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标题: JavaSE数据库阶段学习笔记 [打印本页]

作者: 老鸟 时间: 2018-12-10 11:15
标题: JavaSE数据库阶段学习笔记
本帖最后由老鸟于 2018-12-10 11:39 编辑

数据库的基本概念

1. 数据库的英文单词： DataBase 简称： DB
2. 什么数据库？
      * 用于存储和管理数据的仓库。

3. 数据库的特点：
      1. 持久化存储数据的。其实数据库就是一个文件系统
      2. 方便存储和管理数据
      3. 使用了统一的方式操作数据库 -- SQL

MySQL数据库软件
MySQL配置
      * MySQL服务启动
            1. 手动。
            2. cmd--> services.msc 打开服务的窗口
            3. 使用管理员打开cmd
                     * net start mysql : 启动mysql的服务
                     * net stop mysql:关闭mysql服务
      * MySQL登录
            1. mysql -uroot -p密码
      * 登录别人MySQL
            2. mysql -hip -uroot -p连接目标的密码
            3. mysql --host=ip --user=root --password=连接目标的密码
      * MySQL退出
            1. exit
            2. quit

      * MySQL目录结构
            1. MySQL安装目录：basedir="D:/develop/MySQL/"
                     * 配置文件 my.ini
            2. MySQL数据目录：datadir="C:/ProgramData/MySQL/MySQL Server 5.5/Data/"
                     * 几个概念
                              * 数据库：文件夹
                              * 表：文件
                              * 数据：数据

SQL
1.什么是SQL？
      Structured Query Language：结构化查询语言
      其实就是定义了操作所有关系型数据库的规则。每一种数据库操作的方式存在不一样的地方，称为“方言”。

2.SQL通用语法
      1. SQL 语句可以单行或多行书写，以分号结尾。
      2. 可使用空格和缩进来增强语句的可读性。
      3. MySQL 数据库的 SQL 语句不区分大小写，关键字建议使用大写。
      4. 3 种注释
            * 单行注释: -- 注释内容或 # 注释内容(mysql 特有)
            * 多行注释: /* 注释 */

3. SQL分类
      1) DDL(Data Definition Language)数据定义语言
            用来定义数据库对象：数据库，表，列等。关键字：create, drop,alter 等
      2) DML(Data Manipulation Language)数据操作语言
            用来对数据库中表的数据进行增删改。关键字：insert, delete, update 等
      3) DQL(Data Query Language)数据查询语言
            用来查询数据库中表的记录(数据)。关键字：select, where 等
      4) DCL(Data Control Language)数据控制语言(了解)
            用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户。关键字：GRANT， REVOKE 等

DDL:操作数据库、表
1. 操作数据库：CRUD
      1. C(Create):创建
            * 创建数据库：
                     * create database 数据库名称;
            * 创建数据库，判断不存在，再创建：
                     * create database if not exists 数据库名称;
            * 创建数据库，并指定字符集
                     * create database 数据库名称 character set 字符集名;

            * 练习：创建db4数据库，判断是否存在，并制定字符集为gbk
                     * create database if not exists db4 character set gbk;
      2. R(Retrieve)：查询
            * 查询所有数据库的名称:
                     * show databases;
            * 查询某个数据库的字符集:查询某个数据库的创建语句
                     * show create database 数据库名称;
      3. U(Update):修改
            * 修改数据库的字符集
                     * alter database 数据库名称 character set 字符集名称;
      4. D(Delete):删除
            * 删除数据库
                     * drop database 数据库名称;
            * 判断数据库存在，存在再删除
                     * drop database if exists 数据库名称;
      5. 使用数据库
            * 查询当前正在使用的数据库名称
                     * select database();
            * 使用数据库
                     * use 数据库名称;
2. 操作表
      1. C(Create):创建
            1. 语法：
                     create table 表名(
                              列名1 数据类型1,
                              列名2 数据类型2,
                              ....
                              列名n 数据类型n
                     );
                     * 注意：最后一列，不需要加逗号（,）
                     * 数据库类型：
                              1. int：整数类型
                                    * age int,
                              2. double:小数类型
                                    * score double(5,2)
                              3. date:日期，只包含年月日，yyyy-MM-dd
                              4. datetime:日期，包含年月日时分秒       yyyy-MM-dd HH:mm:ss
                              5. timestamp:时间错类型       包含年月日时分秒       yyyy-MM-dd HH:mm:ss
                                    * 如果将来不给这个字段赋值，或赋值为null，则默认使用当前的系统时间，来自动赋值

