一、数据库概述

1.为什么软件测试工程师还需要学习数据库以及开发方面的知识？

测试工程师的目的是找出软件的不足，并告诉开发工程师，出现问题的环境，操作步骤和输入输出数据；优秀的测试工程师，需要告诉开发团队，软件的不足，这类不足会导致什么情况，如何避免，以及如何去修改（这是为什么高级软件测试工程师比开发工程师工资高的原因）。

测试工程师在测试软件过程中，不仅仅需要在界面进行操作，还需要检查数据库中的数据是否正确，从而在软件出现问题时候，能够定位到问题原因；

学习数据库，掌握数据库操作，增加面试成功机会，可以提高工资。

2. 什么是数据库

Excle的数据的确很方便，但是对于企业来说就不一样了。一个公司里面可能有成千上万的Excel表格，还在不同的电脑上，而他们的员工和客户需要实时看到企业给他们提供的所有数据，这种文件管理的方法就很麻烦，总不能每分钟都把一个新的巨大无比的Excel文件发给所有客户呀。

数据库是按照数据的结构来组织、存储、和管理数据的仓库，简而言之，就是存放数据的仓库。正是因为有了数据库后，所有人可以直接在这个系统上查找数据和修改数据。例如你每天使用余额宝查看自己的账户收益，就是从后台数据库读取数据后给你的。

数据库的英文名称叫DB(Database)，那么数据库里面有什么东东呢？

其实，数据库通常包含一个或多个表组成。如果你用过Excel，就会知道Excel是一张一张的二维表。每个表都是由列和行组成的，其中每一列都用名字来标识出来。同样的，数据库里存放的也是一张一张的表，只不过各个表之间是有联系的。所以，简单来说：数据库=多张表+各表之间的关系

其实数据库是逻辑上的概念，它是一堆互相关联的数据，放在物理实体上，是一堆写在磁盘上的文件，文件中有数据。这些最基础的数据组成了表(table)。

3. 常见数据库

Oracle是最挣钱的数据库，出自甲骨文公司，市场占有率非常高，功能非常强大，被一些大型企业，电信，银行，证券公司、金融公司所使用，市场占有率第一。

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，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。MySQL目前最流行的开源数据库，被甲骨文公司所占用，威胁着老大Oracle的地位，开源，免费，支持多平台，简单易学易操作，市场占有率第二。

SQLServer是微软开发的数据库，针对服务器，仅支持Windows操作系统，号称是windows上最好用的数据库。数据库的天下不仅仅是MySQL和Oracle的，SQLServer也正在慢慢崛起，微软网罗了不少数据库的专家，推出了不少重磅功能。

MongoDB，最好用的文档型数据库，是NOSQL类型数据库的领导者之一，也是当前最成功的NoSQL类型数据库，数据存储格式采用JSON形式，非常灵活。

Redis，最好的内存级数据库，查询效率极高，并且在Redis 3.0之后，支持多种数据类型，String，Set，List，Hash等类型，开始支持集群，弥补了自身短板。是目前做缓存最流行的数据库

Neo4J，最好的图形化数据库，流行话较低，但是图形化数据库的绝对领导者。

SQLite，最流行的嵌入式数据库，占领手机行业的绝对领导者地位，Android和IOS两大手机系统，都内嵌了SQLite数据库，SQLite是一个完整的关系型数据库，支持标准SQL，支持事务操作，程序包非常小，是嵌入式设备的最佳选择。

各个数据库软件的使用差别大同小异，但是因为MySQL是开源的，成为各大公司使用的主流，面试也主要以MySQL为主。

4.数据库和SQL是什么关系？

结构化查询语言(Structured Query Language)简称SQL，是一种特殊目的的编程语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统；同时也是数据库脚本文件的扩展名。

数据库里面放着数据，而SQL是用来操作数据库里数据的语言（工具）。

例如有一碗米饭（碗就是mysql，里面放的米是数据），你要吃碗里的米饭，拿什么吃？拿筷子（sql）。用筷子（sql）操作碗里（mysql）的米饭（数据）

三、SQL语句分类

3.1. DDL-数据库定义语言

3.1.1. 概念及作用

database defination language 数据库定义语言，用于定义数据库，用于定义表结构

3.1.2. 表中字段基本数据类型

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

一个汉字占多少长度与编码有关：

UTF－8：一个汉字＝3个字节

GBK：一个汉字＝2个字节

varchar(n) 表示 n 个字符，无论汉字和英文，Mysql 都能存入 n 个字符，仅是实际字节长度有所区别

3.1.3. 数据库语句操作

在登陆 MySQL 服务后，使用 create 命令创建数据库，语法如下:

