Java 多线程编程
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本文基于 MySQL 8.0 整理，涵盖数据库安装、SQL 基础、DQL 查询、函数、多表查询、事务、DDL 数据类型与约束、索引、视图等内容。适合零基础入门和日常参考。

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一、MySQL 概述与安装

1.1 数据库基本概念

  • 数据库：按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
  • 分类：
    • 非结构化数据：没有固定结构，不便检索（如文本文件）。
    • 半结构化数据：有相同存储结构属性，但每条数据的属性可不同（如 XML、JSON）。
    • 结构化数据：建立在关系模型基础上，使用二维表存储，便于管理。关系数据库是目前主流。
  • 常见关系数据库产品：
    • MySQL → Java 开发常用，Oracle 公司旗下，社区版免费。
    • SQL Server → 微软。
    • Oracle → 收费。
    • DB2 → IBM。
  • SQL：结构化查询语言，操作关系数据库的标准语言，分为：
    • DDL：数据定义语言（创建表、索引、视图等）
    • DML：数据操作语言（增、删、改）
    • DQL：数据查询语言（查询）
    • DCL：数据控制语言（权限、用户管理）

1.2 MySQL 安装（8.0）

  • 官网下载 MySQL Community Server 8.0。
  • 安装路径默认 C:\Program Files\MySQL\MySQL Server 8.0。
  • 设置 root 密码，例如 123456。
  • 端口默认 3306。
  • 安装后通过命令行连接：
    cd C:\Program Files\MySQL\MySQL Server 8.0\bin
mysql -u root -p
输入密码
  • 常用命令：
    SHOW DATABASES;          -- 显示所有数据库
USE mysql;               -- 选择数据库
SELECT host, user FROM user;  -- 查询用户
  • 可视化工具：Navicat（需破解），或使用免费的 DBeaver、MySQL Workbench。

常见连接错误：

  • 1045：用户名或密码错误。
  • 2003：无法连接服务器，检查 MySQL 服务是否启动。

二、SQL-DQL（数据查询语言）

2.1 基础查询

-- 查询所有列
SELECT * FROM emp;

-- 查询指定列
SELECT ename, sal FROM emp;

-- 使用别名（推荐单引号）
SELECT ename AS '员工姓名', sal AS '薪资' FROM emp;

-- 查询结果进行计算
SELECT ename, sal, sal * 12 AS '年薪' FROM emp;

2.2 条件查询 WHERE

-- 普通比较符 =, >, <, >=, <=, !=, <>
SELECT * FROM emp WHERE sal > 2000;
SELECT * FROM emp WHERE deptno = 20;

-- IN 和 NOT IN
SELECT * FROM emp WHERE empno IN (7369, 7788, 7881);
SELECT * FROM emp WHERE deptno NOT IN (10, 20);

-- NULL 值查询（不能用 = null，必须用 IS NULL 或 IS NOT NULL）
SELECT * FROM emp WHERE comm IS NULL;
SELECT * FROM emp WHERE comm IS NOT NULL;

-- BETWEEN...AND（包含边界）
SELECT * FROM emp WHERE sal BETWEEN 1000 AND 4000;

-- 模糊查询 LIKE
-- % 代表任意多个字符，_ 代表单个字符
SELECT * FROM emp WHERE ename LIKE '%S%';   -- 包含S
SELECT * FROM emp WHERE ename LIKE 'S%';    -- 以S开头
SELECT * FROM emp WHERE ename LIKE '_A%';   -- 第二个字符是A

-- 多条件 AND / OR
SELECT * FROM emp WHERE deptno = 20 AND sal > 2000;
SELECT * FROM emp WHERE deptno = 20 OR sal > 2000;

2.3 排序 ORDER BY

  • ASC 升序（默认），DESC 降序。
  • 多列排序：先按第一列，再按第二列。
-- 单列排序
SELECT * FROM emp ORDER BY sal DESC;

-- 多列排序：部门升序，薪资降序
SELECT * FROM emp ORDER BY deptno ASC, sal DESC;

2.4 分页 LIMIT

MySQL 使用 LIMIT 实现分页：

-- 查询前 N 行
SELECT * FROM emp LIMIT 4;

