Oracle数据库入门

1. 数据库概述

1.1 数据库介绍

什么是数据库？

• 数据库，简单来说，就是存放数据的 “仓库”。

在日常生活中，我们会有各种各样的数据，比如家里的购物清单、学校的学生成绩、公司的客户信息等。数据库就像是一个超级大柜子，把这些数据按照一定的规则整理好，存放在里面，方便我们查找和使用。

数据库可以做什么？

1. 数据存储：数据库最基本的功能就是存储数据。无论是文字、数字、图片，还是音频、视频等各种类型的数据，都可以存储在数据库中。比如，一家电商网站需要存储大量的商品信息，包括商品名称、价格、描述、图片等，这些数据就可以存放在数据库里。
2. 数据管理：数据库可以帮助我们管理数据。它可以对数据进行分类、排序、筛选等操作。例如，学校的教务系统，要管理学生的选课信息，通过数据库就能很方便地查看某个学生选了哪些课程，某个课程有哪些学生选修等。
3. 数据查询：这是数据库非常重要的一个功能。我们可以根据自己的需求，从数据库中快速查询到想要的数据。比如，我们在搜索引擎上搜索信息，搜索引擎其实就是在后台的数据库中进行查询，然后把相关的结果展示给我们。再比如，在一个员工信息数据库中，我们想知道所有年龄在 30 岁以上的员工，通过数据库的查询功能，就能很快得到结果。
4. 数据更新和修改：如果数据发生了变化，我们可以在数据库中对其进行更新和修改。比如，商品的价格调整了，我们就可以在电商网站的数据库中修改商品的价格信息。
5. 数据共享：数据库允许多个用户同时访问和使用其中的数据。比如，公司的不同部门可以同时从公司的数据库中获取自己需要的数据，实现数据的共享，提高工作效率。
6. 数据备份和恢复：为了防止数据丢失，数据库可以进行数据备份。当出现意外情况，如电脑故障、病毒攻击等导致数据丢失时，可以从备份中恢复数据。就像我们会定期备份手机里的照片和联系人信息，以防手机丢失或损坏后数据丢失。

总之，数据库在我们的生活和工作中无处不在，它帮助我们更好地管理和利用数据，让我们能够快速、准确地获取所需信息，为各种业务和应用提供了强大的支持。

数据库要怎么使用呢？

简单来讲就是需在计算机中安装一个数据库的软件，通过这个软件可以将数据保存在软件下的某些文件中，然后我们通过一门专业的语言(SQL)可以高效的对文件中的数据进行增删改查的操作。

在现今的行业中，数据库的种类有很多，各自的数据库也有其独特的特性。

MySQL数据库

• 最早是瑞典一家公司开发的，后来被sun公司收购，再后来被oracle公司收购。开源且免费，但是mysql从5.6版本之后出现了两种版本：一种的社区版本(免费)，一种是企业版(收费)。

Oracle数据库

• oracle公司的代表产品，闭源且付费，多应用于政府、银行、电商等项目。

DB2数据库

• IBM公司的产品，闭源且付费，早起多应用于金融行业。

SqlServer数据库

• 微软旗下的产品，闭源且付费，仅能应用在windows平台的操作系统上。

1.2 关系型数据库

在正式学习Oracle数据库之前，需要先了解一个概念：关系型数据库（RDBMS）。

概念：建立在关系模型基础之上，由多张相互连接的二维表组成的数据库。

而所谓二维表，指的是由行和列组成的表，如下图：

二维表的优点：

• 使用表存储数据，格式统一，便于维护

• 使用SQL语言操作，标准统一，使用方便，可用于复杂查询

之前提到的MySQL、Oracle、DB2、SQLServer这些都是属于关系型数据库，里面都是基于二维表存储数据的。

结论：基于二维表存储数据的数据库就成为关系型数据库。

2. Oracle数据库

2.1 什么是Oracle

Oracle数据库系统是美国ORACLE公司(甲骨文)提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品。

Oracle通常应用于大型系统的数据库产品。Oracle在海量存储、高性能、高并发、安全性方面都相当不错。

Oracle数据库具有以下特点：

1）支持多用户、大事务量的事务处理（支持大并发、大访问量）

2）数据安全性和完整性控制（金融行业对安全性要求比高，通常使用ORACLE）

3）支持分布式数据处理

4）可移植性

MySQL和ORACLE的区别：

1、MySQL属于轻量级数据库(中小型数据库)；Oracle属于重量级数据库(大型数据库)

