Python_Day12_python mysql and ORM and redis

时间：2023-12-11 23:44:38

本节内容

  1. 数据库介绍

  2. mysql 数据库安装使用

  3. mysql管理

  4. mysql 数据类型

  5. 常用mysql命令事务 

    • 创建数据库
    • 外键
    • 增删改查表
    • 权限

  6. 事务

  7. 索引

  8. python 操作mysql

1. 数据库介绍

什么是数据库？

数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，
每个数据库都有一个或多个不同的API用于创建，访问，管理，搜索和复制所保存的数据。
我们也可以将数据存储在文件中，但是在文件中读写数据速度相对较慢。
所以，现在我们使用关系型数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理的大数据量。所谓的关系型数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。
RDBMS即关系数据库管理系统(Relational Database Management System)的特点：
1.数据以表格的形式出现
2.每行为各种记录名称
3.每列为记录名称所对应的数据域
4.许多的行和列组成一张表单
5.若干的表单组成database

RDBMS 术语

在我们开始学习MySQL 数据库前，让我们先了解下RDBMS的一些术语：

  • 数据库: 数据库是一些关联表的集合。.
  • 数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
  • 列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
  • 行：一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
  • 冗余：存储两倍数据，冗余可以使系统速度更快。(表的规范化程度越高，表与表之间的关系就越多；查询时可能经常需要在多个表之间进行连接查询；而进行连接操作会降低查询速度。例如，学生的信息存储在student表中，院系信息存储在department表中。通过student表中的dept_id字段与department表建立关联关系。如果要查询一个学生所在系的名称，必须从student表中查找学生所在院系的编号（dept_id），然后根据这个编号去department查找系的名称。如果经常需要进行这个操作时，连接查询会浪费很多的时间。因此可以在student表中增加一个冗余字段dept_name，该字段用来存储学生所在院系的名称。这样就不用每次都进行连接操作了。)
  • 主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
  • 外键：外键用于关联两个表。
  • 复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
  • 索引：使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
  • 参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。

Mysql数据库

Mysql是最流行的关系型数据库管理系统，在WEB应用方面MySQL是最好的RDBMS(Relational Database Management System：关系数据库管理系统)应用软件之一。由瑞典MySQL AB公司开发，目前属于Oracle公司。MySQL是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

  • Mysql是开源的，所以你不需要支付额外的费用。
  • Mysql支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
  • MySQL使用标准的SQL数据语言形式。
  • Mysql可以允许于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等。
  • Mysql对PHP有很好的支持，PHP是目前最流行的Web开发语言。
  • MySQL支持大型数据库，支持5000万条记录的数据仓库，32位系统表文件最大可支持4GB，64位系统支持最大的表文件为8TB。
  • Mysql是可以定制的，采用了GPL协议，你可以修改源码来开发自己的Mysql系统。

2. MYSQ数据库的安装使用

Linux/UNIX上安装Mysql

Linux平台上推荐使用RPM包来安装Mysql,MySQL AB提供了以下RPM包的下载地址：

  • MySQL - MySQL服务器。你需要该选项，除非你只想连接运行在另一台机器上的MySQL服务器。
  • MySQL-client - MySQL 客户端程序，用于连接并操作Mysql服务器。
  • MySQL-devel - 库和包含文件，如果你想要编译其它MySQL客户端，例如Perl模块，则需要安装该RPM包。
  • MySQL-shared - 该软件包包含某些语言和应用程序需要动态装载的共享库(libmysqlclient.so*)，使用MySQL。
  • MySQL-bench - MySQL数据库服务器的基准和性能测试工具。

以下安装Mysql RMP的实例是在SuSE Linux系统上进行，当然该安装步骤也适合应用于其他支持RPM的Linux系统，如:Centos。

安装步骤如下：

使用root用户登陆你的Linux系统。

下载Mysql RPM包，下载地址为：MySQL 下载。

通过以下命令执行Mysql安装，rpm包为你下载的rpm包：

[root@host]# rpm -i MySQL-5.0.9-0.i386.rpm

以上安装mysql服务器的过程会创建mysql用户，并创建一个mysql配置文件my.cnf。

你可以在/usr/bin和/usr/sbin中找到所有与MySQL相关的二进制文件。所有数据表和数据库将在/var/lib/mysql目录中创建。

以下是一些mysql可选包的安装过程，你可以根据自己的需要来安装：

[root@host]# rpm -i MySQL-client-5.0.9-0.i386.rpm
[root@host]# rpm -i MySQL-devel-5.0.9-0.i386.rpm
[root@host]# rpm -i MySQL-shared-5.0.9-0.i386.rpm
[root@host]# rpm -i MySQL-bench-5.0.9-0.i386.rpm　