-- 跳过前 M 行，取 N 行（M 是偏移量）
SELECT * FROM emp LIMIT 3, 3;   -- 第4~6行

-- 分页公式：每页 size 条，第 page 页的数据：LIMIT (page-1)*size, size

三、单行函数

单行函数对每一行输入返回一行输出。

3.1 字符串函数

函数说明
LENGTH(str)字节长度
CONCAT(str1, str2)拼接
SUBSTR(str, pos, len)截取（位置从1开始）
UPPER(str), LOWER(str)大小写转换
REPLACE(str, from, to)替换
TRIM(str)去除两侧空格
LEFT(str, n), RIGHT(str, n)左侧/右侧截取
SELECT ename, LENGTH(ename), SUBSTR(ename,1,3) FROM emp;
SELECT CONCAT(empno, '=', ename) FROM emp;

3.2 日期函数

函数说明
NOW(), SYSDATE()当前日期时间
CURDATE()当前日期
CURTIME()当前时间
YEAR(date), MONTH(date), DAY(date)提取年月日
DATE_ADD(date, INTERVAL expr unit)日期加法
DATEDIFF(date1, date2)相差天数
DATE_FORMAT(date, format)格式化
SELECT NOW();
SELECT DATE_FORMAT(NOW(), '%Y-%m-%d %H:%i:%s');
SELECT DATEDIFF('2025-06-11', '2025-01-01');

3.3 数值函数

函数说明
ABS(x)绝对值
CEIL(x)向上取整
FLOOR(x)向下取整
ROUND(x, d)四舍五入，d为小数位数
TRUNCATE(x, d)直接截断
RAND()0~1随机数
MOD(x, y)取余
SELECT CEIL(12.1), FLOOR(12.9);   -- 13, 12
SELECT ROUND(1.4999999, 2);       -- 1.50

3.4 转换函数

  • 日期 → 字符串：DATE_FORMAT(date, format)
  • 字符串 → 日期：STR_TO_DATE(str, format)
  • 数字 → 字符串：直接拼接 '' 或使用 CONCAT
  • 空值处理：IFNULL(expr1, expr2) 如果 expr1 为 NULL，返回 expr2。
SELECT IFNULL(comm, 0) FROM emp;

3.5 加密函数（了解）

SELECT MD5('123456');
SELECT AES_ENCRYPT('123456', 'key'), AES_DECRYPT(AES_ENCRYPT('123456', 'key'), 'key');

四、多行函数（聚合函数）

聚合函数对多行输入返回一行结果。

函数说明
COUNT(expr)计数（不统计 NULL）
SUM(expr)求和（忽略 NULL）
AVG(expr)平均值
MAX(expr)最大值
MIN(expr)最小值
SELECT COUNT(*) FROM emp;           -- 总行数
SELECT AVG(sal) FROM emp;           -- 平均薪资
SELECT MAX(sal), MIN(sal) FROM emp;

注意：不能将普通列和聚合函数直接混用（除非该列在 GROUP BY 中）。MySQL 允许但不建议，结果可能不正确。

五、分组查询 GROUP BY

5.1 基础分组

-- 查询每个部门的平均薪资
SELECT deptno, AVG(sal) FROM emp GROUP BY deptno;

-- 多列分组：每个部门、每种工作的平均薪资
SELECT deptno, job, AVG(sal) FROM emp GROUP BY deptno, job;

5.2 HAVING 过滤分组

HAVING 用于分组后的条件过滤，可以使用聚合函数。WHERE 用于分组前过滤行。

-- 查询平均薪资高于 2500 的部门
SELECT deptno, AVG(sal) FROM emp GROUP BY deptno HAVING AVG(sal) >= 2500;

-- 错误用法：HAVING 中使用了非分组列（除非在 SELECT 中也出现）
-- SELECT deptno, AVG(sal) FROM emp GROUP BY deptno HAVING ename LIKE '%A%';  -- 错误

