【JaveWeb教程】(18) MySQL数据库开发之 MySQL数据库设计-DDL 如何查询、创建、使用、删除数据库数据表 详细代码示例讲解

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2. 数据库设计-DDL

下面我们就正式的进入到SQL语句的学习,在学习之前先给大家介绍一下我们要开发一个项目,整个开发流程是什么样的,以及在流程当中哪些环节会涉及到数据库。

2.1 项目开发流程

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需求文档:

  • 在我们开发一个项目或者项目当中的某个模块之前,会先会拿到产品经理给我们提供的页面原型及需求文档。

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设计:

  • 拿到产品原型和需求文档之后,我们首先要做的不是编码,而是要先进行项目的设计,其中就包括概要设计、详细设计、接口设计、数据库设计等等。
  • 数据库设计根据产品原型以及需求文档,要分析各个模块涉及到的表结构以及表结构之间的关系,以及表结构的详细信息。最终我们需要将数据库以及数据库当中的表结构设计创建出来。

开发/测试:

  • 参照页面原型和需求进行编码,实现业务功能。在这个过程当中,我们就需要来操作设计出来的数据库表结构,来完成业务的增删改查操作等。

部署上线:

  • 在项目的功能开发测试完成之后,项目就可以上线运行了,后期如果项目遇到性能瓶颈,还需要对项目进行优化。优化很重要的一个部分就是数据库的优化,包括数据库当中索引的建立、SQL 的优化、分库分表等操作。

在上述的流程当中,针对于数据库来说,主要包括三个阶段:

  1. 数据库设计阶段
    • 参照页面原型以及需求文档设计数据库表结构
  2. 数据库操作阶段
    • 根据业务功能的实现,编写SQL语句对数据表中的数据进行增删改查操作
  3. 数据库优化阶段
    • 通过数据库的优化来提高数据库的访问性能。优化手段:索引、SQL优化、分库分表等

接下来我们就先来学习第一部分数据库的设计,而数据库的设计就是来定义数据库,定义表结构以及表中的字段。

2.2 数据库操作

我们在进行数据库设计,需要使用到刚才所介绍SQL分类中的DDL语句。

DDL英文全称是Data Definition Language(数据定义语言),用来定义数据库对象(数据库、表)。

DDL中数据库的常见操作:查询、创建、使用、删除。

2.2.1 查询数据库

查询所有数据库:

show databases;

命令行中执行效果如下:

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查询当前数据库:

select database();

命令行中执行效果如果:

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我们要操作某一个数据库,必须要切换到对应的数据库中。

通过指令:select database() ,就可以查询到当前所处的数据库

2.2.2 创建数据库

语法:

create database [ if not exists ] 数据库名;

案例: 创建一个itcast数据库。

create database itcast;

命令行执行效果如下:

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注意:在同一个数据库服务器中,不能创建两个名称相同的数据库,否则将会报错。

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  • 可以使用if not exists来避免这个问题
-- 数据库不存在,则创建该数据库;如果存在则不创建
create database if not extists itcast; 

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2.2.3 使用数据库

语法:

use 数据库名 ;

我们要操作某一个数据库下的表时,就需要通过该指令,切换到对应的数据库下,否则不能操作。

案例:切换到itcast数据

use itcast;

命令执行效果如下:
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2.2.4 删除数据库

语法:

drop database [ if exists ] 数据库名 ;

如果删除一个不存在的数据库,将会报错。

可以加上参数 if exists ,如果数据库存在,再执行删除,否则不执行删除。

案例:删除itcast数据库

drop database if exists itcast; -- itcast数据库存在时删除

命令执行效果如下:

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说明:上述语法中的database,也可以替换成 schema

  • 如:create schema db01;
  • 如:show schemas;

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2.3 图形化工具

2.3.1 介绍

前面我们讲解了DDL中关于数据库操作的SQL语句,在我们编写这些SQL时,都是在命令行当中完成的。大家在练习的时候应该也感受到了,在命令行当中来敲这些SQL语句很不方便,主要的原因有以下 3 点:

  1. 没有任何代码提示。(全靠记忆,容易敲错字母造成执行报错)
  2. 操作繁琐,影响开发效率。(所有的功能操作都是通过SQL语句来完成的)
  3. 编写过的SQL代码无法保存。