Window上安装Mysql

Window上安装Mysql相对来说会较为简单，你只需要载 MySQL 下载中下载window版本的mysql安装包，并解压安装包。

双击 setup.exe 文件，接下来你只需要安装默认的配置点击"next"即可，默认情况下安装信息会在C:\mysql目录中。

接下来你可以通过"开始" =》在搜索框中输入 " cmd" 命令 =》 在命令提示符上切换到 C:\mysql\bin 目录，并输入一下命令：

mysqld.exe --console

如果安装成功以上命令将输出一些mysql启动及InnoDB信息。

验证Mysql安装

在成功安装Mysql后，一些基础表会表初始化，在服务器启动后，你可以通过简单的测试来验证Mysql是否工作正常。

使用 mysqladmin 工具来获取服务器状态：

使用 mysqladmin 命令俩检查服务器的版本,在linux上该二进制文件位于 /usr/bin on linux ，在window上该二进制文件位于C:\mysql\bin 。

[root@host]# mysqladmin --version
linux上该命令将输出以下结果，该结果基于你的系统信息：
mysqladmin  Ver 8.23 Distrib 5.0.9-0, for redhat-linux-gnu on i386

如果以上命令执行后未输入任何信息，说明你的Mysql未安装成功。

使用 MySQL Client(Mysql客户端) 执行简单的SQL命令

你可以在 MySQL Client(Mysql客户端) 使用 mysql 命令连接到Mysql服务器上，默认情况下Mysql服务器的密码为空，所以本实例不需要输入密码。

命令如下：

[root@host]# mysql
以上命令执行后会输出 mysql>提示符，这说明你已经成功连接到Mysql服务器上，你可以在 mysql> 提示符执行SQL命令：
mysql> SHOW DATABASES;
+----------+
| Database |
+----------+
| mysql    |
| test     |
+----------+
2 rows in set (0.13 sec)

Mysql安装后需要做的

Mysql安装成功后，默认的root用户密码为空，你可以使用以下命令来创建root用户的密码：

[root@host]# mysqladmin -u root password "new_password";
现在你可以通过以下命令来连接到Mysql服务器：
[root@host]# mysql -u root -p
Enter password:*******
注意：在输入密码时，密码是不会显示了，你正确输入即可。

Linux系统启动时启动 MySQL

如果你需要在Linux系统启动时启动 MySQL 服务器，你需要在 /etc/rc.local 文件中添加以下命令：

/etc/init.d/mysqld start
同样，你需要将 mysqld 二进制文件添加到 /etc/init.d/ 目录中。

3. mysql管理

启动及关闭 MySQL 服务器

MySQL 用户设置

root@host# mysql -u root -p
Enter password:*******
mysql> use mysql;
Database changed
mysql> INSERT INTO user
          (host, user, password,
           select_priv, insert_priv, update_priv)
           VALUES ('localhost', 'guest',
           PASSWORD('guest123'), 'Y', 'Y', 'Y');
Query OK, 1 row affected (0.20 sec)
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> SELECT host, user, password FROM user WHERE user = 'guest';
+-----------+---------+------------------+
| host      | user    | password         |
+-----------+---------+------------------+
| localhost | guest | 6f8c114b58f2ce9e |
+-----------+---------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

/etc/my.cnf 文件配置

一般情况下，你不需要修改该配置文件，该文件默认配置如下：

[mysqld]
datadir=/var/lib/mysql
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
[mysql.server]
user=mysql
basedir=/var/lib
[safe_mysqld]
err-log=/var/log/mysqld.log
pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid

