如果說前端應用為網絡世界搭建起了一座座房子，那么數據庫數據就是住進這些房子的人。

網絡世界（或者編程者的世界）與人類世界是相反的。編程世界的技術核心與真相，是在底層的。個人認為，無論是用怎樣的架構部署，用怎樣的語言編碼或者方式展示，web應用和手機應用的底層，就是數據庫里面的數據。在這些數據下面，有更底層的東西，值得我們去學習、去探索、去挖掘。或許哪天一不小心，我們就能挖到這個世界的真相。

思維導圖：

1- 思維導圖

1、數據庫的定義

數據庫是“按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫”。是一個長期存儲在計算機內的、有組織的、有共享的、統(tǒng)一管理的數據集合。

1、 數據庫是一個實體，它是能夠合理保管數據的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存放要管理的事務數據，“數據”和“庫”兩個概念結合成為數據庫。

2、 數據庫是數據管理的新方法和技術，它能更合適的組織數據、更方便的維護數據、更嚴密的控制數據和更有效的利用數據。

2、數據庫管理系統(tǒng)

數據庫管理系統(tǒng)(Database Management System)是一種操縱和管理數據庫的大型軟件，用于建立、使用和維護數據庫，簡稱DBMS。它對數據庫進行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數據庫的安全性和完整性。用戶通過DBMS訪問數據庫中的數據，數據庫管理員也通過DBMS進行數據庫的維護工作。它可以支持多個應用程序和用戶用不同的方法在同時或不同時刻去建立，修改和詢問數據庫。大部分DBMS提供數據定義語言DDL（Data Definition Language）和數據操作語言DML（Data Manipulation Language），供用戶定義數據庫的模式結構與權限約束，實現(xiàn)對數據的追加、刪除等操作。

3、數據庫類型

3.1、關系型數據庫

關系型數據庫，存儲的格式可以直觀地反映實體間的關系。關系型數據庫和常見的表格比較相似，關系型數據庫中表與表之間是有很多復雜的關聯(lián)關系的。 常見的關系型數據庫有Mysql，SqlServer等。

雖然關系型數據庫有很多，但是大多數都遵循SQL（結構化查詢語言，Structured Query Language）標準。 常見的操作有查詢，新增，更新，刪除，求和，排序等

3.2 非關系型數據庫(NoSQL)

NoSql數據庫如MongoDB、Redis、Memcache出于簡化數據庫結構、避免冗余、影響性能的表連接、摒棄復雜分布式的目的被設計。

非關系型數據庫的分類：

（1）鍵值對存儲（key-value）：代表軟件Redis，它的優(yōu)點能夠進行數據的快速查詢，而缺點是需要存儲數據之間的關系。

（2）列存儲：代表軟件Hbase，它的優(yōu)點是對數據能快速查詢，數據存儲的擴展性強。而缺點是數據庫的功能有局限性。

（3）文檔數據庫存儲：代表軟件MongoDB，它的優(yōu)點是對數據結構要求不特別的嚴格。而缺點是查詢性的性能不好，同時缺少一種統(tǒng)一查詢語言。

（4）圖形數據庫存儲：代表軟件InfoGrid，它的優(yōu)點可以方便的利用圖結構相關算法進行計算。而缺點是要想得到結果必須進行整個圖的計算，而且遇到不適合的數據模型時，圖形數據庫很難使用。

3.3 NoSQL 與關系型數據庫的區(qū)別

首先一般非關系型數據庫是基于CAP模型，而傳統(tǒng)的關系型數據庫是基于ACID模型的。

其次在 數據存儲結構、可擴展性、數據一致性上，兩者有一定的區(qū)別。

CAP定理：在理論計算機科學中，CAP定理（CAP theorem），又被稱作布魯爾定理（Brewer's theorem），它指出對于一個分布式計算系統(tǒng)來說，不可能同時滿足以下三點：

一致性（Consistency)（所有節(jié)點在同一時間具有相同的數據）

可用性（Availability）（保證每個請求不管成功或者失敗都有響應）

分隔容忍（Partition tolerance）（系統(tǒng)中任意信息的丟失或失敗不會影響系統(tǒng)的繼續(xù)運作）

ACID模型：ACID，是指數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）在寫入/異動資料的過程中，為保證交易（transaction）是正確可靠的，所必須具備的四個特性：

