Oracle 数据库

前言

        今天开始学习 Oracle 数据库，这是实习公司要求的，虽然还没开始实习，但是事先熟练到岗之后就不需要再花费时间学习了。有了 MySQL 的基础，学习 Oracle 应该问题不大，不过 MySQL 一些进阶的内容依然需要再精进一下。

        下面的内容不会写太多没用的内容，只把自己在学习 Oracle 过程中遇到的和 MySQL 不一样的地方做一下对比，也没有时间去打那么多字了，敲 SQL 为主。

1、Oracle 数据库

1.1、Oracle 介绍

功能强大，大公司用的比较多，收费！收费当然好了。

我们说的 Oracle 可以指 Oracle 数据库管理系统。 Oracle 数据库管理系统是管理数据库访问的计算机软件，它由 Oracle 数据库（database） 和 Oracle 实例（instance）组成。

这里实例这个概念是MySQL没有的，实例由多个后台进程和一个共享内存池组成，共享的内存可以被所有进程访问。Oracle 用它们来管理数据库访问。用户如果要存取数据库里的数据，必须通过 Oracle 实例才能实现，不能直接读取磁盘上的文件。实际上，Oracle 实例就是平常所说的数据库服务。在任何时刻，一个实例只能与一个数据库关联，访问一个数据库，而同一个数据库可以由多个实例访问。（就像 Kafka 消费者组一样，一个分区只能被一个消费者消费，但是一个消费者可以消费多个分区）

尽管我们说数据库管理系统可以存在多个数据库（比如 MySQL），但事实上，Oracle 数据库不同于别的数据库，它在 windows 操作系统上只有一个数据库，相当于 Oracle 就只有一个大的数据库。

1.2、Oracle 存储结构

• 数据库：
  • Oracle 数据库是数据的物理存储。这就包括（数据文件 ORA 或者 DBF、控制 文件、联机日志、参数文件）。其实 Oracle 数据库的概念和其它数据库不一 样，这里的数据库是一个操作系统只有一个库。可以看作是 Oracle 就只有一 个大数据库。
• 数据库实例：
  • 一个 Oracle 实例（Oracle Instance）有一系列的后台进程（Backguound Processes)和内存结构（Memory Structures)组成。一个数据库可以有 n 个实 例。
  • 一组 Oracle 后台进程/线程以及一个共享内存区，这些内存由同一个计算机上 运行的线程/进程所共享。这里可以维护易失的、非持久性内容（有些可以刷 新输出到磁盘）。就算没有磁盘存储，数据库实例也能存在。
• 表空间：
  • 表空间是一个用来管理数据存储逻辑概念，表空间只是和数据文件（ORA 或 者 DBF 文件）发生关系，数据文件是物理的，一个表空间可以包含多个数据 文件，而一个数据文件只能隶属一个表空间。
• 用户：
  • 用户是在实例下建立的，不同的实例可以建相同的用户名。
  • Oracle 数据库建好之后，要想在数据库里建表，必须先为数据库建立用户，并为用户指定表空间。
  • Oracle 数据库有两个默认的用户：SYSTEM（超级用户，权限等级仅次于 SYS） 和 SYS（超级管理员）。

用户是在某个实例下创建的，用户需要通过实例连接数据库，连接数据库后用户只能访问自己的表空间。

一个实例可以创建多个表空间，而多个用户可以对应不同的表空间，在同一个表空间也可以有多个用户。

1.3、创建用户和表空间

• 以超级管理员身份登录
• 创建表空间
• 创建用户
• 给用户授权
• 查询测试

以超级管理员身份登录：

这里需要使用 sysdba 的身份来连接。

查看实例名称：

可以看到，这个实例名就是我在安装 Oracle 时自己指定的 SID，之后我们创建其它用户的时候也都是属于这个实例的。

创建表空间：

create tablespace 表命名空间名称 datafile '存储路径\文件名.dbf' size 大小;

可以看到，在我们指定的路径下出现了一个文件：

创建用户：

解锁 scott 用户：

开始菜单打开SQL Plus，登录system/sys用户
解锁：输入指令alter user scott account unlock;
设口令：输入指令alter user scott identified by tiger; 最后的tiger即Scott用户的口令，可以自己设（关于“Scott”有个故事——Scott是Oracle公司创办之初的第一位员工，后来Oracle的CEO就在Oracle数据库默认用户中添加了Scott，还蛮有纪念意义的！而tiger是Scott家养的猫的名字）