2、MySQL是免费开源；Oracle是商业级的数据库(收费、提供技术支持)

个人观点：MySQL是实用很好用，oracle就是很好很强大

2.2 Oracle体系结构

1、数据库

Oracle数据库是数据的物理存储集合(各种物理文件的集合)。包括数据库文件ORA或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。

2、实例

实例：数据库启动时初始化的一组进程和内存结构。

在启动数据库并使用数据库的时候，实际上是连接到该数据库的实例，通过实例来连接、使用数据库。

在启动数据库时，Oracle首先要在内存中获取、划分、保留各种用途的区域，运行各种用途的后台进程，即创建一个实例（instance），然后由该实例装载、打开数据库，最后由这个实例来访问和控制数据库的各种物理结构。一个数据库可以有n个实例。

3. SQL简介

前面我们提到过使用SQL语言来管理和操作数据库。那什么是SQL呢？

SQL(Structured Query Language)：结构化查询语言。

SQL是一门操作关系型数据库的编程语言，通过 SQL可以实现与数据库的通信，可以执行CRUD等操作。

• CRUD是指增加(Create)、检索(Retrieve)、更新(Update)和删除(Delete)

SQL语言相对其他编程类语言来讲简单易学、使用方便、且功能强大。

数据开发人员通过编写SQL程序，来向数据库执行CRUD等操作。

3.1 通用语法

在学习具体的SQL语句之前，先来了解一下SQL语言的通用语法：

1. SQL语句可以单行或多行书写，以分号结尾。

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   -- 把SQL语句写在一行
   SELECT * FROM student;
      
   -- 把SQL语句写在多行
   SELECT  *  
   FROM student;
   

2. 可使用空格和缩进来增强语句的可读性。

3. SQL语句不区分大小写，但在开发中关键字通常使用大写。

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   select *  from  student;
   -- 通常建议：关键字使用大写
   SELECT *  FROM  student;
   

4. SQL语句中有两种注释：

   • 单行注释: – 注释内容

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     -- SQL语句单行注释(仅对当前行有效)
     SELECT * FROM teacher;
     

   • 多行注释: /* 注释 */

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     /*
     多行
     注释
     内容
     */
     SELECT * FROM student;
     

3.2 SQL分类

在Oracle中SQL语句根据其功能被分为五大类：DDL、DML、DQL、DCL 、DTL

4. Oracle安装

4.1 挂载Oracle虚拟机

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提供的虚拟机  =>  host: yzd     ip: 192.168.105.129

Linux系统信息：
user : root  
pwd : 123456
---------------------------
Oracle数据库信息：     管理员账户：sys     密码：123456
sid : orcl  
user : yzd  
pwd : 123456  
port : 1521

步骤1：在VMware中选择”文件” -> “打开”

步骤2：找到提供的Oracle虚拟机

步骤3：挂载完成后，点击”开启此虚拟机”

步骤4：如有弹出提示窗体，点击”我已复制该虚拟机”

步骤5：等待虚拟机中的linux系统启动….

步骤6：修改linux中的网络为静态ip地址

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# 第1步： 查看Linux系统网络ip
ip addr   # 确认自己的ip地址是多少

# 第2步： 打开并修改网络配置文件
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

• 效果图如下(仅供参考)：

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  TYPE="Ethernet"
  PROXY_METHOD="none"
  BROWSER_ONLY="no"
  BOOTPROTO="dhcp"          # 设置IP方式：静态IP 或 动态IP
  DEFROUTE="yes"            
  IPV4_FAILURE_FATAL="no"
  IPV6INIT="yes"
  IPV6_AUTOCONF="yes"
  IPV6_DEFROUTE="yes"
  IPV6_FAILURE_FATAL="no"
  IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
  NAME="ens33"
  UUID="58485d82-b73a-4505-8efb-42ae6fc379de"
  DEVICE="ens33"
  ONBOOT="yes"            # 开机时是否启用此网络
  

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# 第3步： 修改网络配置文件中的内容（参考）
BOOTPROTO="static"       # 设置为：静态IP方式
ONBOOT="yes"             # 设置为：开机时启用此网络 
IPADDR=192.168.200.128   # 设置为：自己linux系统的ip地址（之前自己 ip addr 查看到的ip）
NETMASK=255.255.255.0    # 子网掩码 
GATEWAY=192.168.200.2    # 设置默认网关地址

