Python全栈开发-Day12-

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python全栈开发-Day12-相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本节内容

  1. 数据库介绍
  2. mysql 数据库安装使用
  3. mysql管理
  4. mysql 数据类型
  5. 常用mysql命令
    • 创建数据库
    • 外键
    • 增删改查表
    • 权限
  6. 事务 
  7. 索引
  8. python 操作mysql 
  9. ORM sqlachemy学习

 

1. 数据库介绍

什么是数据库？

数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，
每个数据库都有一个或多个不同的API用于创建，访问，管理，搜索和复制所保存的数据。
我们也可以将数据存储在文件中，但是在文件中读写数据速度相对较慢。
所以，现在我们使用关系型数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理的大数据量。所谓的关系型数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。

之前学习的redis是非关系型数据库，数据之间没有关系，数据想怎么存就怎么存。

RDBMS即关系数据库管理系统(Relational Database Management System)的特点：
1.数据以表格的形式出现
2.每行为各种记录名称
3.每列为记录名称所对应的数据域
4.许多的行和列组成一张表单
5.若干的表单组成database

 

关系型数据库：

　　Oracle　　付费 一家的

　　Mysql　　免费 开源 一家的　　目前互联网公司使用最多的

　　SqlServer　　微软的

　　DB2　　IBM的

　　Postgresql　　免费的

　　Sqlite　　轻量级免费的

　　Access　　轻量级

 

RDBMS 术语 

在我们开始学习MySQL 数据库前，让我们先了解下RDBMS的一些术语：

  • 数据库: 数据库是一些关联表的集合。.
  • 数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
  • 列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
  • 行：一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
  • 冗余：存储两倍数据，冗余可以使系统速度更快。(表的规范化程度越高，表与表之间的关系就越多；查询时可能经常需要在多个表之间进行连接查询；而进行连接操作会降低查询速度。例如，学生的信息存储在student表中，院系信息存储在department表中。通过student表中的dept_id字段与department表建立关联关系。如果要查询一个学生所在系的名称，必须从student表中查找学生所在院系的编号（dept_id），然后根据这个编号去department查找系的名称。如果经常需要进行这个操作时，连接查询会浪费很多的时间。因此可以在student表中增加一个冗余字段dept_name，该字段用来存储学生所在院系的名称。这样就不用每次都进行连接操作了。)
  • 主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。作用是标识唯一的这一行。
  • 外键：外键用于关联两个表。
  • 复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
  • 索引：使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
  • 参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。

 

Mysql数据库

Mysql是最流行的关系型数据库管理系统，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)应用软件之一。由瑞典MySQL AB公司开发，目前属于Oracle公司。MySQL是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

  • Mysql是开源的，所以你不需要支付额外的费用。
  • Mysql支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
  • MySQL使用标准的SQL数据语言形式。
  • Mysql可以允许于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等。
  • Mysql对PHP有很好的支持，PHP是目前最流行的Web开发语言。
  • MySQL支持大型数据库，支持5000万条记录的数据仓库，32位系统表文件最大可支持4GB，64位系统支持最大的表文件为8TB。
  • Mysql是可以定制的，采用了GPL协议，你可以修改源码来开发自己的Mysql系统。

 

2. MYSQ数据库的安装使用

Linux/UNIX上安装Mysql

Linux平台上推荐使用RPM包来安装Mysql,MySQL AB提供了以下RPM包的下载地址：

  • MySQL - MySQL服务器。你需要该选项，除非你只想连接运行在另一台机器上的MySQL服务器。
  • MySQL-client - MySQL 客户端程序，用于连接并操作Mysql服务器。
  • MySQL-devel - 库和包含文件，如果你想要编译其它MySQL客户端，例如Perl模块，则需要安装该RPM包。
  • MySQL-shared - 该软件包包含某些语言和应用程序需要动态装载的共享库(libmysqlclient.so*)，使用MySQL。
  • MySQL-bench - MySQL数据库服务器的基准和性能测试工具。