5.3 DQL 语句执行顺序

FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY → LIMIT

六、多表查询

6.1 笛卡尔积与等值连接

多表查询不加连接条件会得到两表记录的乘积，即笛卡尔积。

-- 隐式内连接（等值）
SELECT e.ename, d.dname
FROM emp e, dept d
WHERE e.deptno = d.deptno;

-- 显式内连接（推荐）
SELECT e.ename, d.dname
FROM emp e JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno;

6.2 连接方式（Natural Join, USING, ON）

  • NATURAL JOIN：自动匹配同名列作为连接条件。
    SELECT e.ename, d.dname FROM emp e NATURAL JOIN dept d;
  • USING：手动指定同名列。
    SELECT e.ename, d.dname FROM emp e JOIN dept d USING(deptno);
  • ON：最灵活，可指定任意连接条件（等值、不等值）。
    SELECT e.ename, d.dname FROM emp e JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno;
-- 非等值：薪资等级
SELECT e.ename, s.grade FROM emp e JOIN salgrade s ON e.sal BETWEEN s.losal AND s.hisal;

6.3 外连接

  • 左外连接：保留左表所有记录，右表无匹配则为 NULL。
  • 右外连接：保留右表所有记录。
  • MySQL 不直接支持全外连接，可用 UNION 模拟。
-- 左外连接
SELECT e.ename, d.dname FROM emp e LEFT JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno;

-- 右外连接
SELECT e.ename, d.dname FROM emp e RIGHT JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno;

-- 模拟全外连接（UNION 去重）
SELECT e.ename, d.dname FROM emp e LEFT JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno
UNION
SELECT e.ename, d.dname FROM emp e RIGHT JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno;

6.4 自连接

一张表当作两张不同的表使用。

-- 查询每个员工及其上级领导的名字
SELECT e.ename, m.ename
FROM emp e LEFT JOIN emp m ON e.mgr = m.empno;

6.5 子查询

  • 标量子查询：返回单个值，用于 WHERE 条件。
  • 列子查询：返回一列，配合 IN, ANY, ALL。
  • 表子查询：返回多行多列，放在 FROM 子句中作为临时表。
-- 标量子查询：薪资最低的员工
SELECT ename, sal FROM emp WHERE sal = (SELECT MIN(sal) FROM emp);

-- 列子查询：薪资高于任意一个 20 部门员工的员工
SELECT ename, sal FROM emp WHERE sal > ANY(SELECT sal FROM emp WHERE deptno = 20);

-- 表子查询（伪表）：查询高于自己部门平均薪资的员工
SELECT e.ename, e.sal, e.deptno
FROM emp e
JOIN (SELECT deptno, AVG(sal) AS avg_sal FROM emp GROUP BY deptno) d
ON e.deptno = d.deptno AND e.sal > d.avg_sal;

七、DML（数据操作语言）

7.1 INSERT

-- 插入完整行（值的顺序、类型与表定义一致）
INSERT INTO dept VALUES (50, 'SALES', 'SHANGHAI');

-- 指定列插入
INSERT INTO emp (empno, ename, deptno) VALUES (6666, 'LIYI', 50);

-- 从查询结果插入（复制数据）
INSERT INTO dept (deptno, dname) SELECT empno, ename FROM emp;

7.2 UPDATE

-- 全表更新（危险）
UPDATE salgrade SET losal = 888, hisal = 999;

-- 带条件更新
UPDATE salgrade SET losal = 666, hisal = 888 WHERE grade = 3;

7.3 DELETE

-- 删除全表（可恢复，速度慢）
DELETE FROM dept;

-- 带条件删除
DELETE FROM emp WHERE comm IS NULL;

-- 清空表（不可回滚，速度快，重置自增）
TRUNCATE TABLE emp;

八、事务（Transaction）

8.1 事务特性（ACID）

  • 原子性：事务中的操作要么全部成功，要么全部失败。
  • 一致性：事务前后数据完整性保持一致。
  • 隔离性：多个事务并发时互不干扰。
  • 持久性：事务提交后数据永久保存。