CREATE DATABASE 数据库名;

//创建第一个数据库 mydb1

create database mydb1

在删除数据库过程中，务必要十分谨慎，因为在执行删除命令后，所有数据将会消失。语法：

//删除创建的数据库

drop database mydb1;

在你连接到 MySQL 数据库后，可能有多个可以操作的数据库，所以你需要选择你要操作的数据库

//选择数据库

user mydb1

注意:所有的数据库名，表名，表字段都是区分大小写的。所以你在使用SQL命令时需要输入正确的名称。

查看数据库创建细节

show create database mydb1

创建一个使用gbk字符集的数据库

create database mydb2 character set gbk

3.1.4. 表结构语句操作

选择数据库

use mydb1

创建MySQL数据表需要以下信息：

表名、表字段名、定义每个表字段

//创建表

create table student(id int,name varchar(20),sex varchar(20),age int,salery float(6,2),birthday date)

//删除表

drop table student;

//查看所有表

show tables

//查看表的创建细节

show create table student;

//展示表结构

desc student

// 在原有的学生基础上添加address列

alter table student add address varchar(20)

//在原有的学生基础上删除address列

alter table student drop address

3.1.5. 定义表的约束

create table student(id int primary key auto_increment,name varchar(20) unique not null,sex varchar(20),age int,salery float(6,2),birthday date)

如果你不想字段为 NULL 可以设置字段的属性为 NOT NULL， 在操作数据库时如果输入该字段的数据为NULL ，就会报错。

AUTO_INCREMENT定义列为自增的属性，一般用于主键，数值会自动加1。

PRIMARY KEY关键字用于定义列为主键。为了标识数据库记录唯一性，不允许记录重复，且键值不能为空，主键也是一个特殊索引。 您可以使用多列来定义主键，列间以逗号分隔。

UNIQUE KEY的用途：主要是用来防止数据插入的时候重复的

ENGINE：设置存储引擎

CHARSET： 设置编码

3.2 DML - 数据库操作语言

3.2.1. 概念及作用

DML：data manipulation language 数据库操作语言，用以操作数据库。

3.2.2. 插入数据

//插入数据

insert into student values(1,’zhangsan’,’nan’,19,389.10,’1999-10-10’);

//查询

select * from student

问题一：插入中文会报错

insert into student values(2,’李四’,’男’,19,389.10,’1999-10-10’);

解决：

//通知服务器客户端使用的编码是gbk

set character_set_client=gbk;

//通知服务器客户端查看结果集使用的编码是 gbk

set character_set_results=gbk;

insert into student(id,name,sex,age) values(3,’王五’,’男’,19);

问题二：数据库命令框如果有中文就乱码

charset gbk;

3.2.3. 删除数据

//删除单条数据

delete from student where id=1;

//删除所有数据，不删除结构，会放到日志中，事务提交后才生效

delete from student;

//摧毁表，删除表中所有数据，不删除结构，立即生效

truncate table student;

注意：delete from student;与truncate table student;都能删除该表中所有数据，区别：前者删除后自增主键还在，后者主键会从1开始。

3.2.4. 修改数据

//设置所有人的年龄加10岁

update student set age=age+10

//修改zhangsan 为张三

update student set name=’张三’ where name=’zhangsan’

//修改王五的salery和出生日期

update student set salery=100.01,birthday=’1999-10-10’ where id=3;

3.3 DQL-数据库查询语言

3.3.1.概念及作用

Data Query Language 数据库查询语言

3.3.2.数据查询

//删除student

drop table student

//创建数据库表-学生成绩表

create table student(id int primary key auto_increment,name varchar(20) unique not null,chinese float,english float,math float);

//添加几条数据

insert into student values(1,’张三’,90,80,80);

insert into student values(2,’李四’,90,87,60);

insert into student values(3,’王五’,70,60,69);

insert into student values(4,’赵六’,99,90,87);