原子性（Atomicity，或稱不可分割性）、

一致性（Consistency）

隔離性（Isolation，又稱獨立性）

持久性（Durability）。

4、分布式數據庫

所謂的分布式數據庫技術，就是結合了數據庫技術與分布式技術的一種結合。具體指的是把那些在地理意義上分散開的各個數據庫節(jié)點，但在計算機系統(tǒng)邏輯上又是屬于同一個系統(tǒng)的數據結合起來的一種數據庫技術。

5、SQL定義與語法

5.1 什么是SQL

SQL 是用于訪問和處理數據庫的標準的計算機語言

SQL 指結構化查詢語言

SQL 使我們有能力訪問數據庫

SQL 是一種 ANSI 的標準計算機語言

5.2 語法

SQL 對大小寫不敏感。

SQL 分為兩個部分：數據操作語言 (DML) 和 數據定義語言 (DDL)。

DML部分：

SELECT - 從數據庫表中獲取數據

UPDATE - 更新數據庫表中的數據

DELETE - 從數據庫表中刪除數據

INSERT INTO - 向數據庫表中插入數據

DDL部分：

CREATE DATABASE - 創(chuàng)建新數據庫

ALTER DATABASE - 修改數據庫

CREATE TABLE - 創(chuàng)建新表

ALTER TABLE - 變更（改變）數據庫表

DROP TABLE - 刪除表

CREATE INDEX - 創(chuàng)建索引（搜索鍵）

DROP INDEX - 刪除索引

6、SQL基本語句

6.1、SELECT語句

SELECT 列名稱 FROM 表名稱 ；SELECT * FROM 表名稱。

SELECT 語句用于從表中選取數據。

結果被存儲在一個結果表中（稱為結果集）。

星號（*）是選取所有列的快捷方式。

6.2、distinct語句

關鍵詞 DISTINCT 用于返回唯一不同的值。

SELECT DISTINCT 列名稱 FROM 表名稱

6.3、where語句

WHERE 子句用于規(guī)定選擇的標準

SELECT 列名稱 FROM 表名稱 WHERE 列 運算符 值；

運算符：= <> > < >= <= BETWEEN LIKE AND OR

6.4、AND & OR語句

AND 和 OR 運算符用于基于一個以上的條件對記錄進行過濾。

AND 和 OR 可在 WHERE 子語句中把兩個或多個條件結合起來。

如果第一個條件和第二個條件都成立，則 AND 運算符顯示一條記錄。

如果第一個條件和第二個條件中只要有一個成立，則 OR 運算符顯示一條記錄。

6.5、Order By語句

ORDER BY 語句用于根據指定的列對結果集進行排序。

ORDER BY 語句默認按照升序（AES） 對記錄進行排序。

如果您希望按照降序對記錄進行排序，可以使用 DESC 關鍵字。

6.6、insert 語句

INSERT INTO 語句用于向表格中插入新的行；

INSERT INTO 表名稱 VALUES (值1, 值2,....)

INSERT INTO table_name (列1, 列2,...) VALUES (值1, 值2,....)

6.7、update 語句

Update 語句用于修改表中的數據。

UPDATE 表名稱 SET 列名稱 = 新值 WHERE 列名稱 = 某值

6.7、delete語句

DELETE 語句用于刪除表中的行。

DELETE FROM 表名稱 WHERE 列名稱 = 值

6.8、Top子句

TOP 子句用于規(guī)定要返回的記錄的數目。

注釋：并非所有的數據庫系統(tǒng)都支持 TOP 子句。

SQL Server 中：

SELECT TOP number|percent column_name(s) FROM table_name

MySql中：

SELECT column_name(s) FROM table_name LIMIT number

Oracle中：

SELECT column_name(s) FROM table_name WHERE ROWNUM <= number

6.9、通配符

在搜索數據庫中的數據時，SQL 通配符可以替代一個或多個字符。

SQL 通配符必須與 LIKE 運算符一起使用。

% 替代一個或多個字符

_ 僅替代一個字符

[charlist] 字符列中的任何單一字符

[^charlist] 或者 [!charlist] 不在字符列中的任何單一字符

6.10、IN操作符

IN 操作符允許我們在 WHERE 子句中規(guī)定多個值。

SELECT column_name(s) FROM table_name WHERE column_name IN (value1,value2,...)

