上節回顧：

RabbitMQ幾種模式：

• 平均分發
• perfetch =1
• durable佇列持久化，deliver_mode = 2 訊息持久化
• 一對多廣播，exchanage
  
  • fanout
  • direct
  • topic
  • RPC

一、資料庫介紹

1、什麼是資料庫？

資料庫（Database）是按照資料結構來組織、儲存和管理資料的倉庫，
每個資料庫都有一個或多個不同的API用於建立，訪問，管理，搜尋和複製所儲存的資料。

現在我們使用關係型資料庫管理系統（RDBMS）來儲存和管理的大資料量。所謂的關係型資料庫，是建立在關係模型基礎上的資料庫，藉助於集合代數等數學概念和方法來處理資料庫中的資料。
RDBMS即關係資料庫管理系統(Relational Database Management System)的特點：

1. 資料以表格的形式出現
2. 每行為各種記錄名稱
3. 每列為記錄名稱所對應的資料域
4. 許多的行和列組成一張表單
5. 若干的表單組成database

關係型資料庫：

• oracle
• mysql
• serserver
• DB2
• postgresql
• Sqlite
• access

2、RDBMS常用術語

• 資料庫: 資料庫是一些關聯表的集合。
• 資料表: 表是資料的矩陣。資料庫中的表像一個簡單的excel。
• 列: 一列(資料元素) 包含了相同的資料
• 行：一行（=元組，或記錄）是一組相關的資料
• 冗餘：：儲存兩倍資料，冗餘可以使系統速度更快。(表的規範化程度越高，表與表之間的關係就越多；查詢時可能經常需要在多個表之間進行連線查詢；而進行連線操作會降低查詢速度。例如，可以在student表中增加一個冗餘欄位dept_name，該欄位用來儲存學生所在院系的名稱。這樣就不用每次都進行連線操作了。)
• 主鍵：：主鍵是唯一的。一個數據表中只能包含一個主鍵。
• 外來鍵：外來鍵用於關聯兩個表，關聯它表的主鍵。
• 索引：使用索引可快速訪問資料庫表中的特定資訊。索引是對資料庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構。類似於書籍的目錄。
• 複合鍵：：複合鍵（組合鍵）將多個列作為一個索引鍵，一般用於複合索引。
• 參照完整性: 參照的完整性要求關係中不允許引用不存在的實體。與實體完整性是關係模型必須滿足的完整性約束條件，目的是保證資料的一致性。

3、Mysql資料庫

Mysql是最流行的關係型資料庫管理系統，在WEB應用方面MySQL是最好的RDBMS(Relational Database Management System：關係資料庫管理系統)應用軟體之一。由瑞典MySQL AB公司開發，目前屬於Oracle公司。MySQL是一種關聯資料庫管理系統，關聯資料庫將資料儲存在不同的表中，而不是將所有資料放在一個大倉庫內，這樣就增加了速度並提高了靈活性。

• Mysql是開源的，所以你不需要支付額外的費用。
• Mysql支援大型的資料庫。可以處理擁有上千萬條記錄的大型資料庫。
• MySQL使用標準的SQL資料語言形式。
• Mysql可以允許於多個系統上，並且支援多種語言。這些程式語言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等。
• Mysql對PHP有很好的支援，PHP是目前最流行的Web開發語言。
• MySQL支援大型資料庫，支援5000萬條記錄的資料倉庫，32位系統表文件最大可支援4GB，64位系統支援最大的表文件為8TB。
• Mysql是可以定製的，採用了GPL協議，你可以修改原始碼來開發自己的Mysql系統。

二、MYSQ資料庫的安裝使用

1、CentOS7 安裝mariadb-server

yum -y install mariadb-server  # 安裝
systemctl start  mariadb.service  # 啟動
systemctl enable mariadb.service  # 開機啟動

