一.数据库编程
1.什么是数据库(DataBase)?
数据库是用来存储和管理数据的软件，在数据存储的同时给用户提供
方便的数据访问操作接口。
2. 数据库的作用?
存储和管理数据
3. 数据库的核心?
数据库管理系统(DBMS)：
原则：用户访问数据库中的数据是要通过 DBMS 来完成的。
4. 应用程序(用户)与 DBMS 的交互方式?
SQL(结构化查询语言)：也被称为数据库语言。
5. DBMS(SQL)提供的功能有哪些?
5.1 数据定义语言 DDL
5.2 数据操作语言 DML
5.3 数据查询语言 DQL
5.4 数据控制语言 DCL
6. 数据库对数据的管理方式(层级)
库(DataBase) --> 数据表(Table) ---> 数据(Data)
7. 数据库的基础操作：
预备操作：
1. 登录MYSQL：
terry@ubuntu16:~$ mysql [-h 远程主机IP] -u root -p
省略 -h 选择，表明登录本地MYSQL
2. 退出MYSQL：
mysql> quit / exit
7.1 库的操作：
1.1 查看库
mysql> show databases;
1.2 创建库
mysql> create database [if not exists] 库名;
1.3 删除库
mysql> drop database [if exists] 库名;
1.4 选择库
mysql> use 库名;
7.2 表的操作：
预备知识：
1. MYSQL支持的数据类型：
1) 数值型 (tinyint int float ...)
2) 字符串型 (varchar(20) blob text ... )
3) 时间日期型 (date time datetime ... )
4) 空值类型 NULL
2. MYSQL的完整性约束
1) 非空约束(not null) 作用: 设置某字段取值不能为 NULL
2) 唯一约束(unique key) 作用: 设置某字段取值不能重复
3) 主键约束(primary key) 作用: 唯一区分一条记录，相当于唯一约束和非空约束
4) 默认约束(default) 作用：被默认约束约束的字段，如果未插入数据，则系统将默认值插入
5) 自增约束(auto_increment) 作用：设置某字段取值自动增1，只能修饰整型类型的字段，且与主键连用
6) 外键约束(foreign key) 作用：往往是用来约束两张表，如何避免垃圾数据产生。
引入概念 ： 1. 记录: 数据表中一行数据被称为一条记录
2. 字段: 数据表中一列数据被称为一个字段
7.2.1 查看表
mysql> show tables;
7.2.2 创建表
mysql> create table [if not exists] 表名 (字段1 字段类型 [约束],字段2 字段类型 [约束],...);
7.2.3 删除表
mysql> drop table 表名;
7.2.4 查看表结构
mysql> describe/desc 表名;
mysql> show create tabl 表名;
7.2.6 修改表结构
SQL修改表结构的一般格式：alter table 表名 动作 参数
1) 数据表的重命名
mysql> alter table 原表名 rename 新表名;
2) 字段
2.1 增加字段：
mysql> alter table 表名 add 字段名 字段类型 [约束] [位置];
位置： 缺省 代表增加到最末尾
first 代表增加到所有字段头部
after 字段 代表增加到指定字段之后
2.2 删除字段
mysql> alter table 表名 drop 字段名;
2.3 修改字段
2.3.1 修改字段名称
mysql> alter table 表名 change 旧字段名 新字段名 字段类型;
2.3.2 修改字段类型
mysql> alter table 表名 modify 字段名 字段新类型;
2.3.3 调整字段顺序
mysql> alter table 表名 modify 字段名 字段类型 新位置;
新位置: first 代表调整到所有字段头部
after 字段 代表调整到指定字段之后
3) 字符集(charset)
3.1 创建表的同时指定默认字符集
mysql> create table 表名 (字段1 字段类型 [约束],...)default charset=utf8;
3.2 表创建后修改默认字符集
mysql> alter table 表名 convert to character set utf8;
4) 约束
4.1 创建表的同时给相关字段指定约束
4.2 表创建后，如何操作约束：
1) 设置约束：
1.1 设置 主键约束 和 唯一约束
mysql> alter table 表名 add primary key / unique key (字段名);
1.2 设置 非空约束 和 自增约束
mysql> alter table 表名 modify 字段名 字段类型 not null / auto_increment;
1.3 设置默认约束
mysql> alter table 表名 alter 字段名 set default '值';
1.4 设置外键约束
mysql> alter table 表名 add constraint 外键名 foreign key (字段名)
references 主表名(主键字段) [on delete / on update ...]