                              6. varchar：字符串
                                    * name varchar(20):姓名最大20个字符
                                    * zhangsan 8个字符  张三 2个字符
                     * 创建表
                     create table student(
                              id int,
                              name varchar(32),
                              age int ,
                              score double(4,1),
                              birthday date,
                              insert_time timestamp
                     );
            * 复制表：
                     * create table 表名 like 被复制的表名;
      2. R(Retrieve)：查询
            * 查询某个数据库中所有的表名称
                     * show tables;
            * 查询表结构
                     * desc 表名;
      3. U(Update):修改
            1. 修改表名
                     alter table 表名 rename to 新的表名;
            2. 修改表的字符集
                     alter table 表名 character set 字符集名称;
            3. 添加一列
                     alter table 表名 add 列名数据类型;
            4. 修改列名称类型
                     alter table 表名 change 列名新列别新数据类型;
                     alter table 表名 modify 列名新数据类型;
            5. 删除列
                     alter table 表名 drop 列名;
      4. D(Delete):删除
            * drop table 表名;
            * drop table  if exists 表名 ;

DML：增删改表中数据
1. 添加数据：
      * 语法：
            * insert into 表名(列名1,列名2,...列名n) values(值1,值2,...值n);
      * 注意：
            1. 列名和值要一一对应。
            2. 如果表名后，不定义列名，则默认给所有列添加值
                     insert into 表名 values(值1,值2,...值n);
            3. 除了数字类型，其他类型需要使用引号(单双都可以)引起来
2. 删除数据：
      * 语法：
            * delete from 表名 [where 条件]
      * 注意：
            1. 如果不加条件，则删除表中所有记录。
            2. 如果要删除所有记录
                     1. delete from 表名; -- 不推荐使用。有多少条记录就会执行多少次删除操作
                     2. TRUNCATE TABLE 表名; -- 推荐使用，效率更高先删除表，然后再创建一张一样的表。
3. 修改数据：
      * 语法：
            * update 表名 set 列名1 = 值1, 列名2 = 值2,... [where 条件];

      * 注意：
            1. 如果不加任何条件，则会将表中所有记录全部修改。

DQL：查询表中的记录
* select * from 表名;
1. 语法：
      select
            字段列表
      from
            表名列表
      where
            条件列表
      group by
            分组字段
      having
            分组之后的条件
      order by
            排序
      limit
            分页限定
2. 基础查询
      1. 多个字段的查询
            select 字段名1，字段名2... from 表名；
            * 注意：
                     * 如果查询所有字段，则可以使用*来替代字段列表。
      2. 去除重复：
            * distinct
      3. 计算列
            * 一般可以使用四则运算计算一些列的值。（一般只会进行数值型的计算）
            * ifnull(表达式1,表达式2)：null参与的运算，计算结果都为null
                     * 表达式1：哪个字段需要判断是否为null
                     * 如果该字段为null后的替换值。
      4. 起别名：
            * as：as也可以省略

3. 条件查询
      1. where子句后跟条件
      2. 运算符
            * > 、< 、<= 、>= 、= 、<>
            * BETWEEN...AND
            * IN( 集合)
            * LIKE：模糊查询
                     * 占位符：
                              * _:单个任意字符
                              * %：多个任意字符
            * IS NULL
            * and  或 &&
            * or  或 ||
            * not  或 !

                     -- 查询年龄大于20岁

                     SELECT * FROM student WHERE age > 20;

                     SELECT * FROM student WHERE age >= 20;

                     -- 查询年龄等于20岁
                     SELECT * FROM student WHERE age = 20;

                     -- 查询年龄不等于20岁
                     SELECT * FROM student WHERE age != 20;
                     SELECT * FROM student WHERE age <> 20;

                     -- 查询年龄大于等于20 小于等于30

                     SELECT * FROM student WHERE age >= 20 &&  age <=30;
                     SELECT * FROM student WHERE age >= 20 AND  age <=30;
                     SELECT * FROM student WHERE age BETWEEN 20 AND 30;

                     -- 查询年龄22岁，18岁，25岁的信息
                     SELECT * FROM student WHERE age = 22 OR age = 18 OR age = 25
                     SELECT * FROM student WHERE age IN (22,18,25);