给用户权限：

给用户授予 dba 权限：

重新登录：

2、Oracle 表设计

2.1、设计原则

好的数据库表设计会影响数据库操作效率。特别是数据特别多的时候，如果表结 构不好的话，操作的时候条件会变得非常复杂。所以为了以后操作简单，表的关系 （内部和外部）要尽量合理的设计。

步骤：

1）找出表要描述的东西

2）列出你想通过这个表得到的相关信息的列表

3）通过上面的信息列表，将信息划分成一块块的小部分，通过这个小块来建表中 的字段；

所以为了建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库时必须遵循一定的规 则。在关系型数据库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。 要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。在实际开发中最为 常见的设计范式有三个：

• 第一范式（确保每列保持原子性），属性不可再分
• 第二范式（确保表中的每列都和主键相关），实体唯一
• 第三范式（确保每列都和主键列值直接相关，而不是间接相关），字段没有冗余

基本表及其字段之间的关系，应尽量满足第三范式。但是，满足第三范式的数据 库设计，往往不是最好的设计。为了提高数据库的运行效率，常常需要降低范式标准：适当增加冗余，达到以空间换时间的目的。

更合理的表设计会给每条记录加上一个唯一的识别，就是加上主键。

1）将一个 表字段设为主键要求在表创建的时候就进行设置。

2) 一个表里被设为主键的字段 的值必须是唯一的，也就是说如果一个字段被设为主键，这个表所有的数据列表里 这个字段的值不可能有重复的。

3) 被设为主键的字段不能插入空值。

4) 被设为主键的字段的值是不能更改的。

5) 如果字段被设为是自增长的,主键只能设置一 个且它必须是主键。如果表中没有自增长的字段,则可以设多个字段为主键.

6) 主键最好是一个和表里数据无关的值。比如说另建一个字段：id;而不要设在：name 等这些字段上。

两个表关联.两个表之间数据的关系有三种: 1)一对一;两个表里数据唯一对应; 2)一 对多;表 A 在表 B 里对应多条数据,但表 B 里的一条数据绝对只对就 A 中的一条数据; 3)多对多;A 里的一条数据对应 B 里的多条数据,B 里一条数据也对应 A 中的多条数据. 

一对一 的表设计用的不多.可能用到的情况有: a)对一个表中大多数时候不查的字 段,放到另一个表中对应起来.这样可以提高大多数时候查询的效率; b)若表中记录还 有些字段的值未知,可以将这些字段分出来放.这样可以让主表中不存在 NULL; c)不 想轻易就查出来的数据,比如一个人的工资详情,等.可以在主另一表中放着; d)大文 本,通过一个外键关联,这样可以提高查询效率;

一对多 的情况可以如下: 有一个人员信息表 info,里面包括一个外键:email;这个字 段里存的是邮箱表 emailBox 里的主键:id;因为一个人可以对应多个邮箱,但一个邮 箱只能属于一个人(他自己要共用木有办法)

多对多 对优化表设计的用处最大,效果最显著;一个多对多的关系是由一个连接表有 两个一对多的表关系组成的;

另外,同一个表里的各字段之间不要有复杂的依赖关系.各字段只能和主键有依赖关 系.如果非主键和非主键间有依赖关系,就要将它们从主表分离出去,放在另一个表中, 并通过外键进行关联。

2.2、约束

和 MySQL 差不多：

• 主键约束（ PRIMARY KEY ）
• 唯一约束（ UNIQUE ）
• 非空约束（ NOT NULL ）
• 外键约束（ FOREIGN KEY ）
• 检查约束（ CHECK ）

2.2.1、主键

        主键是定位表中单个行的方式，可以唯一确定表的某一行，关系型数据库要求所有的表都应该有主键，但是Oracle没有遵循此范例的要求，Oracle中的表格没有主见，但是这种情况并不多见。关于组件有几个需要注意的点：

1. 键列必须必须具有唯一性，且不能为空，其实主键约束 相当于 UNIQUE+NOT NULL
2. 一个表只允许有一个主键
3. 主键所在列必须具有索引（主键的唯一约束通过索引来实现），如果不存在， 将会在索引添加的时候自动创建