2、基本使用

mysqladmin --version  # 檢視版本
mysqladmin -uroot -p password  # 設密碼
show grants for root  # 檢視使用者許可權
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY PASSWORD '123456' WITH GRANT OPTION;  # 授權
flush privileges;
mysql -u root -p  # 連線
show databases;  # 檢視所有庫
use mysql       # 進入mysql庫
show tables;     # 檢視庫裡的所有表
desc user;       # 查看錶結構；同SHOW COLUMNS FROM user;
select * from user;  # 檢視所有資料
select * from user\G # 格式化顯示

show create database test;  # 檢視建立
create database testdb charset "utf8";  # 建立支援中文testdb庫
SHOW INDEX FROM 資料表 # 顯示錶的詳細索引資訊，包括PRIMARY KEY（主鍵）

三、MySQL 資料型別

MySQL中定義資料欄位的型別對你資料庫的優化是非常重要的。
MySQL支援多種型別，大致可以分為三類：數值、日期/時間和字串(字元)型別。

1、數值型別

型別	大小	範圍（有符號）	範圍（無符號）	用途
TINYINT	1 位元組	(-128，127)	(0，255)	小整數值
SMALLINT	2 位元組	(-32 768，32 767)	(0，65 535)	大整數值
MEDIUMINT	3 位元組	(-8 388 608，8 388 607)	(0，16 777 215)	大整數值
INT或INTEGER	4 位元組	(-2 147 483 648，2 147 483 647)	(0，4 294 967 295)	大整數值
BIGINT	8 位元組	(-9 233 372 036 854 775 808，9 223 372 036 854 775 807)	(0，18 446 744 073 709 551 615)	極大整數值
FLOAT	4 位元組	(-3.402 823 466 E+38，1.175 494 351 E-38)，0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 351 E+38)	0，(1.175 494 351 E-38，3.402 823 466 E+38)	單精度浮點數值
DOUBLE	8 位元組	(1.797 693 134 862 315 7 E+308，2.225 073 858 507 201 4 E-308)，0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	0，(2.225 073 858 507 201 4 E-308，1.797 693 134 862 315 7 E+308)	雙精度浮點數值
DECIMAL	對DECIMAL(M,D) ，如果M>D，為M+2否則為D+2	依賴於M和D的值	依賴於M和D的值	小數值

2、日期和時間型別

型別	大小(位元組)	範圍	格式	用途
DATE	3	1000-01-01/9999-12-31	YYYY-MM-DD	日期值
TIME	3	‘-838:59:59’/’838:59:59’	HH:MM:SS	時間值或持續時間
YEAR	1	1901/2155	YYYY	年份值
DATETIME	8	1000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59	YYYY-MM-DD HH:MM:SS	混合日期和時間值
TIMESTAMP	4	1970-01-01 00:00:00/2037 年某時	YYYYMMDD HHMMSS	混合日期和時間值，時間戳

3、字串型別

型別	大小	用途
CHAR	0-255位元組	定長字串
VARCHAR	0-65535 位元組	變長字串
TINYBLOB	0-255位元組	不超過 255 個字元的二進位制字串
TINYTEXT	0-255位元組	短文字字串
BLOB	0-65 535位元組	二進位制形式的長文字資料
TEXT	0-65 535位元組	長文字資料
MEDIUMBLOB	0-16 777 215位元組	二進位制形式的中等長度文字資料
MEDIUMTEXT	0-16 777 215位元組	中等長度文字資料
LONGBLOB	0-4 294 967 295位元組	二進位制形式的極大文字資料
LONGTEXT	0-4 294 967 295位元組	極大文字資料

四、mysql 常用命令

MySQL 建立資料表

語法

CREATE TABLE table_name (column_name column_type);

建立一個student表

create table student(
   stu_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
   name CHAR(32) NOT NULL,
   age  INT NOT NULL,
   register_date DATE,
   PRIMARY KEY ( stu_id )
);