//查询所有学生信息

select * from student;

//查询id为1的学生信息

select * from student where id=1;

//查询id为1的学生姓名

select name from student where id=1;

//查询数学成绩大于80的同学成绩

select * from student where math>80

//查询所有学生成绩，并输出效果为 姓名 语文 英语 数学 效果，见下图：

select name as 姓名,chinese as 语文,english as 英语,math as 数学 from student

//查询所有成绩及数学分+10分

select *,(math+10)from student

//统计每个学生的总分

select name,(math+english+chinese) as 总分 from student

//查询总分大于230分的同学

select * from student where (math+english+chinese)>230

//查询数学成绩在80-90之间的同学

select * from student where math between 80 and 90

//查询数学语文英语都大于80的同学成绩

select * from student where math>80 and english>80 and chinese >80;

//查询数学成绩在 80 60 90内的同学，即数学成绩有60、80、90的。

select * from student where math in(80,60,90);

//模糊查询

// _  代表一个，%代表多个（0 - 无限）

//查询所有姓名中包含张的同学

select * from student where name like ‘%张%’

查询所有学生成绩，并输出效果.png

3.3.3. 排序查询

MySQL中 升序为asc，降序为desc

例如：

升序：select * from 表名 order by 表中的字段 asc(MySQL中默认是升序排列，可不写) ；

降序：select * from 表名 order by 表中的字段 desc ；

若要进行同时一个升序一个降序 例如：

order by 升序字段 asc，降序字段 desc ；

//按照数学成绩从小到大查询

select * from student order by math;

//按照数学成绩从大到小查询

select * from student order by math desc;

3.3.4.分页查询

limit是mysql的分页查询语法:

select * from table limit m,n

其中m是指记录从m+1开始,，N代表取n条记录。

//取出第3条至第6条，4条记录

select * from student limit 2,4

//查询出数学成绩由高到低前两名

select * from student order by math desc limit 0,2;

3.3.5.分组查询

分组查询得到结果是第一次查到的某个组别。

//创建一个订单表

create table employee(id int,name varchar(20),sex varchar(20),age int);

insert into employee values(1,'sunsan','男',18);

insert into employee values(2,'lisi','男',18);

insert into employee values(3,'wangwu','女',19);

insert into employee  values(4,'zhaoliu','男',15);

//分组查询

select * from employee group by sex;

//分组查询加条件

select * from employee group by sex having age>18;

(1) having 条件表达式：用来分组查询后指定一些条件来输出查询结果

(2) having作用和where一样，但having只能用于group by

3.3.6. 报表查询

count 个数

sum 总数

avg 平均数

max 最大值

min 最小值

//统计班级里边有多少学生

select count(*)from student;

//统计总成绩大于250分的人数

select count(*)from student where (math+english+chinese)>250;

//统计班级里边各科总成绩

select sum(math),sum(english),sum(chinese) from student

//统计所有科目的总成绩

select sum(math+english+chinese) from student;

//统计一下语文平均成绩

select sum(chinese)/count(*) from student;

select avg(chinese) from student;

//统计一下班级语文最高分和最低分

select max(chinese) from student;

select min(chinese) from student;

//报表查询订单根据名称合并后，总价格>10000的商品

select * from orders group by product having sum(price) >7000

3.4 数据控制语言

数据控制语言：简称【DCL】(Data Control Language)，用来定义数据库的访问权限和安全级别，及创建用户；关键字：grant等

四、多表设计

4.1.一对一

一张表的一条记录一定只能与另外一张表的一条记录进行对应，反之亦然。

有时候，为了业务，或者避免一张表中数据量过大，过复杂，在开发中会进行一对一方式来设计表。

一对一.png

4.2. 一对多（1方建主表(id为主键字段), 多方建外键字段）

一个实体的某个数据与另外一个实体的多个数据有关联关系， 一对多的关系在设计的时候，需要设计表的外键。

4.2.1. 班级表和学生表设计

image.png

image.png

部门表和员工表设计

image.png

4.2.2.创建数据库表

constraint 约束

foreign key就是表与表之间的某种约定的关系，由于这种关系的存在，能够让表与表之间的数据，更加的完整，关连性更强。

foreign key语句的式例：FOREIGN KEY(Sno) REFERENCES Student(Sno)