2) 取消约束：
2.1 取消 主键约束 和 外键约束
mysql> alter table 表名 drop primary key / foreign key 外键名
2.2 取消 非空约束 和 自增约束
mysql> alter table 表名 modify 字段名 字段类型;
2.3 取消默认约束
mysql> alter table 表名 alter 字段名 drop default;
2.4 取消唯一约束
mysql> alter table 表名 drop index 字段名 ;
7.3 数据的操作：
1) DML
1.1 数据增加 (insert into 表名....)
mysql> insert into 表名 [(字段1,字段2,...)] values (值1，值2,...);
mysql> insert into 表名 [(字段1,字段2,...)] values (值11，值12,...),(值21，值22,...)...;
1.2 数据删除 (delete from 表名....)
mysql> delete from 表名; //删除所有数据, 危险(****************)
mysql> delete from 表名 where 条件; //有条件删除数据，实际上操作规范
引出问题：SQL语句中如何构建条件?
SQL提供了比较运算符和逻辑运算符用于条件的构建：
比较运算符； > < >= <= = !=
逻辑运算符: && || ! xor
例子： 字段 > 值
1.3 数据更新 (update 表名 set ....)
mysql> update 表名 set 字段1=值1,字段2=值2...; //更新字段所有数据,
mysql> update 表名 set 字段1=值1,字段2=值2...where 条件; //有条件更新数据
2) DQL (select ... from 表)
2.1 单表基础查询
1) 查询所有数据：
mysql> select * from 表;
2) 查询指定字段数据
mysql> select 字段1,字段2,... from 表;
3) 避免重复查询
mysql> select distinct 字段1,字段2,... from 表;
4) 四则运算查询
mysql> select 字段1 算术运算符 操作数 ,字段2 ... from 表;
5) 带条件的查询
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 条件;
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 条件1 && 条件2;
6) 范围查询
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 between 值1 and 值2;
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 not between 值1 and 值2;
7) 集合查询
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 in (值1,值2,值3,....);
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 not in (值1,值2,值3,....);
8) 空值查询
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 is null;
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 is not null;
9) 模糊查询
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 where 字段 like '值'
说明： 模糊查询需要借助通配符:
支持的通配符：
%: 通配0，1，多个字符
_： 通配单个字符
例子：select name,salary from employee where name like '_王%';
10) 排序查询：
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 order by 字段1 [排序方式],字段2 [排序方式]...;
排序方式: asc 升序 (缺省)
desc 降序
11) 分组查询：
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 [where 条件] group by 字段 [having 条件]；
注意： 1. 分组查询的目的适用于数据统计
2. 如果想对分组后的结果进行条件过滤，要使用having,不能使用where子句
12) 分页查询
mysql> select 字段1,字段2,... from 表 limit [start,] num;
2.2 多表连接查询
核心思想： 将多张数据表连接生成一张临时的 "大表"，大表中集成多个表中的相关数据，
将多表连接查询转换为单表基础查询。
2.2.1 内连接
将多张表同时满足连接条件的记录，组成一条"新纪录"
mysql> select ... from 表1 [inner] join 表2 on 条件1
[inner] join 表3 on 条件3 ...;]
特点： 内连接会筛掉不满足连接条件的记录，
无法保证某个表所有的记录数据都出现在连接后的"大表"中;
如果在连接后的"大表"中要存在某个表的所有记录，表又该如何连接?
2.2.2 外连接
1) 左外连接
在连接后的"大表"中确保存在左表的所有记录，不满足连接条件的
记录，在"大表"右边填充NULL。
mysql> select ... from 表1 left join 表2 on 条件1
left join 表3 on 条件3 ...;
2) 右外连接
在连接后的"大表"中确保存在右表的所有记录，不满足连接条件的
记录，在"大表"左边填充NULL。
mysql> select ... from 表1 right join 表2 on 条件1
right join 表3 on 条件3 ...;
3) 全外连接 (注意：MYSQL不支持全外连接)
在连接后的"大表"中确保既存在左表的所有记录，又存在右表的所有记录
不满足连接条件的记录，在"大表"响应位置填充NULL。
mysql> select ... from 表1 full join 表2 on 条件1
full join 表3 on 条件3 ...;
2.3 子查询(嵌套查询)
子查询： 在一个查询语句的内部又存在一个完整的查询语句
子查询(内部查询)的结果，往往是作为外部查询的条件。
子查询可以针对单表，也可以针对多表。
子查询的形式：
2.3.1 带有 any/some 关键字的子查询