管理MySQL的命令

以下列出了使用Mysql数据库过程中常用的命令：

  • USE 数据库名 :选择要操作的Mysql数据库，使用该命令后所有Mysql命令都只针对该数据库。

  • SHOW DATABASES: 列出 MySQL 数据库管理系统的数据库列表。

  • SHOW TABLES: #显示指定数据库的所有表，使用该命令前需要使用 use命令来选择要操作的数据库。

  • SHOW COLUMNS FROM 数据表: #显示数据表的属性，属性类型，主键信息 ，是否为 NULL，默认值等其他信息。

  • create database testdb charset "utf8"; #创建一个叫testdb的数据库，且让其支持中文

  • drop database testdb; #删除数据库

  • SHOW INDEX FROM 数据表:显示数据表的详细索引信息，包括PRIMARY KEY（主键）。

4. MySQL 数据类型

MySQL中定义数据字段的类型对你数据库的优化是非常重要的。

MySQL支持多种类型，大致可以分为三类：数值、日期/时间和字符串(字符)类型。

数值类型

MySQL支持所有标准SQL数值数据类型。

这些类型包括严格数值数据类型(INTEGER、SMALLINT、DECIMAL和NUMERIC)，以及近似数值数据类型(FLOAT、REAL和DOUBLE PRECISION)。

关键字INT是INTEGER的同义词，关键字DEC是DECIMAL的同义词。

BIT数据类型保存位字段值，并且支持MyISAM、MEMORY、InnoDB和BDB表。

作为SQL标准的扩展，MySQL也支持整数类型TINYINT、MEDIUMINT和BIGINT。下面的表显示了需要的每个整数类型的存储和范围。

日期和时间类型

表示时间值的日期和时间类型为DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。

每个时间类型有一个有效值范围和一个"零"值，当指定不合法的MySQL不能表示的值时使用"零"值。

TIMESTAMP类型有专有的自动更新特性，将在后面描述。

字符串类型

字符串类型指CHAR、VARCHAR、BINARY、VARBINARY、BLOB、TEXT、ENUM和SET。该节描述了这些类型如何工作以及如何在查询中使用这些类型。

CHAR和VARCHAR类型类似，但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换。

BINARY和VARBINARY类类似于CHAR和VARCHAR，不同的是它们包含二进制字符串而不要非二进制字符串。也就是说，它们包含字节字符串而不是字符字符串。这说明它们没有字符集，并且排序和比较基于列值字节的数值值。

BLOB是一个二进制大对象，可以容纳可变数量的数据。有4种BLOB类型：TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB和LONGBLOB。它们只是可容纳值的最大长度不同。

有4种TEXT类型：TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT和LONGTEXT。这些对应4种BLOB类型，有相同的最大长度和存储需求。

5. mysql 常用命令

MySQL 创建数据表

MySQL 插入数据

MySQL 查询数据

MySQL where 子句

MySQL UPDATE 查询

MySQL DELETE 语句

MySQL LIKE 子句

MySQL ALTER命令

ALTER TABLE 对 Null 值和默认值的影响

MySQL 排序

MySQL GROUP BY 语句　　

MySQL NULL 值处理　　

我们已经知道MySQL使用 SQL SELECT 命令及 WHERE 子句来读取数据表中的数据,但是当提供的查询条件字段为 NULL 时，该命令可能就无法正常工作。
为了处理这种情况，MySQL提供了三大运算符:
IS NULL: 当列的值是NULL,此运算符返回true。
IS NOT NULL: 当列的值不为NULL, 运算符返回true。
<=>: 比较操作符（不同于=运算符），当比较的的两个值为NULL时返回true。
关于 NULL 的条件比较运算是比较特殊的。你不能使用 = NULL 或 != NULL 在列中查找 NULL 值 。
在MySQL中，NULL值与任何其它值的比较（即使是NULL）永远返回false，即 NULL = NULL 返回false 。
MySQL中处理NULL使用IS NULL和IS NOT NULL运算符。

Mysql 连接（left join, right join, inner join ,full join）

我们已经学会了如果在一张表中读取数据，这是相对简单的，但是在真正的应用中经常需要从多个数据表中读取数据。

本章节我们将向大家介绍如何使用 MySQL 的 JOIN 在两个或多个表中查询数据。

你可以在SELECT, UPDATE 和 DELETE 语句中使用 Mysql 的 JOIN 来联合多表查询。

JOIN 按照功能大致分为如下三类：

    • INNER JOIN（内连接,或等值连接）：获取两个表中字段匹配关系的记录。
    • LEFT JOIN（左连接）：获取左表所有记录，即使右表没有对应匹配的记录。
    • RIGHT JOIN（右连接）： 与 LEFT JOIN 相反，用于获取右表所有记录，即使左表没有对应匹配的记录。

6. 事务

MySQL 事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。比如说，在人员管理系统中，你删除一个人员，你即需要删除人员的基本资料，也要删除和该人员相关的信息，如信箱，文章等等，这样，这些数据库操作语句就构成一个事务！