在项目开发当中,通常为了提高开发效率,都会借助于现成的图形化管理工具来操作数据库。

目前MySQL主流的图形化界面工具有以下几种:

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DataGrip是JetBrains旗下的一款数据库管理工具,是管理和开发MySQL、Oracle、PostgreSQL的理想解决方案。

官网: https://www.jetbrains.com/zh-cn/datagrip/

2.3.2 安装

安装: 参考资料中提供的《DataGrip安装手册》

说明:DataGrip这款工具可以不用安装,因为Jetbrains公司已经将DataGrip这款工具的功能已经集成到了 IDEA当中,所以我们就可以使用IDEA来作为一款图形化界面工具来操作Mysql数据库。

2.3.3 使用
2.2.3.1 连接数据库

1、打开IDEA自带的Database

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2、配置MySQL
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3、输入相关信息

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4、下载MySQL连接驱动

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5、测试数据库连接

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6、保存配置

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默认情况下,连接上了MySQL数据库之后, 数据库并没有全部展示出来。 需要选择要展示哪些数据库。具体操作如下:

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2.2.3.2 操作数据库

创建数据库:

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有了图形化界面工具后,就可以方便的使用图形化工具:创建数据库,创建表、修改表等DDL操作。

其实工具底层也是通过DDL语句操作的数据库,只不过这些SQL语句是图形化界面工具帮我们自动完成的。

查看所有数据库:

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2.3 表操作

学习完了DDL语句当中关于数据库的操作之后,接下来我们继续学习DDL语句当中关于表结构的操作。

关于表结构的操作也是包含四个部分:创建表、查询表、修改表、删除表。

2.3.1 创建
2.3.1.1 语法
create table  表名(
	字段1  字段1类型 [约束]  [comment  字段1注释 ],
	字段2  字段2类型 [约束]  [comment  字段2注释 ],
	......
	字段n  字段n类型 [约束]  [comment  字段n注释 ] 
) [ comment  表注释 ] ;

注意: [ ] 中的内容为可选参数; 最后一个字段后面没有逗号

案例:创建tb_user表

  • 对应的结构如下:

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  • 建表语句:
create table tb_user (
    id int comment 'ID,唯一标识',   # id是一行数据的唯一标识(不能重复)
    username varchar(20) comment '用户名',
    name varchar(10) comment '姓名',
    age int comment '年龄',
    gender char(1) comment '性别'
) comment '用户表';

数据表创建完成,接下来我们还需要测试一下是否可以往这张表结构当中来存储数据。

双击打开tb_user表结构,大家会发现里面没有数据:

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添加数据:

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此时我们再插入一条数据:

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我们之前提到过:id字段是一行数据的唯一标识,不能有重复值。但是现在数据表中有两个相同的id值,这是为什么呢?

  • 其实我们现在创建表结构的时候, id这个字段我们只加了一个备注信息说明它是一个唯一标识,但是在数据库层面呢,并没有去限制字段存储的数据。所以id这个字段没有起到唯一标识的作用。

想要限制字段所存储的数据,就需要用到数据库中的约束。

2.3.1.2 约束

概念:所谓约束就是作用在表中字段上的规则,用于限制存储在表中的数据。

作用:就是来保证数据库当中数据的正确性、有效性和完整性。(后面的学习会验证这些)

在MySQL数据库当中,提供了以下5种约束:

约束 描述 关键字
非空约束 限制该字段值不能为null not null
唯一约束 保证字段的所有数据都是唯一、不重复的 unique
主键约束 主键是一行数据的唯一标识,要求非空且唯一 primary key
默认约束 保存数据时,如果未指定该字段值,则采用默认值 default
外键约束 让两张表的数据建立连接,保证数据的一致性和完整性 foreign key

注意:约束是作用于表中字段上的,可以在创建表/修改表的时候添加约束。

案例:创建tb_user表

  • 对应的结构如下:

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在上述的表结构中:

  • id 是一行数据的唯一标识

  • username 用户名字段是非空且唯一的

  • name 姓名字段是不允许存储空值的

  • gender 性别字段是有默认值,默认为男

  • 建表语句:
create table tb_user (
    id int primary key comment 'ID,唯一标识', 
    username varchar(20) not null unique comment '用户名',
    name varchar(10) not null comment '姓名',
    age int comment '年龄',
    gender char(1) default '男' comment '性别'
) comment '用户表';