往往针对子查询的结果不唯一，借助查询结果(利用 || or)用来构建多条件
mysql> select ... from 表1 where 字段 运算符 any (select ... from 表...);
2.3.2 带有 all 关键字的子查询
往往针对子查询的结果不唯一，借助查询结果(利用 && and)用来构建多条件
mysql> select ... from 表1 where 字段 运算符 all (select ... from 表...);
2.3.3 带有 in 关键字的子查询
往往针对子查询的结果不唯一，借助查询结果(利用 && and)用来构建多条件
mysql> select ... from 表1 where 字段 in (select ... from 表...);
等价于
mysql> select ... from 表1 where 字段 = any (select ... from 表...);
2.3.4 带有 exists 关键字的子查询
子查询往往不产生结果数据，仅仅用来测试子查询是否存在结果，如果存在结果
执行外部查询，否则外部查询不执行。
mysql> select ... from 表 where exists (select ... from 表...);
2.3.5 利用运算符形成的子查询
子查询往往针对查询结果是唯一的。
mysql> select ... from 表1 where 字段 运算符 (select ... from 表...);
8. 数据库的备份与加载：
MYSQL备份工具： mysqldump
8.1. 备份方法：
terry@ubuntu16:~$ mysqldump -u root -p 待备份的库名 > 目标文件
8.2 数据库文件加载:
1) 创建一个新的库
mysql> create database [if not exists] 库名;
2) 向库中导入数据
2.1 在系统命令行执行如下指令：
terry@ubuntu16:~$ mysql -u root -p 库名 < 备份文件
2.2 在mysql命令行执行如下指令：
mysql> use 库名;
mysql> source 备份文件路径;
9. MYSQL编程操作
原则：利用 MYSQL 提供的 API 来访问数据库
涉及头文件： #include <mysql/mysql.h>
待链接的库文件： -lmysqlclient
涉及的数据类型:
1. MYSQL : mysql的连接对象/句柄类型
2. MYSQL_RES : 结果集合的类型
3. MYSQL_FIELD: 字段信息类型
4. MYSQL_ROW : 记录类型
5. my_ulonglong： 记录的数量类型
9.1 MYSQL 编程操作的流程步骤
1) 初始化连接对象
mysql_init
函数头文件 #include <mysql/mysql.h>
函数原型: MYSQL* mysql_init(MYSQL* mysql);
函数功能： 创建或初始化连接对象/句柄
函数参数： mysql: [Out] 接收待初始化的连接对象
函数返回值： MYSQL*句柄。如果无足够内存以分配新的对象，返回NULL。
实际应用：
1. MYSQL mysql;
mysql_init(&mysql);
2. MYSQL *mysql = mysql_init(NULL);
2) 利用连接对象连接数据库
mysql_real_connect
头文件: #include <mysql/mysql.h>
函数原型： MYSQL* mysql_real_connect(MYSQL* mysql,const char* host,const char* user,
const char* passwd,const char* db,uint16_t port,
const char* unix_socket,uint64_t client_flag);
函数功能： 连接数据库
函数参数： mysql: 已经成功初始化的连接句柄
host： MYSQL主机名，NULL 或者 "localhost" 代表连接本地数据库
user： MYSQL登录名
passwd：MYSQL登录密码
db： 连接库名，NULL代表连接MYSQL默认库
port： MYSQL服务端端口，0代表默认端口
unix_socket： 连接套接字文件名，一般写NULL
client_flag： 客户端连接标记，一般写0，若指定为 CLIENT_MULTI_STATMENTS 代表
连接对象可支持多语句同时执行，但也需要逐一处理结果集。
函数返回值: 成功返回第一个参数值
失败返回NULL。
3) 执行SQL语句，完成数据库实际操作
mysql_real_query
头文件: #include <mysql/mysql.h>
函数原型： int mysql_real_query(MYSQL* mysql,const char* sql,size_t sqllen);
函数功能： 执行sql语句，完成数据库相应操作
函数参数： mysql: 已经成功连接连接句柄
sql: 待执行的sql语句
sqllen: sql语句的长度
函数返回值: 0， 成功
非0， 失败
如果操作是一个查询操作：
3.1 存储结果集
mysql_store_result
头文件: #include <mysql/mysql.h>
函数原型： MYSQL_RES* mysql_store_result(MYSQL* mysql);
函数功能： 存储结果集
函数参数： mysql: 已经成功连接连接句柄
函数返回值: 成功 返回指向结果集合的指针
失败 NULL
3.2 获取结果数据
1) 获取记录数据
my_ulonglong mysql_num_rows (MYSQL_RES* result);
MYSQL_ROW mysql_fetch_row (MYSQL_RES* result);
unsigned int mysql_num_fields(MYSQL_RES* result);
MYSQL_FIELDS mysql_fetch_fields(MYSQL_RES* result);
3.3 释放结果集
mysql_free_result
头文件: #include <mysql/mysql.h>
函数原型： void mysql_free_result(MYSQL_RES* result);
函数功能： 存储结果集
函数参数： result:待释放的结果集
函数返回值: 无
4) 关闭连接，释放连接对象
mysql_close
函数头文件 #include <mysql/mysql.h>
函数原型: void mysql_close(MYSQL* mysql);
函数功能： 关闭连接，释放连接对象
函数参数： mysql: 待关闭连接对象地址
函数返回值： 无