例項解析：

• 如果你不想欄位為 NULL 可以設定欄位的屬性為 NOT NULL， 在操作資料庫時如果輸入該欄位的資料為NULL ，就會報錯。
• AUTO_INCREMENT定義列為自增的屬性，一般用於主鍵，數值會自動加1。
• PRIMARY KEY關鍵字用於定義列為主鍵。 您可以使用多列來定義主鍵，列間以逗號分隔。

mysql 插入資料

語法

INSERT INTO table_name ( field1, field2,...fieldN )
                       VALUES
                       ( value1, value2,...valueN );

插入資料

mysql> insert into student (name,age,register_date) values ("fgf",22,"2016-03-4");

MySQL 查詢資料

語法

SELECT column_name,column_name
FROM table_name
[WHERE Clause]
[OFFSET M ][LIMIT N]

MySQL where 子句

語法

SELECT field1, field2,...fieldN FROM table_name1, table_name2...
[WHERE condition1 [AND [OR]] condition2.....

以下為操作符列表，可用於 WHERE 子句中。
下表中例項假定 A為10 B為20

操作符	描述	例項
=	等號，檢測兩個值是否相等，如果相等返回true	(A = B) 返回false。
<>, !=	不等於，檢測兩個值是否相等，如果不相等返回true	(A != B) 返回 true。
>	大於號，檢測左邊的值是否大於右邊的值, 如果左邊的值大於右邊的值返回true	(A > B) 返回false。
<	小於號，檢測左邊的值是否小於右邊的值, 如果左邊的值小於右邊的值返回true	(A < B) 返回 true。
>=	大於等於號，檢測左邊的值是否大於或等於右邊的值, 如果左邊的值大於或等於右邊的值返回true	(A >= B) 返回false。
<=	小於等於號，檢測左邊的值是否小於於或等於右邊的值, 如果左邊的值小於或等於右邊的值返回true	(A <= B) 返回 true。

使用主鍵來作為 WHERE 子句的條件查詢是非常快速的。

MySQL UPDATE 查詢

語法

UPDATE table_name SET field1=new-value1, field2=new-value2
[WHERE Clause]

update student set age=22 ,name="fgf" where stu_id>3;

MySQL DELETE 語句

語法

DELETE FROM table_name [WHERE Clause]<br><br>delete from student where stu_id=5; 

MySQL LIKE 子句

語法

SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
WHERE field1 LIKE condition1 [AND [OR]] filed2 = 'somevalue'

select *from student where name binary like "%Li";
select *from student where name binary like  binary "%Li"; #只匹配大寫

* 排序*

SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
ORDER BY field1, [field2...] [ASC [DESC]]
使用 ASC 或 DESC 關鍵字來設定查詢結果是按升序或降序排列。 預設情況下，它是按升序排列。
select *from student where name like binary "%Li" order by stu_id desc;

MySQL GROUP BY 語句

SELECT column_name, function(column_name)
FROM table_name
WHERE column_name operator value
GROUP BY column_name;

MySQL ALTER命令

刪除，新增或修改表字段

alter table student drop register_date; #從student表刪除register_date欄位
alter table student add phone int(11) not null; #新增phone欄位

修改欄位型別及名稱

ALTER TABLE testalter_tbl MODIFY c CHAR(10);
ALTER TABLE testalter_tbl CHANGE i j BIGINT;

修改表名

mysql> ALTER TABLE testalter_tbl RENAME TO alter_tbl;

關於外來鍵

外來鍵，一個特殊的索引，用於關鍵2個表，只能是指定內容　

mysql> create table class(
    -> id  int not null primary key,
    -> name char(16));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

CREATE TABLE `student2` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` char(16) NOT NULL,
  `class_id` int(11) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `fk_class_key` (`class_id`),
  CONSTRAINT `fk_class_key` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`)
)
# 此時如果class表中不存在id 1,student表也插入不了，這就叫外來鍵約束
#如果有student表中跟這個class表有關聯的資料，你是不能刪除class表中與其關聯的紀錄的

MySQL NULL 值處理

我們已經知道MySQL使用 SQL SELECT 命令及 WHERE 子句來讀取資料表中的資料,但是當提供的查詢條件欄位為 NULL 時，該命令可能就無法正常工作。
為了處理這種情況，MySQL提供了三大運算子:

• IS NULL: 當列的值是NULL,此運算子返回true。
• IS NOT NULL: 當列的值不為NULL, 運算子返回true。
• <=>: 比較操作符（不同於=運算子），當比較的的兩個值為NULL時返回true。

關於 NULL 的條件比較運算是比較特殊的。你不能使用 = NULL 或 != NULL 在列中查詢 NULL 值 。
在MySQL中，NULL值與任何其它值的比較（即使是NULL）永遠返回false，即 NULL = NULL 返回false 。
MySQL中處理NULL使用IS NULL和IS NOT NULL運算子。

多表連線查詢

JOIN 按照功能大致分為如下三類：

• INNER JOIN（內連線,或等值連線）：獲取兩個表中欄位匹配關係的記錄。
• LEFT JOIN（左連線）：獲取左表所有記錄，即使右表沒有對應匹配的記錄。
• RIGHT JOIN（右連線）： 與 LEFT JOIN 相反，用於獲取右表所有記錄，即使左表沒有對應匹配的記錄。

五、事務

MySQL 事務主要用於處理操作量大，複雜度高的資料。比如說，在人員管理系統中，你刪除一個人員，你即需要刪除人員的基本資料，也要刪除和該人員相關的資訊，如信箱，文章等等，這樣，這些資料庫操作語句就構成一個事務！

• 在MySQL中只有使用了Innodb資料庫引擎的資料庫或表才支援事務
• 事務處理可以用來維護資料庫的完整性，保證成批的SQL語句要麼全部執行，要麼全部不執行
• 事務用來管理insert,update,delete語句

一般來說，事務是必須滿足4個條件（ACID）： Atomicity（原子性）、Consistency（穩定性）、Isolation（隔離性）、Durability（可靠性）

• 1、事務的原子性：一組事務，要麼成功；要麼撤回。
• 2、穩定性 ： 有非法資料（外來鍵約束之類），事務撤回。
• 3、隔離性：事務獨立執行。一個事務處理後的結果，影響了其他事務，那麼其他事務會撤回。事務的100%隔離，需要犧牲速度。
• 4、可靠性：軟、硬體崩潰後，InnoDB資料表驅動會利用日誌檔案重構修改。可靠性和高速度不可兼得， innodb_flush_log_at_trx_commit選項 決定什麼時候吧事務儲存到日誌裡。

在Mysql控制檯使用事務來操作

mysql> begin； ＃開始一個事務

mysql> insert into a (a) values(555);

mysql>rollback; 回滾 ， 這樣資料是不會寫入的

當然如果上面的資料沒問題，就輸入commit提交命令就行；

六、索引

MySQL索引的建立對於MySQL的高效執行是很重要的，索引可以大大提高MySQL的檢索速度。
打個比方，如果合理的設計且使用索引的MySQL是一輛蘭博基尼的話，那麼沒有設計和使用索引的MySQL就是一個人力三輪車。

索引分單列索引和組合索引。單列索引，即一個索引只包含單個列，一個表可以有多個單列索引，但這不是組合索引。組合索引，即一個索包含多個列。

建立索引時，你需要確保該索引是應用在 SQL 查詢語句的條件(一般作為 WHERE 子句的條件)。

實際上，索引也是一張表，該表儲存了主鍵與索引欄位，並指向實體表的記錄。

上面都在說使用索引的好處，但過多的使用索引將會造成濫用。因此索引也會有它的缺點：雖然索引大大提高了查詢速度，同時卻會降低更新表的速度，如對錶進行INSERT、UPDATE和DELETE。因為更新表時，MySQL不僅要儲存資料，還要儲存一下索引檔案。建立索引會佔用磁碟空間的索引檔案。

普通索引
建立索引

這是最基本的索引，它沒有任何限制。它有以下幾種建立方式：

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

如果是CHAR，VARCHAR型別，length可以小於欄位實際長度；如果是BLOB和TEXT型別，必須指定 length。

修改表結構

ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length))

