我们分析数据库和 SQL 语言 - “Java 项目从 A 到 Z”

有关创建 Java 项目的系列文章中的一篇。其目标是分析关键技术，结果是编写一个电报机器人。介绍部分就在这里。 阿罗哈，软件工程师。今天我们谈论数据库和SQL语言。这篇文章的目标读者是谁？对所有感兴趣的人来说是的。有些人可以从这篇文章开始他们的旅程，其他人将能够刷新他们对有趣事实的记忆。这部分纯粹是理论性的。在我们告诉您什么是数据库和 SQL 语法之前，我们需要理解并确定为什么要研究它们。在此阶段，我们将仅讨论SQL 数据库：在本系列文章中我们不会考虑 NoSQL。

数据库：它是什么

数据库（以下简称DB）是存储结构化数据的地方，可以使用查询语言获得结构化数据。数据库不仅可以存储、还可以处理和更改大量信息。注意：尝试根据某些条件快速更改 Excel 中的一组值。原则上，没什么复杂的。不像我们非数字化的现实世界。例如，重命名车道、街道、城市。如果一切都是虚拟的并输入数据库，它将被标准化，这将是一些小事。事实上，许多存储介质都因无法自动更改而受到影响。在这种情况下，数据库的 SQL 是一种数据库可以理解并做出相应响应的语言。比方说，重命名这座城市并不困难；将第聂伯罗彼得罗夫斯克重命名为第聂伯罗会看起来像这样：

UPDATE city SET name = “Днипро” WHERE id = 1231;

对系统的所有后续请求都已经生成了我们需要的名称。

为什么需要数据库？

正如我已经说过的，使用数据库可以存储数据。但这个数据是什么？为了理解现实生活中的例子，我们可以讨论一些应用程序。例如，关于同一个电报机器人。我们想知道有多少人在使用该机器人。如何实施？在常规 Java 应用程序中，您可以创建许多独特的元素 - Set，它将存储用户的昵称或聊天 ID。这行得通吗？将要。直到 Java 应用程序停止，并且一旦再次启动，唯一元素集将为空。也就是说，存储在正在运行的应用程序中的数据就消失了。你能为这个做什么？您可以将系统状态（数据）的存储从 Java 应用程序移至其他位置。您可以将其以 CSV 格式存储在计算机上的常规文件中。您可以在单独文件中的一行中完成此操作。您可以执行此操作，然后在 Java 应用程序停止之前覆盖此数据。虽然录制成功的保证远没有达到100%，因为你只要拔掉服务器的电源线就不会发生录制。这种方法有一个显着的缺点：没有在文件级别获取、聚合和搜索信息的功能。是的，当然，您可以读取文件并为其创建对象，但您必须每次都将所有数据注入应用程序。而且可能有很多，例如几千兆字节。通过将数据存储在数据库中可以避免这种情况。如何？通过表和它们之间的关系。这是所有关系数据库的基础。

SQL：数据库理解的语言

有数据库管理系统（以下简称DBMS），它们理解的语言是SQL。SQL 是一种用于操作和管理数据库的编程语言。为了理解它是如何工作的，让我们看一下图：用户向 DBMS 发送 SQL 查询，DBMS 理解需要做什么，然后执行它，如果请求是获取数据，则返回它。因此，作为开发人员，我们需要掌握SQL查询语言。你可能会想，“哦，另一种语言。感谢上帝的帮助，我在这里几乎不懂 Java，而你们立即为我提供了另一种语言。” 这是不正确的：SQL 是作为 DBMS 的规范语言而发明的，以便远离数据库和一般编程的会计师可以使用这种语言进行编写。这意味着学习它不会那么困难。最重要的是练习-练习-练习。今天是理论，下一篇是实践。由于关系数据库是一组二维数组表以及它们之间的关系，因此工作将围绕它们进行。如果我们谈论一个例子，我们可以显示两个表 - “国家”和“城市”以及它们如何连接。在这个阶段，我们必须了解表中的记录是有关 Java 世界中某个对象的数据。例如，这两个表在Java中可以这样描述：

public class Country {
   private Long id;
   private String name;
}

public class City {

   private Long id;
   private String name;
   private Country country;
   private Integer population;
}

嗯，不是很漂亮吗？数据库可以存储任意数量的表。在我们的例子中，有两个。

表结构

我认为每个人都以某种方式接触过 Excel 表格，并且您了解术语“行”和“列”。在数据库的上下文中，我们更多地讨论记录和字段：因此，事实证明，City 类的每个对象都是数据库表中的一条记录。

首要的关键

数据库中的字段经常具有相同的值。例如，在社交网络中，可以通过姓名甚至父名找到多个人。关系数据库需要一个可用于访问记录的唯一字段。这称为第一个键或主键。通常，ID(id) 字段用作这样的键 - 这是标识符的缩写。这就是为什么您需要为每个表添加一个ID字段。

外键

在我们的示例中，此类字段位于 City 表中，该表使用 Country 中的键。它的工作原理是这样的：每个城市都知道其国家/地区的唯一信息标识符，如果我们使用它并在数据库中创建查询，我们将收到有关该国家/地区的全面信息。如图所示，两个表之间存在关系：这里展示了外键的原理。

SQL中有哪些部分？

顺便说一下，面试时经常被问到 SQL 中有哪些操作：

• DDL（数据定义语言）是一组更改/创建表及其结构等的运算符。即创建表、删除表、创建/删除表中的字段；创建新的主键等等；
• DML（数据操作语言）是一组管理数据修改的操作符。这些都是更改数据库中数据的操作：添加、获取、更改和删除；
• DCL（数据控制语言）是一种确认用户执行操作的权限的手段。向特定用户提供访问和权限的操作，以便他可以执行 DDL/DML 操作。

SQL中有哪些数据类型

表可以存储和处理某些类型的数据。这里的一切都与我们在 Java 中使用的类似。我们来谈谈主要的吧。只有三个，我们将根据需要和/或期望添加其他：从图片中可以看出，它们是：

• INT - 整数值。用于唯一标识符和简单整数；
• VARCHAR是我们的字符串；
• DATE是我们的本地日期。

到目前为止一切都很简单，对吧？字段类型是在创建表时指定的。显然，不可能将不同类型的值写入该字段。

什么是 SQL 运算符

运算符是执行某些操作的单独命令。运算符由句子组成，而句子又由查询中使用的关键字组成。让我们看一个例子：这里更有趣，这里已经构建了一个查询。他们在那里做什么？很简单，它说：“从 Clients 表中获取三个字段（Name、Age 和 CreatedDate），仅选择 name 等于 Roman 的记录。”

结论

在这篇文章中我们开始学习数据库。我们了解它是什么以及为什么我们需要它。接下来，我们回顾了 SQL 的最初迹象，我们将在下一篇文章中更详细地讨论这些迹象。像往常一样，我建议在 GitHub 上注册并关注我的帐户，以关注本系列以及我在那里从事的其他项目。

家庭作业

为了增加JRTB系列文章的兴趣，我们会不时布置家庭作业。例如，如果没有今天的作业，下一篇文章会更难理解，因为那里会有很多练习。因此，任务是在计算机上安装 MySQL DBMS 并通过控制台或其他解决方案登录数据库。感谢大家的阅读，我们很快再见！

该系列所有材料的列表位于本文开头。