                     -- 查询英语成绩为null
                     SELECT * FROM student WHERE english = NULL; -- 不对的。null值不能使用 = （!=）判断

                     SELECT * FROM student WHERE english IS NULL;

                     -- 查询英语成绩不为null
                     SELECT * FROM student WHERE english  IS NOT NULL;

约束
* 概念：对表中的数据进行限定，保证数据的正确性、有效性和完整性。
* 分类：
      1. 主键约束：primary key
      2. 非空约束：not null
      3. 唯一约束：unique
      4. 外键约束：foreign key

* 非空约束：not null，某一列的值不能为null
      1. 创建表时添加约束
            CREATE TABLE stu(
                     id INT,
                     NAME VARCHAR(20) NOT NULL -- name为非空
            );
      2. 创建表完后，添加非空约束
            ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20) NOT NULL;

      3. 删除name的非空约束
            ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20);

* 唯一约束：unique，某一列的值不能重复
      1. 注意：
            * 唯一约束可以有NULL值，但是只能有一条记录为null
      2. 在创建表时，添加唯一约束
            CREATE TABLE stu(
                     id INT,
                     phone_number VARCHAR(20) UNIQUE -- 手机号
            );
      3. 删除唯一约束
            ALTER TABLE stu DROP INDEX phone_number;
      4. 在表创建完后，添加唯一约束
            ALTER TABLE stu MODIFY phone_number VARCHAR(20) UNIQUE;

* 主键约束：primary key。
      1. 注意：
            1. 含义：非空且唯一
            2. 一张表只能有一个字段为主键
            3. 主键就是表中记录的唯一标识

      2. 在创建表时，添加主键约束
            create table stu(
                     id int primary key,-- 给id添加主键约束
                     name varchar(20)
            );

      3. 删除主键
            -- 错误 alter table stu modify id int ;
            ALTER TABLE stu DROP PRIMARY KEY;

      4. 创建完表后，添加主键
            ALTER TABLE stu MODIFY id INT PRIMARY KEY;

      5. 自动增长：
            1.  概念：如果某一列是数值类型的，使用 auto_increment 可以来完成值得自动增长
            2. 在创建表时，添加主键约束，并且完成主键自增长
            create table stu(
                     id int primary key auto_increment,-- 给id添加主键约束
                     name varchar(20)
            );
            3. 删除自动增长
            ALTER TABLE stu MODIFY id INT;
            4. 添加自动增长
            ALTER TABLE stu MODIFY id INT AUTO_INCREMENT;
* 外键约束：foreign key,让表于表产生关系，从而保证数据的正确性。
      1. 在创建表时，可以添加外键
            * 语法：
                     create table 表名(
                              ....
                              外键列
                              constraint 外键名称 foreign key (外键列名称) references 主表名称(主表列名称)
                     );

      2. 删除外键
            ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;
      3. 创建表之后，添加外键
            ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);
      4. 级联操作
            1. 添加级联操作
                     语法：ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称
                                    FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE  ;
            2. 分类：
                     1. 级联更新：ON UPDATE CASCADE
                     2. 级联删除：ON DELETE CASCADE

数据库的设计
1. 多表之间的关系
      1. 分类：
            1. 一对一(了解)：
                     * 如：人和身份证
                     * 分析：一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人
            2. 一对多(多对一)：
                     * 如：部门和员工
                     * 分析：一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门
            3. 多对多：
                     * 如：学生和课程
                     * 分析：一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择
      2. 实现关系：
            1. 一对多(多对一)：
                     * 如：部门和员工
                     * 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
            2. 多对多：
                     * 如：学生和课程
                     * 实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键
            3. 一对一(了解)：
                     * 如：人和身份证
                     * 实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键。
      3. 案例
            -- 创建旅游线路分类表 tab_category
            -- cid 旅游线路分类主键，自动增长
            -- cname 旅游线路分类名称非空，唯一，字符串 100
            CREATE TABLE tab_category (
                     cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
                     cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
            );

            -- 创建旅游线路表 tab_route
            /*
            rid 旅游线路主键，自动增长
            rname 旅游线路名称非空，唯一，字符串 100
            price 价格
            rdate 上架时间，日期类型
            cid 外键，所属分类
            */
            CREATE TABLE tab_route(
                     rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
                     rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
                     price DOUBLE,
                     rdate DATE,
                     cid INT,
                     FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
            );