# 第4步： 重启网络服务
systemctl restart network

步骤7：修改主机名和ip的映射

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vim /etc/hosts

-------- 修改hosts文件 --------
# 自己的IP地址   主机名
192.168.200.128  yzd     

4.2 使用客户端远程连接Oracle

说明：提前安装客户端DBeaver

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# 在linux系统中查看Oracle数据库是否启动
ps -ef | grep pmon  # 查看数据库实例是否运行。 如有ora_pmon_orcl的进程表示Oracle已启动

步骤1：创建新连接

步骤2：选择”Oracle数据库”

步骤3：下载Oracle驱动文件

步骤4：配置Oracle数据库连接参数

忽略弹出的警告

连接成功：

步骤5：测试成功后，点击”完成”

5. 项目案例介绍

5.1 项目介绍与需求分析

XXX市自来水公司为更好地对自来水收费进行规范化管理，决定委托开发《自来水公司收费系统》。考虑到自来水业务数量庞大，数据并发量高，决定数据库采用ORACLE数据库。主要功能包括：

1、基础信息管理：

（1）业主类型设置

（2）价格设置

（3）区域设置

（4）收费员设置

（5）地址设置

2、业主信息管理：

（1）业主信息维护

（2）业主信息查询

3、收费管理：

（1）抄表登记

（2）收费登记

（3）收费记录查询

（4）欠费用户清单

4、统计分析：

（1）收费日报单

（2）收费月报表

5.2 表结构设计

1、业主类型表 ： t_ownertype

2、价格表 ：t_pricetable

3、区域表 ：t_area

4、收费员表 ：t_operator

5、地址表 ：t_address

6、业主表 ：t_owners

7、收费账单 ：t_account

上述7张表的数据模型如下：

6. 创建项目中数据表

在ORACLE中，创建表之前需要先创建表空间，再创建用户，并把创建的表空间给用户(如果未给指定表空间，默认使用系统的SYSTEM表空间)。

6.1 表空间

在Oracle数据库中，创建表之前需要先创建表空间（数据表会归属于某个表空间下）。

什么是表空间呢？

• 在 Oracle 里，表空间就好比是一个大仓库，用来存放各种数据。比如说，你有很多不同类型的东西要存放，像衣服、书籍、玩具等，你就可以把不同类型的东西放在仓库的不同区域，这样找起来方便，管理也容易。表空间也是这个道理，它可以把数据库中的数据按照不同的用途或性质，存放在不同的 “区域” 里。比如，你可以把公司员工的信息放在一个表空间里，把公司产品的信息放在另一个表空间里。

表空间的作用和价值：

• 数据管理更有条理。就像仓库分区能让你快速找到想要的东西一样，表空间能让数据库管理员很容易地找到和管理特定的数据。
• 提高数据库的性能。通过合理分配不同类型的数据到不同表空间，数据库可以更高效地读取和写入数据，就好像你把常用的东西放在容易拿到的地方，用的时候就能很快拿到一样。
• 增强数据的安全性。你可以对不同的表空间设置不同的访问权限，比如有些表空间只有特定的人才能看或者修改，这样就能保护数据不被随意访问和破坏啦。

创建表空间语法： tablespace是表空间关键字

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-- 标准语法结构（照着模板格式写即可）
CREATE TABLESPACE waterboss
DATAFILE '/home/oracle/waterboss.dbf'  -- 物理文件存储路径
SIZE 10m  -- 初始化物理文件大小
AUTOEXTEND ON  -- 物理文件存储不足时会自动扩容
NEXT 10m  -- 自动扩容大小为10M

• 解释：
  • waterboss为表空间名称
  • datafile 用于设置物理文件名称
  • size 用于设置表空间的初始大小
  • autoextend on 用于设置自动增长，如果存储量超过初始大小，则开始自动扩容
  • next 用于设置扩容的空间大小

表空间是由一个或多个数据文件组成的，一个数据文件只能与一个表空间相关联。

表空间的大小等于构成该表空间的所有数据文件大小之和。

删除表空间：

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-- 删除表空间(但不会删除表空间下的数据文件)
DROP TABLESPACE waterboss; 

-- 删除表空间并且删除表空间下的数据文件
DROP TABLESPACE waterboss INCLUDING CONTENTS AND DATAFILES;

修改表空间：

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-- 修改表空间
ALTER DATABASE   
    DATAFILE '/home/oracle/waterboss.dbf' 
    AUTOEXTEND ON 
    NEXT 20M 
    MAXSIZE 2G  
    
-- 修改原有的数据文件大小
alter database datafile '/home/oracle/waterboss.dbf' resize 50M;