以下安装Mysql RMP的实例是在SuSE Linux系统上进行，当然该安装步骤也适合应用于其他支持RPM的Linux系统，如:Centos。

安装步骤如下：

使用root用户登陆你的Linux系统。

下载Mysql RPM包，下载地址为：MySQL 下载。

通过以下命令执行Mysql安装，rpm包为你下载的rpm包：

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[root@host]# rpm -i MySQL-5.0.9-0.i386.rpm

以上安装mysql服务器的过程会创建mysql用户，并创建一个mysql配置文件my.cnf。

你可以在/usr/bin和/usr/sbin中找到所有与MySQL相关的二进制文件。所有数据表和数据库将在/var/lib/mysql目录中创建。

以下是一些mysql可选包的安装过程，你可以根据自己的需要来安装：

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[root@host]# rpm -i MySQL-client-5.0.9-0.i386.rpm
[root@host]# rpm -i MySQL-devel-5.0.9-0.i386.rpm
[root@host]# rpm -i MySQL-shared-5.0.9-0.i386.rpm
[root@host]# rpm -i MySQL-bench-5.0.9-0.i386.rpm　

Window上安装Mysql

Window上安装Mysql相对来说会较为简单，你只需要载 MySQL 下载中下载window版本的mysql安装包，并解压安装包。

双击 setup.exe 文件，接下来你只需要安装默认的配置点击"next"即可，默认情况下安装信息会在C:\\mysql目录中。

接下来你可以通过"开始" =》在搜索框中输入 " cmd" 命令 =》 在命令提示符上切换到 C:\\mysql\\bin 目录，并输入一下命令：

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mysqld.exe --console

如果安装成功以上命令将输出一些mysql启动及InnoDB信息。

验证Mysql安装

在成功安装Mysql后，一些基础表会表初始化，在服务器启动后，你可以通过简单的测试来验证Mysql是否工作正常。

使用 mysqladmin 工具来获取服务器状态：

使用 mysqladmin 命令俩检查服务器的版本,在linux上该二进制文件位于 /usr/bin on linux ，在window上该二进制文件位于C:\\mysql\\bin 。

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[root@host]# mysqladmin --version

linux上该命令将输出以下结果，该结果基于你的系统信息：

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mysqladmin  Ver 8.23 Distrib 5.0.9-0, for redhat-linux-gnu on i386

如果以上命令执行后未输入任何信息，说明你的Mysql未安装成功。

 

从Windows-cmd上启动Mysql的方法：　　

　　1、确保Mysql的bin目录被加入到环境变量中

　　2、打开cmd，直接输入mysql -u root -p ，这时mysql系统会让你输入用户root的密码，如果输入正确则进入mysql程序

　　3、或者打开cmd，直接输入mysql -u root -p123456，系统会自动以root为用户名，123456为密码登陆mysql，如果密码正确则成功登陆。

 

使用 MySQL Client(Mysql客户端) 执行简单的SQL命令

你可以在 MySQL Client(Mysql客户端) 使用 mysql 命令连接到Mysql服务器上，默认情况下Mysql服务器的密码为空，所以本实例不需要输入密码。

命令如下：

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[root@host]# mysql

以上命令执行后会输出 mysql>提示符，这说明你已经成功连接到Mysql服务器上，你可以在 mysql> 提示符执行SQL命令： 

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mysql> SHOW DATABASES;
+----------+
| Database |
+----------+
| mysql    |
| test     |
+----------+
2 rows in set (0.13 sec)

 

Mysql安装后需要做的

Mysql安装成功后，默认的root用户密码为空，你可以使用以下命令来创建root用户的密码：

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[root@host]# mysqladmin -u root password "new_password";

现在你可以通过以下命令来连接到Mysql服务器：

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[root@host]# mysql -u root -p
Enter password:*******