8.2 事务操作

MySQL 默认自动提交（每条 DML 执行后自动提交）。手动控制事务：

START TRANSACTION;   -- 或 BEGIN
-- 执行 DML 语句
COMMIT;   -- 提交
ROLLBACK; -- 回滚
  • 隐式提交：执行 DDL（如 CREATE、DROP）会自动提交当前事务。
  • 退出客户端：在 MySQL 中，退出时会回滚未提交的事务（某些客户端行为可能不同）。

8.3 事务隔离级别

级别名称脏读不可重复读幻读
READ UNCOMMITTED读未提交可能可能可能
READ COMMITTED读已提交避免可能可能
REPEATABLE READ可重复读（MySQL 默认）避免避免可能（但 InnoDB 通过间隙锁避免）
SERIALIZABLE串行化避免避免避免
-- 查看隔离级别
SELECT @@transaction_isolation;

-- 设置隔离级别（会话级别）
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

九、DDL（数据定义语言）

9.1 数据库操作

CREATE DATABASE db_name CHARSET utf8mb4;
SHOW DATABASES;
USE db_name;
DROP DATABASE db_name;

9.2 数据类型

数值类型
类型有符号范围无符号范围字节
TINYINT-128~1270~2551
SMALLINT-32768~327670~655352
INT-231~231-10~2^32-14
BIGINT-263~263-10~2^64-18
FLOAT4
DOUBLE8
DECIMAL(M,D)精确小数M+2

推荐使用 DECIMAL 或整数存储金额，避免浮点精度问题。

字符串类型
类型说明
CHAR(n)定长，最大 255 字符，不足补空格（不推荐）
VARCHAR(n)变长，最大 65535 字节（实际受行大小限制），推荐
TEXT大文本，最长 65535 字节
LONGTEXT超大文本，最长 4GB
日期时间类型
类型范围字节说明
DATE‘1000-01-01’ ~ ‘9999-12-31’3推荐存日期
TIME‘-838:59:59’ ~ ‘838:59:59’3
DATETIME‘1000-01-01 00:00:00’ ~ ‘9999-12-31 23:59:59’8推荐
TIMESTAMP1970 ~ 20384带时区，范围小
YEAR1901~21551

9.3 表操作

-- 创建表
CREATE TABLE t_student (
    sid INT PRIMARY KEY,
    sname VARCHAR(40) NOT NULL,
    gender CHAR(1),
    birthday DATE,
    createtime TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 根据查询结果创建表
CREATE TABLE stu_copy AS SELECT * FROM t_student;

-- 修改表（添加列）
ALTER TABLE t_student ADD COLUMN email VARCHAR(50);

-- 修改列定义
ALTER TABLE t_student MODIFY sname VARCHAR(100);

-- 修改列名
ALTER TABLE t_student CHANGE COLUMN birthday birth DATE;

-- 删除列
ALTER TABLE t_student DROP COLUMN email;

-- 重命名表
RENAME TABLE t_student TO t_stu;

-- 删除表
DROP TABLE t_stu;

9.4 约束

主键约束 PRIMARY KEY
  • 唯一且非空，一张表只能有一个主键。
  • 可单列主键或多列联合主键（复合主键）。
-- 创建表时指定
CREATE TABLE t_pk1 (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(20));

-- 联合主键
CREATE TABLE t_pk2 (tid INT, cid INT, PRIMARY KEY(tid, cid));

-- 添加主键（已有表）
ALTER TABLE t_pk3 ADD PRIMARY KEY(id);

-- 删除主键
ALTER TABLE t_pk3 DROP PRIMARY KEY;
唯一约束 UNIQUE
  • 列值不能重复，但允许 NULL（可多个 NULL）。
CREATE TABLE t_uniq (id INT, phone VARCHAR(11) UNIQUE);
ALTER TABLE t_uniq ADD CONSTRAINT uni_phone UNIQUE(phone);
DROP INDEX uni_phone ON t_uniq;
非空约束 NOT NULL
CREATE TABLE t_null (name VARCHAR(20) NOT NULL);
ALTER TABLE t_null MODIFY name VARCHAR(20) NOT NULL;
ALTER TABLE t_null MODIFY name VARCHAR(20) NULL;
外键约束 FOREIGN KEY
  • 保证数据参照完整性，外键引用另一表的主键或唯一键。
-- 主表 teacher
CREATE TABLE teacher (tid VARCHAR(40) PRIMARY KEY, name VARCHAR(40));
-- 从表 student，tid 为外键
CREATE TABLE student (
    sid VARCHAR(40) PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(40),
    tid VARCHAR(40),
    CONSTRAINT fk_tid FOREIGN KEY (tid) REFERENCES teacher(tid)
        ON DELETE CASCADE   -- 级联删除
        ON UPDATE CASCADE   -- 级联更新
);

