    -----------------------------------------------------------------
      //修改主鍵或外鍵
       alter  table  user add  company_id  int;  //添加一個外鍵字段。
       alter   table  user  add   foreign   key ( company_id  )  references  company( id );
    ---------------------------------------------------------------------
      // 刪除外鍵
      alter   table   orders  drop   foreign  key  orders_ibfk_1
    ----------------------------------------------------------------------
      表創建 在先，主外鍵設置在後
      //創建兩張單表，沒有任何關聯關係
      create  table   classes （
        //主鍵id
        id  int  primary  key   auto_increment,
        name  varchar(11)    
        ）;
        create  table  student  (
        id   int  primary   key  auto_increment,
        name  varchar(11)
        )
       //給從表添加 外鍵 cid，使用修改表關鍵字 alter
          alter  table  student  add   cid   int;
       //將cid 字段設置爲外鍵，被classes 的 id約束。
         alter  table  student   add  foreign  key( cid )  references   classes( id );

表與表的關係

• 一對一關係：人和身份證，一對一關係 ,
• 一對多關係：班級和學生，一個班級可以對應多個學生,數據庫通過設置主外鍵關聯關係，來維護兩張表的一對多的關係，主鍵和外鍵都是天加到字段上的屬性。
• 多對多關係：學生和選課，商品和顧客，通過建立第三張表專門存放外加字段 ，從而實現多對多的關係,實際上是通過設置兩個一對多關係來間接表示多對多關係。
• 刪除表：刪除表要先刪除從表，再刪除主表 ，

表操作

• 創建表：CREATE TABLE 表名（字段名 字段類型 約束...）

數值類型

日期和時間

字符串類型

• MySQL字符類型 數值類型 tinyint(1一個字節) smallint(2 個字節) mediumint(3個字節) int(4個字節) 一個字節包括8位（0、1）二進制數。 日期和時間 year（1個字節） 範圍：1901--2155 time（3個字節） 顯示範圍："—838:59:59"~"838:59:59",負數是因爲可以表示時間間隔。 date（3個字節）日期範圍：“1000-01-01 ”~“9999-12-31 ” datetime（8個字節）日期的範圍：“1000-01-01 00：00：00”~“9999-12-31 23：59：59” timestamp（4個字節）時間戳：表示1970，1，1 00：00：00到現在的毫秒數（1000=1毫秒）。 可以用於導入相同的內容而不重複 字符串類型 char(M)個字節 varchar(M) 長度+1個字節--->0--65535 text 長度+1個字節 ---->0---65535 浮點型：（常用double） float （4個字節）單精度浮點型範圍小 double（8個字節）範圍大 decimal（M,D）佔M+2個字節 ，decimal（5,2） ，M是數值得最大數（精度） D小數點後數值的個數（標度） 二進制類型：（常用blob ） 保存視頻，音頻，圖片格式的數據， 保存：縮成二進制流保存到數據庫 使用：從數據庫將二進制流讀出，OutputStream還原到本地硬盤。 bit (M) M位的二進制數據M/8個字節 binary （M）M個字節 varbinary （M）長度+1個字節 tinyblob 255個字節 blob 2的16次方—1個字節 longblob 2的32次方—1個字節

• （SQLserver）字符類型

    - character（字符串）
      - char（size）保存固定長度的字符串
      - varchar(n)可變長度的字符串，最多8000個字符
      - text可變長度的字符串，最多2GB字符數據。
    - Unicode字符串
      - nchar(n)固定長度的Unicode數據，最多4000字符。
      - nvarchar(n)可變長度Unicode數據，最多4000字符。
      - ntext 可變長度的Unicode數據，最多2GB。
    - Binary類型
      - bit允許0、1、或null
      - binary（n）固定長度的二進制，最多8000字節
      - varbinary(n) 可變長度的二進制，最多8000字節
      - image可變長度的二進制，最多2GB。
    - number類型
      - tinyint：允許0--255的所有數字
      - int：4字節
      - bagint:8字節
      - float：
      - real
      - money：十進制貨幣數字
    - date類型：
      - datetime:(從1733年1月1日--9999年12月31日，精度3.33毫秒),8 bytes 
      - date:僅存儲日期，0001年1月1日到9999年12月31日，3bytes
    - 其他數據類型 
      - uniqueldentifier 存取全局標識符（GUID）
      - xml存取XML格式化數據。最多2GB。
      - cursor存儲對用於數據庫操作的指針應用。
    - 常見的字段類型選擇
      - 字符類建議用varchar、nvarchar
      - 金額貨幣採用money
      - 自增長，採用bigint數據類型，（數據量大int裝不下，修改麻煩）
      - 時間類型，datetime類型

什麼是約束，有哪些？

• 創建表的時候，對錶進行限定，保證之後插入表的數據完整性和準確性
• 約束種類
  • primary 主鍵約束，非空即唯一
  • no null 非空
  • unique 唯一
  • autoincrement 主鍵自增長，當主鍵integer，可以自增長。
  • foreign key外鍵 一張表的外鍵可以關聯另外一張表的主鍵，而保證數據的完整性。
  • check 約束用來限制列中值的範圍
  • default 約束用於向列中插入默認值

創建表實例

 ```
   create table student(
   id integer primary key,主鍵
   name text not null ,文本最大長度65535，非空
   age integer unique,唯一
   gender text,
   emall text,
  check(age>0) 約束用於限制列中默認值的範圍
  );
 ```

更新表: ALTER+TABLE+表名

• 增加列 add 給student增加一classname列. alter table student add calssname text;
• 刪除列 drop 刪除表student的一個列（column）yy. alter table student drop column yy
• 修改列字段類型 modify 修改表lals的Sname的數據類型，varchar--text alter table lals modify Sname text
• 修改列名 chanage （同時可以修改字段類型） 將數表student的gender改變成sex。 alter table student change gender sex text
• 修改表名 rename 將表名student 修改爲stu alter table student rename to stu

查詢表

• show tables://查詢當前數據庫下面的所有表
• desc + 表名://查詢表的詳細信息。
• 刪除表：
• drop table

對數據的操作（重要）

• 新增： insert into 表名（字段列表 可以省略，如果省略則表示每個字段都需要添加） values(值列表)； insert into user values（1，“張三”，“男”）；//varchar類型 單雙引號均可
• 刪除： delete from 表名； //謹慎使用，一旦執行，會清空整張表。造成開發事故。 delete from 表名 where 條件; //通過id刪除，通過name 去刪除,建議使用，加上where 條件。 delete from user where id= 1; //刪除id爲 1的數據
• 修改： update 表名 set 字段名 = 字段值 ； //同樣謹慎使用，一旦使用將更改全部數據 update 表名 set 字段名 = 字段值 where 條件；//必須使用該表示方法 加上 where 條件。
• 查詢： select * from 表名; select * from 表名 where 條件;