注意：在输入密码时，密码是不会显示了，你正确输入即可。

 

3. mysql管理

启动及关闭 MySQL 服务器

首先，我们需要通过以下命令来检查MySQL服务器是否启动：

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ps -ef | grep mysqld

如果MySql已经启动，以上命令将输出mysql进程列表， 如果mysql未启动，你可以使用以下命令来启动mysql服务器:

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root@host# cd /usr/bin
./mysqld_safe &

如果你想关闭目前运行的 MySQL 服务器, 你可以执行以下命令:

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root@host# cd /usr/bin
./mysqladmin -u root -p shutdown
Enter password: ******

MySQL 用户设置

另外一种添加用户的方法为通过SQL的 GRANT 命令，你下命令会给指定数据库TUTORIALS添加用户 zara ，密码为 zara123 。

grant中文意思是授权。SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE,CREATE,DROP这些命令是指增删改查。

GRANT SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE,CREATE,DROP = GRANT ALL

 

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root@host# mysql -u root -p password;
Enter password:*******
mysql> use mysql;
Database changed
 
mysql> GRANT SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE,CREATE,DROP
    -> ON TUTORIALS.*
    -> TO \'zara\'@\'localhost\'
    -> IDENTIFIED BY \'zara123\';

管理MySQL的命令

以下列出了使用Mysql数据库过程中常用的命令：

  • USE 数据库名 :选择要操作的Mysql数据库，使用该命令后所有Mysql命令都只针对该数据库。

  • SHOW DATABASES: 列出 MySQL 数据库管理系统的数据库列表。

  • SHOW TABLES: #显示指定数据库的所有表，使用该命令前需要使用 use命令来选择要操作的数据库。

  • SHOW COLUMNS FROM 数据表: #显示数据表的属性，属性类型，主键信息 ，是否为 NULL，默认值等其他信息。

  • create database testdb charset utf8; #创建一个叫testdb的数据库，且让其支持中文 ，mysql的默认字符集是拉丁语系。

  • show create database testdb：展示一下创建的数据库testdb。

  • drop database testdb; #删除数据库，删除testdb数据库。

  • SHOW INDEX FROM 数据表:显示数据表的详细索引信息，包括PRIMARY KEY（主键）。

  • desc 表名：查看该表的表结构，field代表列名，type是数据类型，Null意思是这个字段是否可以为空，key那列为pri的是主键。如果一个表有两个pri表面这两个字段是复合键，联合表示主键。
  • select * from 表名：查看该表下的所有数据
  • select * from 表名\\G：该表下的所有数据就变成竖的了，可读性更强。
  • exit：不用加()，就是表示退出mysql程序。 
  • select User from user：从user表中，查询User字段。
  • grant ALL on DB名.* to \'alex\'@\'localhost\' identified by \'123456\'：DB名.*的意思是DB数据库下有很多表，*表示所有的表，@后面的字符串表示从哪里登陆。这句话是授权所有的权限在DB数据库上，给用户名 alex 密码为 123456。
  • show grants for alex：这句话的意思是，查看alex用户名的所有权限。

 

4. MySQL 数据类型

MySQL中定义数据字段的类型对你数据库的优化是非常重要的。

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。

数值类型

MySQL支持所有标准SQL数值数据类型。

这些类型包括严格数值数据类型(INTEGER、SMALLINT、DECIMAL和NUMERIC)，以及近似数值数据类型(FLOAT、REAL和DOUBLE PRECISION)。

关键字INT是INTEGER的同义词，关键字DEC是DECIMAL的同义词。

BIT数据类型保存位字段值，并且支持MyISAM、MEMORY、InnoDB和BDB表。

作为SQL标准的扩展，MySQL也支持整数类型TINYINT、MEDIUMINT和BIGINT。下面的表显示了需要的每个整数类型的存储和范围。

 