数据表创建完成,接下来测试一下表中字段上的约束是否生效

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大家有没有发现一个问题:id字段下存储的值,如果由我们自己来维护会比较麻烦(必须保证值的唯一性)。MySQL数据库为了解决这个问题,给我们提供了一个关键字:auto_increment(自动增长)

主键自增:auto_increment

  • 每次插入新的行记录时,数据库自动生成id字段(主键)下的值
  • 具有auto_increment的数据列是一个正数序列开始增长(从1开始自增)
create table tb_user (
    id int primary key auto_increment comment 'ID,唯一标识', #主键自动增长
    username varchar(20) not null unique comment '用户名',
    name varchar(10) not null comment '姓名',
    age int comment '年龄',
    gender char(1) default '男' comment '性别'
) comment '用户表';

测试:主键自增

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2.3.1.3 数据类型

在上面建表语句中,我们在指定字段的数据类型时,用到了int 、varchar、char,那么在MySQL中除了以上的数据类型,还有哪些常见的数据类型呢? 接下来,我们就来详细介绍一下MySQL的数据类型。

MySQL中的数据类型有很多,主要分为三类:数值类型、字符串类型、日期时间类型。

数值类型

类型 大小 有符号(SIGNED)范围 无符号(UNSIGNED)范围 描述
TINYINT 1byte (-128,127) (0,255) 小整数值
SMALLINT 2bytes (-32768,32767) (0,65535) 大整数值
MEDIUMINT 3bytes (-8388608,8388607) (0,16777215) 大整数值
INT/INTEGER 4bytes (-2147483648,2147483647) (0,4294967295) 大整数值
BIGINT 8bytes (-263,263-1) (0,2^64-1) 极大整数值
FLOAT 4bytes (-3.402823466 E+38,3.402823466351 E+38) 0 和 (1.175494351 E-38,3.402823466 E+38) 单精度浮点数值
DOUBLE 8bytes (-1.7976931348623157 E+308,1.7976931348623157 E+308) 0 和 (2.2250738585072014 E-308,1.7976931348623157 E+308) 双精度浮点数值
DECIMAL 依赖于M(精度)和D(标度)的值 依赖于M(精度)和D(标度)的值 小数值(精确定点数)
示例: 
    年龄字段 ---不会出现负数, 而且人的年龄不会太大
	age tinyint unsigned
	
	分数 ---总分100分, 最多出现一位小数
	score double(4,1)

字符串类型

类型 大小 描述
CHAR 0-255 bytes 定长字符串(需要指定长度)
VARCHAR 0-65535 bytes 变长字符串(需要指定长度)
TINYBLOB 0-255 bytes 不超过255个字符的二进制数据
TINYTEXT 0-255 bytes 短文本字符串
BLOB 0-65 535 bytes 二进制形式的长文本数据
TEXT 0-65 535 bytes 长文本数据
MEDIUMBLOB 0-16 777 215 bytes 二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT 0-16 777 215 bytes 中等长度文本数据
LONGBLOB 0-4 294 967 295 bytes 二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT 0-4 294 967 295 bytes 极大文本数据

char 与 varchar 都可以描述字符串,char是定长字符串,指定长度多长,就占用多少个字符,和字段值的长度无关 。而varchar是变长字符串,指定的长度为最大占用长度 。相对来说,char的性能会更高些。

示例: 
    用户名 username ---长度不定, 最长不会超过50
	username varchar(50)
	
	手机号 phone ---固定长度为11
	phone char(11)

日期时间类型

类型 大小 范围 格式 描述
DATE 3 1000-01-01 至 9999-12-31 YYYY-MM-DD 日期值
TIME 3 -838:59:59 至 838:59:59 HH:MM:SS 时间值或持续时间
YEAR 1 1901 至 2155 YYYY 年份值
DATETIME 8 1000-01-01 00:00:00 至 9999-12-31 23:59:59 YYYY-MM-DD HH:MM:SS 混合日期和时间值
TIMESTAMP 4 1970-01-01 00:00:01 至 2038-01-19 03:14:07 YYYY-MM-DD HH:MM:SS 混合日期和时间值,时间戳
示例: 
	生日字段  birthday ---生日只需要年月日  
	birthday date
	