-- 为表空间增加新的数据文件
alter tablespace 表空间名 add datafile 数据文件 size 大小

查看Oracle下的表空间：

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SELECT * FROM DBA_TABLESPACES;

• 查询结果：SYSTEM、SYSAUX、TEMP、UNDOTBS1、USERS
  • SYSTEM是系统表空间，存放系统的最基本的信息，如果SYSTEM表空间坏掉，Oracle将无法启动
  • SYSAUX从10g中引入，作为SYSTEM的辅助表空间，用以减少SYSTEM表空间的负荷 。以前其他表空间中的一些组件，现在放到SYSAUX表空间中了
  • TEMP是临时表空间，当排序不能在分配的空间中完成时，就会使用磁盘排序的方式，即在Oracle实例中的临时表空间中进行
  • UNDOTBS1是撤销表空间（回滚），是UNDO类型的表空间，保存用户进行DML操作中，修改前的数据
  • USERS是数据库默认的永久表空间

6.2 创建用户

创建用户的语法： create user是创建用户的关键字

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CREATE USER wateruser DEFAULT TABLESPACE waterboss IDENTIFIED BY 123456

• 说明：
  • wateruser为创建的用户名
  • identified by 用于设置用户的密码
  • default tablesapce 用于指定默认表空间名称

创建完ORACLE用户后，登录时发现：无法登录，权限不足。

删除用户：

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DROP USER 用户名 CASCADE;

查看用户归属的表空间：

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-- 说明：Oracle数据库关键字不区分大小写， 但表中的数据是区分大小写的。
SELECT username, default_tablespace FROM dba_users WHERE username = 'WATERUSER';

-- 在oracle中有一些管理数据库相关信息的表： dba_xxxx 、user_xxxx

6.3 用户授权

ORACLE在创建用户后，新创建的用户不具备操作数据库的权限(例：登录权限)，需要给用户授权。

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GRANT dba TO wateruser ; -- 把数据库中的DBA权限授予指定的用户

GRANT CREATE SESSION, CREATE TABLESPACE,CREATE TABLE  TO 用户;

• 给用户wateruser赋予DBA权限后即可登陆

ORACLE中将权限分为两类：

• 系统权限：系统规定用户使用数据库的权限（系统权限是对用户而言)

  • 系统权限提供了用户在整个DBMS中执行操作的能力，会影响到整个数据库系统的安全

• 对象权限：是指赋予用户在特定数据库对象执行特定操作的能力（是针对表或视图而言的）

  • 数据库对象包括：数据表、视图、字段、序列等

    语法：GRANT 对象权限[,对象权限,…] ON 用户名.对象 TO 用户

6.4 创建表

建表语法：

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CREATE TABLE 表名称 (
  字段名   数据类型(长度)  [约束]  [默认值],
  字段名   数据类型(长度)  [约束]  [默认值],
  .......
)tablespace 表空间名;

示例：创建业主表

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CREATE TABLE t_owners
(
 id NUMBER PRIMARY KEY , -- 业主编号
 name VARCHAR2(30),   -- 业主名称
 addressid NUMBER,   -- 地址id
 housenumber VARCHAR2(30),  -- 门牌号
 watermeter NUMBER,   -- 水表编号
 adddate DATE,   -- 登记日期
 ownertypeid NUMBER -- 业主类型id
)TABLESPACE waterboss;  -- 创建表时指定表空间

6.5 数据类型

在Oracle中需要给存储的数据需要指定具体的类型，称为数据类型。

数据类型的划分：

• 字符型

  • CHAR : 固定长度的字符类型，最多存储2000个字节
  • VARCHAR2 :可变长度的字符类型，最多存储4000个字节
  • LONG : 大文本类型。最大可以存储2个G

• 数值型

  • NUMBER : 数值类型

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    NUMBER(5)  -- 最大可以存的数为99999   
    NUMBER(5,2)  -- 最大可以存的数为999.99  
    

• 日期型

  • DATE：日期时间型，精确到秒。
    • MySQL中：日期是date(年月日)、日期时间是datetime(年月日时分秒)
  • TIMESTAMP：精确到秒的小数点后9位

• 二进制型（大数据类型）

  • CLOB : 存储字符,最大可以存4个G
  • BLOB：存储图像、声音、视频等二进制数据,最多可以存4个G

现在开发中的作法：把图像、声音、视频文件存储到文件服务器中(例：云存储服务器OSS)。数据表中的字段存储的是文件的URL。

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