类型大小范围（有符号）范围（无符号）用途
TINYINT 1 字节 (-128，127) (0，255) 小整数值
SMALLINT 2 字节 (-32 768，32 767) (0，65 535) 大整数值
MEDIUMINT 3 字节 (-8 388 608，8 388 607) (0，16 777 215) 大整数值
INT或INTEGER 4 字节 (-2 147 483 648，2 147 483 647) (0，4 294 967 295) 大整数值
BIGINT 8 字节 (-9 233 372 036 854 775 808，9 223 372 036 854 775 807) (0，18 446 744 073 709 551 615) 极大整数值
FLOAT 4 字节 (-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) 单精度
浮点数值
DOUBLE 8 字节 (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) 双精度
浮点数值
DECIMAL 对DECIMAL(M,D) ，如果M>D，为M+2否则为D+2 依赖于M和D的值 依赖于M和D的值 小数值

 

日期和时间类型

表示时间值的日期和时间类型为DATETIME、DATE、TIMESTAMP、TIME和YEAR。

每个时间类型有一个有效值范围和一个"零"值，当指定不合法的MySQL不能表示的值时使用"零"值。

TIMESTAMP类型有专有的自动更新特性，将在后面描述。

 

 

类型大小
(字节)		范围格式用途
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 时间值或持续时间
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 混合日期和时间值
TIMESTAMP 4 1970-01-01 00:00:00/2037 年某时 YYYYMMDD HHMMSS 混合日期和时间值，时间戳

　　

字符串类型

字符串类型指CHAR、VARCHAR、BINARY、VARBINARY、BLOB、TEXT、ENUM和SET。该节描述了这些类型如何工作以及如何在查询中使用这些类型。

类型大小用途
CHAR 0-255字节 定长字符串
VARCHAR 0-65535 字节 变长字符串
TINYBLOB 0-255字节 不超过 255 个字符的二进制字符串
TINYTEXT 0-255字节 短文本字符串
BLOB 0-65 535字节 二进制形式的长文本数据
TEXT 0-65 535字节 长文本数据
MEDIUMBLOB 0-16 777 215字节 二进制形式的中等长度文本数据
MEDIUMTEXT 0-16 777 215字节 中等长度文本数据
LONGBLOB 0-4 294 967 295字节 二进制形式的极大文本数据
LONGTEXT 0-4 294 967 295字节 极大文本数据

CHAR和VARCHAR类型类似，但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换。

BINARY和VARBINARY类类似于CHAR和VARCHAR，不同的是它们包含二进制字符串而不要非二进制字符串。也就是说，它们包含字节字符串而不是字符字符串。这说明它们没有字符集，并且排序和比较基于列值字节的数值值。

BLOB是一个二进制大对象，可以容纳可变数量的数据。有4种BLOB类型：TINYBLOB、BLOB、MEDIUMBLOB和LONGBLOB。它们只是可容纳值的最大长度不同。

有4种TEXT类型：TINYTEXT、TEXT、MEDIUMTEXT和LONGTEXT。这些对应4种BLOB类型，有相同的最大长度和存储需求。

 

5. mysql 常用命令

MySQL 创建数据表

语法

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CREATE TABLE table_name (column_name column_type);

创建一个student表

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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 )
);

实例解析：

  • 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。 您可以使用多列来定义主键，列间以逗号分隔。

 

MySQL 插入数据

语法

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

插入数据

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mysql> insert into student (name,age,register_date) values ("alex li",22,"2016-03-4")
    -> ;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 
mysql> select * from student;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name    | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
|      1 | alex li |  22 | 2016-03-04    |
+--------+---------+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

 