建立表的時候直接指定

CREATE TABLE mytable( 
ID INT NOT NULL,  
username VARCHAR(16) NOT NULL, 
INDEX [indexName] (username(length)) 
); 

刪除索引的語法

DROP INDEX [indexName] ON mytable;

唯一索引
它與前面的普通索引類似，不同的就是：索引列的值必須唯一，但允許有空值。如果是組合索引，則列值的組合必須唯一。它有以下幾種建立方式：

使用ALTER 命令新增和刪除索引

有四種方式來新增資料表的索引：
ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column_list): 該語句新增一個主鍵，這意味著索引值必須是唯一的，且不能為NULL。
ALTER TABLE tbl_name ADD UNIQUE index_name (column_list): 這條語句建立索引的值必須是唯一的（除了NULL外，NULL可能會出現多次）。
ALTER TABLE tbl_name ADD INDEX index_name (column_list): 新增普通索引，索引值可出現多次。
ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name (column_list):該語句指定了索引為 FULLTEXT ，用於全文索引。

以下例項為在表中新增索引。
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl ADD INDEX (c);
你還可以在 ALTER 命令中使用 DROP 子句來刪除索引。嘗試以下例項刪除索引:
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP INDEX (c);

使用 ALTER 命令新增和刪除主鍵

主鍵只能作用於一個列上，新增主鍵索引時，你需要確保該主鍵預設不為空（NOT NULL）。例項如下：
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 命令刪除主鍵：
mysql> ALTER TABLE testalter_tbl DROP PRIMARY KEY;
刪除指定時只需指定PRIMARY KEY，但在刪除索引時，你必須知道索引名。

顯示索引資訊

mysql> SHOW INDEX FROM table_name\G

七、python 操作mysql

python-mysqldb :
pymysql :
pymsql是Python中操作MySQL的模組，其使用方法和MySQLdb幾乎相同。

下載安裝

pip3 install pymysql

使用操作

1、執行SQL

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import pymysql

# 建立連線
conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='123', db='t1')
# 建立遊標
cursor = conn.cursor()

# 執行SQL，並返回收影響行數
effect_row = cursor.execute("update hosts set host = '1.1.1.2'")

# 執行SQL，並返回受影響行數
#effect_row = cursor.execute("update hosts set host = '1.1.1.2' where nid > %s", (1,))

# 執行SQL，並返回受影響行數
#effect_row = cursor.executemany("insert into hosts(host,color_id)values(%s,%s)", [("1.1.1.11",1),("1.1.1.11",2)])


# 提交，不然無法儲存新建或者修改的資料
conn.commit()

# 關閉遊標
cursor.close()
# 關閉連線
conn.close()

2、獲取新建立資料自增ID

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import pymysql

conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='123', db='t1')
cursor = conn.cursor()
cursor.executemany("insert into hosts(host,color_id)values(%s,%s)", [("1.1.1.11",1),("1.1.1.11",2)])
conn.commit()
cursor.close()
conn.close()

# 獲取最新自增ID
new_id = cursor.lastrowid

3、獲取查詢資料

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import pymysql

conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='123', db='t1')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("select * from hosts")

# 獲取第一行資料
row_1 = cursor.fetchone()

# 獲取前n行資料
# row_2 = cursor.fetchmany(3)
# 獲取所有資料
# row_3 = cursor.fetchall()

conn.commit()
cursor.close()
conn.close()

注：在fetch資料時按照順序進行，可以使用cursor.scroll(num,mode)來移動遊標位置，如：

• cursor.scroll(1,mode=’relative’) # 相對當前位置移動
• cursor.scroll(2,mode=’absolute’) # 相對絕對位置移動

4、fetch資料型別

　　關於預設獲取的資料是元祖型別，如果想要或者字典型別的資料，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import pymysql

conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='123', db='t1')

# 遊標設定為字典型別
cursor = conn.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)
r = cursor.execute("call p1()")

result = cursor.fetchone()

conn.commit()
cursor.close()
conn.close()