[CS Foundation] Web - 5 - Database

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Database Introduction Frank Yang

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Outline ▸ 什什麼是 Database？ ▸ 怎麼操作 Database？

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什什麼是 Database？

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認識 Database 之前  先瞭解有哪幾種資料

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• 結構(Structured) • 半結構(Semi-Structured) • 非結構(Unstructured) 資料類別

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什什麼是有結構的資料？

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想想看我們平常拿來來存資料的軟體 Excel Google Sheets Open Ofﬁce

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使⽤用這些軟體通常會有：欄欄位名稱(head)以及資料(value) head value

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定義好的資料型別(data type)

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資料之間是有關係的(Relational)

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資料之間是有關係的(Relational)

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什什麼是半結構的資料？

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半結構資料

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半結構資料 { "title": "json", "type": "unstructured", ... } json

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半結構資料 { "title": "json", "type": "unstructured", ... } json id,name,email  1,Tom,[email protected]  2,Harry,[email protected] csv

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半結構資料 { "title": "json", "type": "unstructured", ... } json id,name,email  1,Tom,[email protected]  2,Harry,[email protected] csv 資料型別(data type)有限

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什什麼是非結構的資料？

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非結構資料 Mail Message Image Music

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資料類別比較結構半結構非結構欄欄位名稱有有無資料型別多少無關係有無無

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資料類別比較結構半結構非結構欄欄位名稱有有無資料型別多少無關係有無無 Database 儲存的資料

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結構半結構 Database 比較

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結構半結構資料庫類型關聯聯式資料庫 (Relational) 非關聯聯式資料庫 (Non-Relational) Database 比較

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結構半結構資料庫類型關聯聯式資料庫 (Relational) 非關聯聯式資料庫 (Non-Relational) 語⾔言 SQL NoSQL Database 比較

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關聯聯式資料庫非關聯聯式資料庫 PostgreSQL MySQL SQLite3 mongoDB 更更多 Relational DB 與 Non-Relational DB 的比較! 推薦的 Database

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關聯聯式資料庫的特性 ▸ A (Atomicity) - 不可部分完成性 ▸ C (Consistency) - ⼀一致性 ▸ I (Isolation) - 隔離性 ▸ D (Durability) - 耐久性

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Atomicity - 不可部分完成性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299

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Atomicity - 不可部分完成性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 刪除 MacBook Pro

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Atomicity - 不可部分完成性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 刪除 MacBook Pro A

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Atomicity - 不可部分完成性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 刪除 MacBook Pro B A

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Atomicity - 不可部分完成性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 刪除 MacBook Pro B A

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Atomicity - 不可部分完成性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 刪除 MacBook Pro 全部做完或者不做，沒有做⼀一半的 B A

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Consistency - ⼀一致性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299

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Consistency - ⼀一致性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 刪除 MacBook Pro

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Consistency - ⼀一致性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 刪除 MacBook Pro A

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Consistency - ⼀一致性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 Product Price iPhone X 1000 刪除 MacBook Pro B A

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Consistency - ⼀一致性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 Product Price iPhone X 1000 刪除 MacBook Pro B A

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Consistency - ⼀一致性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 Product Price iPhone X 999 Product Price iPhone X 1000 刪除 MacBook Pro 只有受到操作的資料會更更動，其他資料或設定應該維持⼀一致 B A

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Isolation - 隔離性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299

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Isolation - 隔離性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 User A 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 User B 更更新 MacBook Pro 售價為 1699

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Isolation - 隔離性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 User A 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 A User B 更更新 MacBook Pro 售價為 1699 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1499

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Isolation - 隔離性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 User A 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 B A User B 更更新 MacBook Pro 售價為 1699 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1499 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1699

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Isolation - 隔離性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 User A 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 B A User B 更更新 MacBook Pro 售價為 1699 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1499 多個指令同時操作同⼀一筆資料，後⾯面的指令要等前⾯面的先完成 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1699

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Durability - 持久性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299

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Durability - 持久性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 完成停電造成系統無預警關機

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Durability - 持久性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 完成 A 停電造成系統無預警關機 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1499

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Durability - 持久性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 完成 B A 停電造成系統無預警關機 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1499 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1699