6.11、Aliases別名

通過使用 SQL，可以為列名稱和表名稱指定別名（Alias）。

SELECT column_name AS alias_name FROM table_name

7、SQL基本數據庫操作

7.1、JOIN表連接

SQL join 用于根據兩個或多個表中的列之間的關系，從這些表中查詢數據。

JOIN: 如果表中有至少一個匹配，則返回行

LEFT JOIN: 即使右表中沒有匹配，也從左表返回所有的行

RIGHT JOIN: 即使左表中沒有匹配，也從右表返回所有的行

FULL JOIN: 只要其中一個表中存在匹配，就返回行

關鍵字語法：

SELECT column_name(s)

FROM table_name1

JOIN（或者INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、FULL JOIN） table_name2

ON table_name1.column_name=table_name2.column_name

7.2、UNION合并

UNION 操作符用于合并兩個或多個 SELECT 語句的結果集。

注意：UNION 內部的 SELECT 語句必須擁有相同數量的列。列也必須擁有相似的數據類型。同時，每條 SELECT 語句中的列的順序必須相同。

關鍵字語法：

SELECT column_name(s) FROM table_name1

UNION

SELECT column_name(s) FROM table_name2

注釋：默認地，UNION 操作符選取不同的值。如果允許重復的值，請使用 UNION ALL。

7.3、表備份

SQL SELECT INTO 語句可用于創(chuàng)建表的備份復件。

SELECT INTO 語句從一個表中選取數據，然后把數據插入另一個表中。

SELECT INTO 語句常用于創(chuàng)建表的備份復件或者用于對記錄進行存檔。

語法：

SELECT * （或者指定列column_name(s)）

INTO new_table_name [IN externaldatabase]

FROM old_tablename

注意：可以添加where子句，或者join連接等。

7.4、創(chuàng)建數據庫

CREATE DATABASE 用于創(chuàng)建數據庫。

語法：CREATE DATABASE database_name

7.5、創(chuàng)建數據庫表

CREATE TABLE 語句用于創(chuàng)建數據庫中的表。

語法：

CREATE TABLE 表名稱

(

列名稱1 數據類型,

列名稱2 數據類型,

列名稱3 數據類型,

....

)

7.6、創(chuàng)建索引

CREATE INDEX 語句用于在表中創(chuàng)建索引。

在不讀取整個表的情況下，索引使數據庫應用程序可以更快地查找數據。

創(chuàng)建簡單索引的語法（允許使用重復的值）：

CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name)；

在表上創(chuàng)建一個唯一的索引。唯一的索引意味著兩個行不能擁有相同的索引值。

CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_name)；

7.7、DROP語句

通過使用 DROP 語句，可以輕松地刪除索引、表和數據庫。

DROP INDEX index_name 刪除索引，但是不同的數據庫有不同的用法：

例如MySQL：ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name

SQL Server：DROP INDEX table_name.index_name

DROP TABLE 表名稱 ：刪除表

DROP DATABASE 數據庫名稱 ：刪除數據庫

TRUNCATE TABLE 表名稱 ：除去表內的數據，但并不刪除表本身

7.8 ALTER 語句

ALTER TABLE 語句用于在已有的表中添加、修改或刪除列。

例如：

ALTER TABLE table_name ADD column_name datatype

8、數據類型

8.1、常用的數據類型：

8-常用的數據類型圖

8.2、Microsoft Access、MySQL 以及 SQL Server 所使用的數據類型和范圍。

請參考W3school：SQL數據類型

9、約束（Constraints）

約束用于限制加入表的數據的類型。

可以在創(chuàng)建表時規(guī)定約束（通過 CREATE TABLE 語句），或者在表創(chuàng)建之后也可以（通過 ALTER TABLE 語句）。