            /*创建用户表 tab_user
            uid 用户主键，自增长
            username 用户名长度 100，唯一，非空
            password 密码长度 30，非空
            name 真实姓名长度 100
            birthday 生日
            sex 性别，定长字符串 1
            telephone 手机号，字符串 11
            email 邮箱，字符串长度 100
            */
            CREATE TABLE tab_user (
                     uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
                     username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
                     PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
                     NAME VARCHAR(100),
                     birthday DATE,
                     sex CHAR(1) DEFAULT '男',
                     telephone VARCHAR(11),
                     email VARCHAR(100)
            );

            /*
            创建收藏表 tab_favorite
            rid 旅游线路 id，外键
            date 收藏时间
            uid 用户 id，外键
            rid 和 uid 不能重复，设置复合主键，同一个用户不能收藏同一个线路两次
            */
            CREATE TABLE tab_favorite (
                     rid INT, -- 线路id
                     DATE DATETIME,
                     uid INT, -- 用户id
                     -- 创建复合主键
                     PRIMARY KEY(rid,uid), -- 联合主键
                     FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
                     FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
            );
2. 数据库设计的范式
      * 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

            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。
            目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。
      * 分类：
            1. 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项
            2. 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
                     * 几个概念：
                              1. 函数依赖：A-->B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
                                    例如：学号-->姓名。  （学号，课程名称） --> 分数
                              2. 完全函数依赖：A-->B，如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
                                    例如：（学号，课程名称） --> 分数
                              3. 部分函数依赖：A-->B，如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
                                    例如：（学号，课程名称） -- > 姓名
                              4. 传递函数依赖：A-->B, B -- >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
                                    例如：学号-->系名，系名-->系主任
                              5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
                                    例如：该表中码为：（学号，课程名称）
                                    * 主属性：码属性组中的所有属性
                                    * 非主属性：除过码属性组的属性

            3. 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

事务
1. 事务的基本介绍
      1. 概念：
            *  如果一个包含多个步骤的业务操作，被事务管理，那么这些操作要么同时成功，要么同时失败。

      2. 操作：
            1. 开启事务： start transaction;
            2. 回滚：rollback;
            3. 提交：commit;
      3. 例子：
            CREATE TABLE account (
                     id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
                     NAME VARCHAR(10),
                     balance DOUBLE
            );
2. 事务的四大特征：
      1. 原子性：是不可分割的最小操作单位，要么同时成功，要么同时失败。
      2. 持久性：当事务提交或回滚后，数据库会持久化的保存数据。
      3. 隔离性：多个事务之间。相互独立。
      4. 一致性：事务操作前后，数据总量不变
3. 事务的隔离级别（了解）
      * 概念：多个事务之间隔离的，相互独立的。但是如果多个事务操作同一批数据，则会引发一些问题，设置不同的隔离级别就可以解决这些问题。
      * 存在问题：
            1. 脏读：一个事务，读取到另一个事务中没有提交的数据
            2. 不可重复读(虚读)：在同一个事务中，两次读取到的数据不一样。
            3. 幻读：一个事务操作(DML)数据表中所有记录，另一个事务添加了一条数据，则第一个事务查询不到自己的修改。
      * 隔离级别：
            1. read uncommitted：读未提交
                     * 产生的问题：脏读、不可重复读、幻读
            2. read committed：读已提交（Oracle）
                     * 产生的问题：不可重复读、幻读
            3. repeatable read：可重复读（MySQL默认）
                     * 产生的问题：幻读
            4. serializable：串行化
                     * 可以解决所有的问题
* 注意：隔离级别从小到大安全性越来越高，但是效率越来越低

JDBC
1. 概念：Java DataBase Connectivity  Java 数据库连接， Java语言操作数据库
      * JDBC本质：其实是官方（sun公司）定义的一套操作所有关系型数据库的规则，即接口。各个数据库厂商去实现这套接口，提供数据库驱动jar包。我们可以使用这套接口（JDBC）编程，真正执行的代码是驱动jar包中的实现类。

2. 快速入门：
      * 步骤：
            1. 导入驱动jar包 mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
                     1.复制mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar到项目的libs目录下
                     2.右键-->Add As Library
            2. 注册驱动
            3. 获取数据库连接对象 Connection
            4. 定义sql
            5. 获取执行sql语句的对象 Statement
            6. 执行sql，接受返回结果
            7. 处理结果
            8. 释放资源

