11.2 数据库、表、字段、记录

数据库的基本结构

关系型数据库使用层次化的结构来组织数据，从高到低依次是：数据库 → 表 → 记录 → 字段。

数据库（Database）

数据库是存储相关表的容器，一个数据库可以包含多个表。

数据库的作用

1. 组织数据：将相关的数据集中存储
2. 隔离数据：不同应用的数据可以存储在不同的数据库中
3. 管理权限：可以为不同的用户设置不同的数据库权限

数据库的命名规则

1. 只能包含字母、数字、下划线
2. 不能以数字开头
3. 长度不超过64个字符
4. 区分大小写（取决于操作系统）

常用的数据库操作

• 创建数据库：`CREATE DATABASE database_name;
• 删除数据库：`DROP DATABASE database_name;
• 选择数据库：`USE database_name;

表（Table）

表是存储数据的基本单位，由行和列组成。

表的结构

• 列（Column）：表中的字段，如用户名、密码、邮箱等
• 行（Row）：表中的记录，包含一条完整的数据
• 表头：表的第一行，显示列名

表的命名规则

1. 只能包含字母、数字、下划线
2. 不能以数字开头
3. 长度不超过64个字符
4. 应该使用有意义的名称

常用的表操作

• 创建表：`CREATE TABLE table_name (columns);
• 删除表：`DROP TABLE table_name;
• 修改表：`ALTER TABLE table_name;

字段（Column）

字段是表中的列，定义了数据的类型和属性。

字段的属性

1. 字段名：字段的名称
2. 数据类型：字段存储的数据类型，如 INT、VARCHAR、DATE 等
3. 长度：字段的最大长度
4. 约束：如 NOT NULL、PRIMARY KEY、UNIQUE 等
5. 默认值：字段的默认值

常用的数据类型

数据类型	描述	示例
INT	整数	1, 100, -50
VARCHAR	可变长度字符串	"John", "Hello World"
TEXT	长文本	文章内容
DATE	日期	"2023-12-25"
DATETIME	日期和时间	"2023-12-25 10:30:00"
DECIMAL	小数	3.14, 100.50
BOOLEAN	布尔值	TRUE, FALSE

常用的字段约束

• NOT NULL：字段不能为空
• PRIMARY KEY：主键，唯一标识记录
• UNIQUE：值必须唯一
• DEFAULT：默认值
• FOREIGN KEY：外键，引用其他表的主键

记录（Row）

记录是表中的一行数据，包含了所有字段的值。

记录的特点

1. 完整性：每条记录包含表中所有字段的值
2. 唯一性：通过主键保证记录的唯一性
3. 关联性：通过外键与其他表的记录建立关联

常用的记录操作

• 插入记录：`INSERT INTO table_name VALUES (values);
• 更新记录：`UPDATE table_name SET column=value WHERE condition;
• 删除记录：`DELETE FROM table_name WHERE condition;
• 查询记录：`SELECT * FROM table_name WHERE condition;

示例：用户表结构

创建用户表

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    email VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
    password VARCHAR(255) NOT NULL,
    age INT DEFAULT 0,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

表结构说明

• id：主键，自增整数
• username：用户名，不能为空且唯一
• email：邮箱，不能为空且唯一
• password：密码，不能为空
• age：年龄，默认为0
• created_at：创建时间，默认为当前时间戳

插入记录

INSERT INTO users (username, email, password, age) VALUES
('admin', 'admin@example.com', 'password123', 25),
('user1', 'user1@example.com', 'password456', 30),
('user2', 'user2@example.com', 'password789', 22);

查询记录

SELECT * FROM users;

id	username	email	password	age	created_at
1	admin	admin@example.com	password123	25	2023-12-25 10:00:00
2	user1	user1@example.com	password456	30	2023-12-25 10:00:00
3	user2	user2@example.com	password789	22	2023-12-25 10:00:00

数据库设计原则

1. 范式化：遵循数据库设计范式，减少数据冗余
2. 完整性：确保数据的完整性和一致性
3. 性能：考虑查询性能，合理设计索引
4. 可扩展性：设计灵活，易于扩展
5. 安全性：保护数据安全，设置适当的权限

练习

1. 设计一个学生表，包含学号、姓名、性别、年龄、班级等字段
2. 设计一个课程表，包含课程ID、课程名称、学分、教师等字段
3. 设计一个成绩表，关联学生表和课程表
4. 插入一些测试数据并进行查询操作