注意：表的外键必须是另一张表的主键

//创建班级表

create table class(id int primary key auto_increment,name varchar(20));

//创建学生表

create table student(id int primary key auto_increment,name varchar(20),sex varchar(20),class_id int,constraint  foreign key(class_id) references class(id));

//插入班级数据

insert into class values(1,'ceshiban');

insert into class values(2,'kaifa');

//插入学生数据

insert into student values(1,'zhangsan','nan',1);

insert into student values(2,'lisi','nan',2);

insert into student values(3,'jingjing','nan',2);

//联查

select * from student where class_id=(select id from class where id=2);

补一个外键的注意（默认是约束): 删除主键信息时，当该主键字段值在外键表中存在时，该记录是不能删除的。---要把外键表是的相关信息删除之后，才能删除。

子查询：嵌套在其他查询中的查询。

4.3、多对多（ 3个表= 2个实体表 + 1个关系表 )

一个实体的数据对应另外一个实体的多个数据，另外实体的数据也同样对应当前实体的多个数据。

一个学生可以有多个老师，一个老师可以教多个学生

解决方案：创建一个中间表，专门用来维护多表之间的对应关系，通常是能够唯一标识出数据的字段（主键）

create table teacher(id int primary key,name varchar(100));

create table student (id int primary key,name varchar(100));

create table teacher_student(teacher_id int,student_id int,constraint foreign key(teacher_id) references teacher(id),constraint foreign key(student_id) references student(id));

insert into teacher values(1,'梁老师');

insert into teacher values(2,'李老师');

insert into student values(1,”张三”);

insert into student values(2,”李四”);

insert into teacher_student values(1,1);

insert into teacher_student values(1,2);

insert into teacher_student values(2,1);

insert into teacher_student values(2,2);

//查询李老师所教的学生

select id from teacher where name=’李老师’

select student_id from teacher_student where teacher_id=id

select * from student where id in(select student_id from teacher_student where teacher_id =(select id from teacher where name='李老师'));

//查询张三的所有老师

select * from teacher where id in(select teacher_id from teacher_student where student_id=(select id from student where name='张三'));

五、 连表查询

分类：内连接、外连接、交叉连接

5.1. 初始定义表结构

create table customer(id int primary key auto_increment,name varchar(20),city varchar(20));

create table orders(id int primary key auto_increment,good_name varchar(20),price float(8,2),customer_id int);

insert into customer (name,city) values('李老师','东北');

insert into customer (name,city) values('崔老师','山西');

insert into customer (name,city) values('张老师','内蒙');

insert into customer (name,city) values('闫老师','天津');

insert into orders(good_name,price,customer_id) values('电脑',59,1);

insert into orders(good_name,price,customer_id) values('笔记本',88,2);

insert into orders(good_name,price,customer_id) values('吹风机',99,1);

insert into orders(good_name,price,customer_id) values('香水',300,3);

insert into orders(good_name,price,customer_id) values('牛奶',100,6);

5.2.交叉查询

交叉查询，又叫笛卡尔积查询，会将左表和右表的信息，做一个乘积将所有信息查询出来，会产生临时表，比较占用内存，生成的记录数=表1 X表2

select * from customer,orders;

select * from customer cross join orders;

5.3. 内连接查询

内连接，inner join on 查询两张表，设定条件，将两张表中对应的数据查询出来

不会产生笛卡尔积，不会产生临时表，性能高

select * from customer c inner join orders o on c.id=o.customer_id;

select * from customer,orders where customer.id=orders.customer_id;

select * from customer c,orders o where c.id=o.customer_id;

5.4. 左外连接

左外连接 left join on 设定条件，将两张表对应的数据查询出来，同时将左表自己没有关联的数据也查询出来

注意：join前面是左，后面是右

select * from customer c left join orders o on c.id=o.customer_id;

5.5. 右外连接

右外连接 right join on 设定条件，将两张表对应的数据查询出来，同时将右表自己没有关联的所有数据查询出来

select * from customer c right join orders o on c.id=o.customer_id;

5.6. 联合查询

select * from customer left join orders on customer.id=orders.customer_id

having price>20;