  • 在MySQL中只有使用了Innodb数据库引擎的数据库或表才支持事务
  • 事务处理可以用来维护数据库的完整性，保证成批的SQL语句要么全部执行，要么全部不执行
  • 事务用来管理insert,update,delete语句

一般来说，事务是必须满足4个条件（ACID）： Atomicity（原子性）、Consistency（稳定性）、Isolation（隔离性）、Durability（可靠性）

  • 1、事务的原子性：一组事务，要么成功；要么撤回。
  • 2、稳定性 ： 有非法数据（外键约束之类），事务撤回。
  • 3、隔离性：事务独立运行。一个事务处理后的结果，影响了其他事务，那么其他事务会撤回。事务的100%隔离，需要牺牲速度。
  • 4、可靠性：软、硬件崩溃后，InnoDB数据表驱动会利用日志文件重构修改。可靠性和高速度不可兼得， innodb_flush_log_at_trx_commit选项 决定什么时候吧事务保存到日志里。

在Mysql控制台使用事务来操作

mysql> begin； ＃开始一个事务
mysql> insert into a (a) values(555);
mysql>rollback; 回滚 ， 这样数据是不会写入的
当然如果上面的数据没问题，就输入commit提交命令就行；

7.索引　　

MySQL索引的建立对于MySQL的高效运行是很重要的，索引可以大大提高MySQL的检索速度。

打个比方，如果合理的设计且使用索引的MySQL是一辆兰博基尼的话，那么没有设计和使用索引的MySQL就是一个人力三轮车。

索引分单列索引和组合索引。单列索引，即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引，但这不是组合索引。组合索引，即一个索包含多个列。

创建索引时，你需要确保该索引是应用在 SQL 查询语句的条件(一般作为 WHERE 子句的条件)。

实际上，索引也是一张表，该表保存了主键与索引字段，并指向实体表的记录。

上面都在说使用索引的好处，但过多的使用索引将会造成滥用。因此索引也会有它的缺点：虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件。建立索引会占用磁盘空间的索引文件。

普通索引

创建索引

这是最基本的索引，它没有任何限制。它有以下几种创建方式：

CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length)); 

如果是CHAR，VARCHAR类型，length可以小于字段实际长度；如果是BLOB和TEXT类型，必须指定 length。

 修改表结构

ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length))
创建表的时候直接指定
CREATE TABLE mytable( 
  
ID INT NOT NULL,  
  
username VARCHAR(16) NOT NULL, 
  
INDEX [indexName] (username(length)) 
  
); 
删除索引的语法
DROP INDEX [indexName] ON mytable;

唯一索引

它与前面的普通索引类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。它有以下几种创建方式：

创建索引

创建索引
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))
修改表结构
ALTER mytable ADD UNIQUE [indexName] ON (username(length))
创建表的时候直接指定
CREATE TABLE mytable( 
  
ID INT NOT NULL,  
  
username VARCHAR(16) NOT NULL, 
  
UNIQUE [indexName] (username(length)) 
  
); 

使用ALTER 命令添加和删除索引

有四种方式来添加数据表的索引：
ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column_list): 该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL。
ALTER TABLE tbl_name ADD UNIQUE index_name (column_list): 这条语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）。
ALTER TABLE tbl_name ADD INDEX index_name (column_list): 添加普通索引，索引值可出现多次。
ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name (column_list):该语句指定了索引为 FULLTEXT ，用于全文索引。
以下实例为在表中添加索引。
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD INDEX (c);
你还可以在 ALTER 命令中使用 DROP 子句来删除索引。尝试以下实例删除索引:
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP INDEX (c);

使用 ALTER 命令添加和删除主键

主键只能作用于一个列上，添加主键索引时，你需要确保该主键默认不为空（NOT NULL）。实例如下：
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl MODIFY i INT NOT NULL;
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD PRIMARY KEY (i);
你也可以使用 ALTER 命令删除主键：
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP PRIMARY KEY;
删除指定时只需指定PRIMARY KEY，但在删除索引时，你必须知道索引名。

显示索引信息

mysql> SHOW INDEX FROM table_name\G

mysql练习题 http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5729934.html 　　

更多mysql知识，请看http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5713323.html

8. python 操作mysql

python-mysqldb : http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5095821.html

pymysql : http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5713330.html

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