主要約束：

NOT NULL 非空

NOT NULL 約束強制列不接受 NULL 值。

NOT NULL 約束強制字段始終包含值。這意味著，如果不向字段添加值，就無法插入新記錄或者更新記錄。

UNIQUE 唯一標識

UNIQUE 約束唯一標識數據庫表中的每條記錄。

UNIQUE 和 PRIMARY KEY 約束均為列或列集合提供了唯一性的保證。

PRIMARY KEY 擁有自動定義的 UNIQUE 約束。

請注意，每個表可以有多個 UNIQUE 約束，但是每個表只能有一個 PRIMARY KEY 約束。

PRIMARY KEY 主鍵

PRIMARY KEY 約束唯一標識數據庫表中的每條記錄。

主鍵必須包含唯一的值。

主鍵列不能包含 NULL 值。

每個表都應該有一個主鍵，并且每個表只能有一個主鍵。

AUTO INCREMENT 字段

我們通常希望在每次插入新記錄時，自動地創(chuàng)建主鍵字段的值。

我們可以在表中創(chuàng)建一個 auto-increment 字段。

FOREIGN KEY 外鍵

一個表中的 FOREIGN KEY 指向另一個表中的 PRIMARY KEY。

CHECK 限制值的范圍

DEFAULT 默認值

10、視圖View

10.1、什么是視圖

在 SQL 中，視圖是基于 SQL 語句的結果集的可視化的表。

視圖包含行和列，就像一個真實的表。視圖中的字段就是來自一個或多個數據庫中的真實的表中的字段。我們可以向視圖添加 SQL 函數、WHERE 以及 JOIN 語句，我們也可以提交數據，就像這些來自于某個單一的表。

注釋：數據庫的設計和結構不會受到視圖中的函數、where 或 join 語句的影響。

10.2、語法

創(chuàng)建視圖

CREATE VIEW view_name AS

SELECT column_name(s)

FROM table_name

WHERE condition

注釋：視圖總是顯示最近的數據。每當用戶查詢視圖時，數據庫引擎通過使用 SQL 語句來重建數據。

更新視圖

CREATE OR REPLACE VIEW view_name AS

SELECT column_name(s)

FROM table_name

WHERE condition

刪除視圖

DROP VIEW view_name

10.3、視圖的作用

視圖僅支持查詢，不支持增刪改等數據操作。您可以將視圖當作是一種臨時表。

視圖的作用：

1、 提高了sql代碼的復用性。

當一個查詢你需要頻頻的作為子查詢使用時，視圖可以簡化代碼，直接調用而不是每次都去重復寫這個東西。

2、 提高了數據的安全性。

系統(tǒng)的數據庫管理員，需要給他人提供一張表的某兩列數據，而不希望他可以看到其他任何數據，這時可以建一個只有這兩列數據的視圖，然后把視圖公布給他。

11、索引

索引是一種特殊的查詢表，可以被數據庫搜索引擎用來加速數據的檢索。簡單說來，索引就是指向表中數據的指針。數據庫的索引同書籍后面的索引非常相像。

盡管創(chuàng)建索引的目的是提升數據庫的性能，但是還是有一些情況應當避免使用索引。下面幾條指導原則給出了何時應當重新考慮是否使用索引：

1、小的數據表不應當使用索引；

2、需要頻繁進行大批量的更新或者插入操作的表；

3、如果列中包含大數或者 NULL 值，不宜創(chuàng)建索引；

4、頻繁操作的列不宜創(chuàng)建索引。

SQL中的索引分為兩種，一種為聚集索引和非聚集索引。

12、函數

常用的函數：

AVG () : 返回數值列的平均值。NULL 值不包括在計算中

COUNT() : 返回匹配指定條件的行數

MAX() : 返回一列中的最大值。NULL 值不包括在計算中

MIN() : 返回一列中的最小值。NULL 值不包括在計算中

SUM() : 返回數值列的總數（總額）

不常用：

FIRST() : 返回指定的字段中第一個記錄的值

LAST() : 返回指定的字段中最后一個記錄的值。

UCASE() : 把字段的值轉換為大寫

LCAS() : 把字段的值轉換為小寫

MID() : 用于從文本字段中提取字符

LEN() : 返回文本字段中值的長度

ROUND() : 用于把數值字段舍入為指定的小數位數

NOW() : 返回當前的日期和時間

FORMA() : 用于對字段的顯示進行格式化

REPLACE() : 字符串替換函數

CONCAT():將兩個字符串連接為一個字符串

GROUP BY 語句：

合計函數 (比如 SUM) 常常需要添加 GROUP BY 語句。

語法：

SELECT column_name, aggregate_function(column_name)

FROM table_name

WHERE column_name operator value

GROUP BY column_name

HAVING 語句：

在 SQL 中增加 HAVING 子句原因是，WHERE 關鍵字無法與合計函數一起使用。

語法：

SELECT column_name, aggregate_function(column_name)

FROM table_name

WHERE column_name operator value

GROUP BY column_name

HAVING aggregate_function(column_name) operator value

例如：

SELECT Customer,SUM(OrderPrice) FROM Orders

GROUP BY Customer

HAVING SUM(OrderPrice)<2000