MySQL 查询数据

语法

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SELECT column_name,column_name
FROM table_name
[WHERE Clause]
[OFFSET M ][LIMIT N]
  • 查询语句中你可以使用一个或者多个表，表之间使用逗号(,)分割，并使用WHERE语句来设定查询条件。
  • SELECT 命令可以读取一条或者多条记录。
  • 你可以使用星号（*）来代替其他字段，SELECT语句会返回表的所有字段数据
  • 你可以使用 WHERE 语句来包含任何条件。
  • 你可以通过OFFSET指定SELECT语句开始查询的数据偏移量。默认情况下偏移量为0。
  • 你可以使用 LIMIT 属性来设定返回的记录数。
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mysql> select * from student limit 3 offset 2;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name    | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
|      3 | alex li |  24 | 2016-03-04    |
|      4 | alex li |  24 | 2016-03-01    |
|      5 | alex li |  24 | 2016-03-02    |
+--------+---------+-----+---------------+
3 rows in set (0.00 sec)
比如这个SQL ，limit后面跟的是3条数据，offset后面是从第3条开始读取
 
mysql> select * from student limit 3 ,1;
+--------+---------+-----+---------------+
| stu_id | name    | age | register_date |
+--------+---------+-----+---------------+
|      4 | alex li |  24 | 2016-03-01    |
+--------+---------+-----+---------------+
1 row in set (0.00 sec)
 
而这个SQL，limit后面是从第3条开始读，读取1条信息。

　　

MySQL where 子句

语法

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

以下为操作符列表，可用于 WHERE 子句中。

下表中实例假定 A为10 B为20

操作符描述实例
= 等号，检测两个值是否相等，如果相等返回true (A = B) 返回false。
<>, != 不等于，检测两个值是否相等，如果不相等返回true (A != B) 返回 true。
> 大于号，检测左边的值是否大于右边的值, 如果左边的值大于右边的值返回true (A > B) 返回false。
< 小于号，检测左边的值是否小于右边的值, 如果左边的值小于右边的值返回true (A < B) 返回 true。
>= 大于等于号，检测左边的值是否大于或等于右边的值, 如果左边的值大于或等于右边的值返回true (A >= B) 返回false。
<= 小于等于号，检测左边的值是否小于于或等于右边的值, 如果左边的值小于或等于右边的值返回true (A <= B) 返回 true。

　　

使用主键来作为 WHERE 子句的条件查询是非常快速的。

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select * from student where register_date > \'2016-03-04\';

　　

MySQL UPDATE 修改

语法

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UPDATE table_name SET field1=new-value1, field2=new-value2
[WHERE Clause]
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update student set age=22 ,name="Alex Li" where stu_id>3;

MySQL DELETE 语句

语法

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

MySQL LIKE 子句

语法

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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"; #只匹配大写

MySQL 排序

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SELECT field1, field2,...fieldN table_name1, table_name2...
ORDER BY field1, [field2...] [ASC [DESC]]
使用 ASC 或 DESC 关键字来设置查询结果是按升序或降序排列。 默认情况下，它是按升序排列。
select *from student where name like binary "%Li" order by stu_id desc;

 

MySQL GROUP BY 语句　　

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

示例

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mysql> SELECT * FROM employee_tbl;
+----+--------+---------------------+--------+
| id | name   | date                | singin |
+----+--------+---------------------+--------+
|  1 | 小明 | 2016-04-22 15:25:33 |      1 |
|  2 | 小王 | 2016-04-20 15:25:47 |      3 |
|  3 | 小丽 | 2016-04-19 15:26:02 |      2 |
|  4 | 小王 | 2016-04-07 15:26:14 |      4 |
|  5 | 小明 | 2016-04-11 15:26:40 |      4 |
|  6 | 小明 | 2016-04-04 15:26:54 |      2 |
+----+--------+---------------------+--------+
 
接下来我们使用 GROUP BY 语句 将数据表按名字进行分组，并统计每个人有多少条记录：
mysql> SELECT name, COUNT(*) FROM   employee_tbl GROUP BY name;
+--------+----------+
| name   | COUNT(*) |
+--------+----------+
| 小丽 |        1 |
| 小明 |        3 |
| 小王 |        2 |
+--------+----------+
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