-- 添加外键（已有表）
ALTER TABLE student ADD CONSTRAINT fk_tid FOREIGN KEY (tid) REFERENCES teacher(tid);
-- 删除外键
ALTER TABLE student DROP FOREIGN KEY fk_tid;

外键约束影响性能，大型项目中有时仅在逻辑上维护，不实际建立外键。

默认值 DEFAULT
CREATE TABLE t_default (status INT DEFAULT 1);
ALTER TABLE t_default ALTER status SET DEFAULT 0;
ALTER TABLE t_default ALTER status DROP DEFAULT;
自动增长 AUTO_INCREMENT
  • 通常用于主键，自动生成唯一数字。
CREATE TABLE t_auto (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(20));
ALTER TABLE t_auto MODIFY id INT AUTO_INCREMENT;

十、索引

10.1 索引概述

索引是用于快速查找记录的数据结构（通常为 B+ 树）。索引能极大提升查询速度，但会降低 DML 操作性能（因为需要维护索引），并占用额外存储空间。

10.2 索引分类

类型说明
普通索引（INDEX / KEY）基本索引，无唯一性要求
唯一索引（UNIQUE INDEX）列值不能重复，可加速查询
主键索引（PRIMARY KEY）唯一且非空，一种特殊的唯一索引
外键索引（FOREIGN KEY）用于外键约束，自动创建
全文索引（FULLTEXT）用于全文搜索（MyISAM / InnoDB 5.6+）

10.3 创建和删除索引

-- 创建普通索引
CREATE INDEX idx_dname ON dept(dname);

-- 创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX idx_ename ON emp(ename);

-- 删除索引
DROP INDEX idx_dname ON dept;

-- 查看表的索引
SHOW INDEX FROM emp;

最佳实践：对 WHERE、ORDER BY、JOIN 中使用的列创建索引；避免在重复值高的列（如性别）上建索引。

十一、视图

11.1 视图概念

视图是虚拟表，内容由查询定义，不存储实际数据。视图可以简化复杂查询，提供安全的数据访问。

11.2 创建和使用视图

-- 创建视图（将多个表的数据整合）
CREATE VIEW v_emp_dept AS
SELECT e.empno, e.ename, d.dname
FROM emp e
JOIN dept d ON e.deptno = d.deptno;

-- 查询视图
SELECT * FROM v_emp_dept WHERE dname = 'SALES';

-- 查看视图定义
SHOW CREATE VIEW v_emp_dept;

-- 删除视图
DROP VIEW v_emp_dept;

视图可以用于 INSERT、UPDATE、DELETE，但必须满足可更新视图的条件（如不包含 DISTINCT、GROUP BY、聚合函数等）。

十二、结尾

分类核心内容
DQLSELECT, FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, ORDER BY, LIMIT
函数单行函数（字符串、日期、数值）、聚合函数（COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN）
多表查询内连接、外连接（LEFT/RIGHT）、自连接、子查询、联合查询 UNION
DMLINSERT, UPDATE, DELETE, TRUNCATE
事务START TRANSACTION, COMMIT, ROLLBACK，ACID，隔离级别
DDLCREATE/DROP/ALTER DATABASE/TABLE，数据类型，约束（PRIMARY KEY, UNIQUE, NOT NULL, FOREIGN KEY, DEFAULT）
索引普通索引、唯一索引，CREATE INDEX，DROP INDEX
视图CREATE VIEW，视图本质是存储的 SELECT

本文章适合配合实际操作练习，多看多写，逐步掌握 MySQL 数据库的基本使用。

今天这篇文章就到这里了，大厦之成，非一木之材也；大海之阔，非一流之归也。感谢大家观看本文

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