JDBC控制事务
1. 事务：一个包含多个步骤的业务操作。如果这个业务操作被事务管理，则这多个步骤要么同时成功，要么同时失败。
2. 操作：
      1. 开启事务
      2. 提交事务
      3. 回滚事务
3. 使用Connection对象来管理事务
      * 开启事务：setAutoCommit(boolean autoCommit) ：调用该方法设置参数为false，即开启事务
            * 在执行sql之前开启事务
      * 提交事务：commit()
            * 当所有sql都执行完提交事务
      * 回滚事务：rollback()
            * 在catch中回滚事务

数据库连接池
1. 概念：其实就是一个容器(集合)，存放数据库连接的容器。
         当系统初始化好后，容器被创建，容器中会申请一些连接对象，当用户来访问数据库时，从容器中获取连接对象，用户访问完之后，会将连接对象归还给容器。

2. 好处：
      1. 节约资源
      2. 用户访问高效

3. 实现：
      1. 标准接口：DataSource javax.sql包下的
            1. 方法：
                     * 获取连接：getConnection()
                     * 归还连接：Connection.close()。如果连接对象Connection是从连接池中获取的，那么调用Connection.close()方法，则不会再关闭连接了。而是归还连接

      2. 一般我们不去实现它，有数据库厂商来实现
            1. C3P0：数据库连接池技术
            2. Druid：数据库连接池实现技术，由阿里巴巴提供的

4. C3P0：数据库连接池技术
      * 步骤：
            1. 导入jar包 (两个) c3p0-0.9.5.2.jar mchange-commons-java-0.2.12.jar ，
                     * 不要忘记导入数据库驱动jar包
            2. 定义配置文件：
                     * 名称： c3p0.properties 或者 c3p0-config.xml
                     * 路径：直接将文件放在src目录下即可。

            3. 创建核心对象数据库连接池对象 ComboPooledDataSource
            4. 获取连接： getConnection
      * 代码：
               //1.创建数据库连接池对象
      DataSource ds  = new ComboPooledDataSource();
      //2. 获取连接对象
      Connection conn = ds.getConnection();
5. Druid：数据库连接池实现技术，由阿里巴巴提供的
      1. 步骤：
            1. 导入jar包 druid-1.0.9.jar
            2. 定义配置文件：
                     * 是properties形式的
                     * 可以叫任意名称，可以放在任意目录下
            3. 加载配置文件。Properties
            4. 获取数据库连接池对象：通过工厂来来获取  DruidDataSourceFactory
            5. 获取连接：getConnection

Spring JDBC
* Spring框架对JDBC的简单封装。提供了一个JDBCTemplate对象简化JDBC的开发
* 步骤：
      1. 导入jar包
      2. 创建JdbcTemplate对象。依赖于数据源DataSource
            * JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(ds);

      3. 调用JdbcTemplate的方法来完成CRUD的操作
            * update():执行DML语句。增、删、改语句
            * queryForMap():查询结果将结果集封装为map集合，将列名作为key，将值作为value 将这条记录封装为一个map集合
                     * 注意：这个方法查询的结果集长度只能是1
            * queryForList():查询结果将结果集封装为list集合
                     * 注意：将每一条记录封装为一个Map集合，再将Map集合装载到List集合中
            * query():查询结果，将结果封装为JavaBean对象
                     * query的参数：RowMapper
                              * 一般我们使用BeanPropertyRowMapper实现类。可以完成数据到JavaBean的自动封装
                              * new BeanPropertyRowMapper<类型>(类型.class)
            * queryForObject：查询结果，将结果封装为对象
                     * 一般用于聚合函数的查询

抽取JDBC工具类： JDBCUtils
JdbcUtils实现思路
      1.获取数据源(连接池)       DataSource
      2.获取连接对象                      Connection
      3.释放资源                               重载
思路:
            1,2:
                     DataSource在类加载的时候就应该初始化,为了保证对象能够及时创建,在 static{} 静态代码块中创建的对象
                              Properties pro = new Properties();
                              pro.load(JDBCUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties"))
                              dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSoure(pro)

                     提供返回数据源的方法 getDataSource() ---> return dataSource
                     提供返回连接                getConnection() ---> return dataSource.getConnection()

            3:
                     在关闭之前做非空判断!!!

欢迎光临黑马程序员技术交流社区 (http://bbs.itheima.com/)

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