2.2.2、唯一键

唯一性约束可作用在单列或多列上，对于这些列或列组合，唯一性约束保证每一 行的唯一性。 UNIQUE 允许 null 值，UNIQUE 约束的列可存在多个 null。

2.2.3、非空约束

非空约束作用的列也叫强制列。顾名思义，强制键列中必须有值，当然建表时候 若使用 default 关键字指定了默认值，则可不输入。

2.2.4、外键约束

外键约束定义在具有父子关系的子表中，外键约束使得子表中的列对应父表的主 键列，用以维护数据库的完整性。不过出于性能和后期的业务系统的扩展的考虑， 很多时候，外键约束仅出现在数据库的设计中，实际会放在业务程序中进行处理。 外键约束注意以下几点：

1. 外键约束的子表中的列和对应父表中的列数据类型必须相同，列名可以不同
2. 对应的父表列必须存在主键约束（PRIMARY KEY）或唯一约束（UNIQUE）
3. 外键约束列允许 NULL 值，对应的行就成了孤行了

2.2.5、检查约束

检查约束可用来实施一些简单的规则，比如列值必须在某个范围内。

3、SELECT 语句

这里只介绍和 MySQL 不同的，一样的部分直接跳过（比如基本查询、去重、别名、排序）。

3.1、伪列和表达式

表中不存在的列，但是通过表达式或者常量构造出来的就是伪列：

-- 查询用户姓名和月薪,年薪
SELECT ENAME,SAL,SAL*12 年薪 FROM EMP;

NVL 函数 

-- 查询员工的月收入(SAL+COMM) 工资+奖金
SELECT ENAME,SAL+NVL(COMM,0) 月收入 FROM EMP;

NULL FIRST | NULL LAST 

-- 按照员工的奖金排序 默认升序
SELECT ENAME,COMM FROM EMP ORDER BY COMM NULLS LAST;

这里把空放到的最后。

字符串拼接 ||

-- 员工姓名后面+'a'
SELECT ENAME||'a' ENAME FROM EMP;

3.2、虚表

虚表其实就是一张虚拟表，就像我们在 Hive 中要计算一些表达式（比如 1+1）或者当前时间，在 Hive 中直接就可以 SELECT 1+1; 但是在 Oracle 中必须 FROM DUAL；

dual 是一个虚表，虚拟表，是用来构成 select 的语法规则，oracle 保证 dual 里面 永远只有一条记录。该表只有一行一列，它和其他表一样，可以执行插入、更新、 删除操作，还可以执行 drop 操作。但是不要去执行 drop 表的操作，否则会使系 统不能用，起不了数据库。

dual 主要用来选择系统变量或是求一个表达式的值。如果我们不需要从具体的表 来取得表中数据，而是单纯地味了得到一些我们想得到的信息，并要通过 select 完 成时，就要借助一个对象，这个对象就是 dual。

-- 计算 1+1
SELECT 1+1 FROM DUAL;

3.3、SELECT 语句解析顺序

SELECT ... FROM ... ORDER BY ...

1. FROM
2. SELECT
3. ORDER BY

因为 SELECT 是在 ORDER BY 前面执行的，所以我们可以在 ORDER BY 中使用别名：

-- 查询员工的月收入(SAL+COMM) 工资+奖金，并按照月收入降序
SELECT ENAME,SAL+NVL(COMM,0) 月收入 FROM EMP ORDER BY 月收入 DESC ;

3.4、模糊查询

模糊查询常用的就两个个符号：'%' 和 '_' ，其中 % 代表任意多个字符， _ 代表一个占位符，用法和 MySQL 一样。

但是如果我们的数据包含 % 或 _ 这种关键字怎么办，我们需要用 escape 这个函数来处理：

3.4.1、escape

escape 函数的意思就是排除

-- 查询员工姓名中包含 % 的员工信息
-- 排除 a 后面的 % 字符
SELECT * FROM EMP WHERE ENAME LIKE '%a%%' ESACPE('a');
 
-- 查询员工姓名中包含 a% 的员工信息
-- escape 中的a只能表示它后面的一位字符用自己本身来表示，所以 aa是一组，a%也是一组
SELECT * FROM EMP WHERE ENAME LIKE '%aaa%%' ESACPE('a');

4、函数

之前在 HQL 中学了很多函数，Oracle 的函数这一块的内容比较简单，等到用到的时候直接查询文档即可。