	创建时间 createtime --- 需要精确到时分秒
	createtime  datetime
2.3.1.4 案例

需求:根据产品原型/需求创建表((设计合理的数据类型、长度、约束)

参考资料中提供的《黑马-tlias智能学习辅助系统》页面原型,设计员工管理模块的表结构

暂不考虑所属部门字段

产品原型及需求如下:

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步骤:

  1. 阅读产品原型及需求文档,看看里面涉及到哪些字段。

  2. 查看需求文档说明,确认各个字段的类型以及字段存储数据的长度限制。

  3. 在页面原型中描述的基础字段的基础上,再增加额外的基础字段。

使用SQL创建表:

create table emp (
  id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
  username varchar(20) not null unique comment '用户名',
  password varchar(32) default '123456' comment '密码',
  name varchar(10) not null comment '姓名',
  gender tinyint unsigned not null comment '性别, 说明: 1 男, 2 女',
  image varchar(300) comment '图像',
  job tinyint unsigned comment '职位, 说明: 1 班主任,2 讲师, 3 学工主管, 4 教研主管',
  entrydate date comment '入职时间',
  create_time datetime not null comment '创建时间',
  update_time datetime not null comment '修改时间'
) comment '员工表';

除了使用SQL语句创建表外,我们还可以借助于图形化界面来创建表结构,这种创建方式会更加直观、更加方便。

操作步骤如下:

  1. 在指定操作的数据库上,右键New ==> Table

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  1. 编辑表结构的相关信息

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2.3.1.5 设计表流程

通过上面的案例,我们明白了,设计一张表,基本的流程如下:

  1. 阅读页面原型及需求文档

  2. 基于页面原则和需求文档,确定原型字段(类型、长度限制、约束)

  3. 再增加表设计所需要的业务基础字段(id主键、插入时间、修改时间)

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说明:

  • create_time:记录的是当前这条数据插入的时间。

  • update_time:记录当前这条数据最后更新的时间。

2.3.2 查询

关于表结构的查询操作,工作中一般都是直接基于图形化界面操作

查询当前数据库所有表

show tables;

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查看指定表结构

desc 表名 ;#可以查看指定表的字段、字段的类型、是否可以为NULL、是否存在默认值等信息

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查询指定表的建表语句

show create table 表名 ;

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2.3.3 修改

关于表结构的修改操作,工作中一般都是直接基于图形化界面操作

添加字段

alter table 表名 add  字段名  类型(长度)  [comment 注释]  [约束];

案例: 为tb_emp表添加字段qq,字段类型为 varchar(11)

alter table tb_emp add  qq  varchar(11) comment 'QQ号码';

图形化操作:添加字段

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修改数据类型

alter table 表名 modify  字段名  新数据类型(长度);
alter table 表名 change  旧字段名  新字段名  类型(长度)  [comment 注释]  [约束];

案例:修改qq字段的字段类型,将其长度由11修改为13

alter table tb_emp modify qq varchar(13) comment 'QQ号码';

案例:修改qq字段名为 qq_num,字段类型varchar(13)

alter table tb_emp change qq qq_num varchar(13) comment 'QQ号码';

图形化操作:修改数据类型和字段名

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删除字段

alter table 表名 drop 字段名;

案例:删除tb_emp表中的qq_num字段

alter table tb_emp drop qq_num;

图形化操作:删除字段

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修改表名

rename table 表名 to  新表名;

案例:将当前的tb_emp表的表名修改为emp

rename table tb_emp to emp;

图形化操作:修改表名

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2.3.4 删除

关于表结构的删除操作,工作中一般都是直接基于图形化界面操作

删除表语法:

drop  table [ if exists ]  表名;

if exists :只有表名存在时才会删除该表,表名不存在,则不执行删除操作(如果不加该参数项,删除一张不存在的表,执行将会报错)。

案例:如果tb_emp表存在,则删除tb_emp表

drop table if exists tb_emp;  -- 在删除表时,表中的全部数据也会被删除。

图形化操作:删除表

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