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Durability - 持久性 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1299 更更新 MacBook Pro 售價為 1499 完成 B A 停電造成系統無預警關機 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1499 只要指令完成，即使系統關閉，資料依然還在 Product Price iPhone X 999 MacBook Pro 1699

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Database 究竟如何存資料？

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假設我們想建置⼀一個銷售系統分別要存入產品資訊、客⼾戶資料、銷售資料

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銷售系統資料庫 Database 架構

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銷售系統資料庫產品資料客⼾戶資料銷售資料 Database 架構

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銷售系統資料庫產品資料客⼾戶資料銷售資料產品編號客⼾戶編號 Database 架構

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⼀一個資料庫可以有多個資料表(Table) 每個資料表之間可以有關聯聯(Relational)

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怎麼操作 Database？以 SQLite3 為範例例安裝 SQLite Browser !

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No content

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ＳＱＬ

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• Create (創建 Table) • Insert (輸入資料) • Select (取得資料)  • Delete (刪除資料) SQL 指令

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創建 Database

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創建 Table

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創建 Table 資料表名稱加入資料表欄欄位

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創建 Table 欄欄位名稱資料型別

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創建 Table CREATE TABLE 資料表名稱 (欄欄位1 欄欄位1資料格式, 欄欄位2 欄欄位2資料格式, ...)

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範例創建 Table 創建資料表 Customer，包含三個欄欄位：  ● id ，型別為 Integer，設為 Primary Key  ● ﬁrst_Name ，型別為 Text  ● last_Name ，型別為 Text

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什什麼是 Primary Key？ Primary key

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唯⼀一值 Primary key

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唯⼀一值代表該欄欄位的所有值都是唯⼀一值 Primary key

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Primary key

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範例創建 Table CREATE TABLE Customer (id INTEGER, first_Name TEXT, last_Name TEXT, PRIMARY KEY(id))

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Exercise 1 創建 Table 創建資料表 Product，包含三個欄欄位：  ● id ，型別為 Integer，設為 Primary Key  ● name ，型別為 Text  ● price ，型別為 Integer

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Exercise 1 創建 Table 請在 Execute SQL 下指令：

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創建 Table CREATE TABLE Product (id INTEGER, name TEXT, price INTEGER, PRIMARY KEY(id)) Exercise 1

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創建 Table 創建資料表 Sales，包含三個欄欄位：  ● id ，型別為 Integer，設為 Primary Key  ● customer_id ，設為 Foreign Key 對應 Customer 的 id  ● product_id ，設為 Foreign Key 對應 Product 的 id 範例

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範例 Foreign key 什什麼是 Foreign Key？

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範例 Foreign key 資料表之間的關聯聯要靠 Foreign Key FOREIGN KEY(欄欄位名稱) REFERENCES 對應的資料表(對應的欄欄位)

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創建 Table 範例 CREATE TABLE Sales (id INTEGER, customer_id INTEGER, product_id INTEGER, PRIMARY KEY(id), FOREIGN KEY(customer_id) REFERENCES Customer(id), FOREIGN KEY(product_id) REFERENCES Product(id))

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Insert 資料 INSERT INTO 資料表名稱(欄欄位1, 欄欄位2, …) VALUES (值1, 值2, …)

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範例 Insert 資料輸入下列列資料到 Product id name price 1 iPhone X 999 2 Macbook Pro 1299

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範例 Insert 資料 INSERT INTO Product(id, name, price) VALUES (1, 'iPhone X', 999) INSERT INTO Product(id, name, price) VALUES (2, 'MacBook Pro', 1299)

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範例 Insert 資料

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Exercise 2 Insert 資料輸入下列列資料到 Customer id ﬁrst_name last_name 1 Steven Jobs 2 Elon Musk

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Insert 資料 INSERT INTO Customer(id, first_name, last_name) VALUES (1, 'Steven', 'Jobs') INSERT INTO Customer(id, first_name, last_name) VALUES (2, 'Elon', 'Musk') Exercise 2

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Insert 資料 Exercise 2

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範例 Insert 資料輸入下列列資料到 Sales id customer_id product_id 1 1 1 2 1 2 3 2 1

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範例 Insert 資料⼀一次存⼀一筆資料好⿇麻煩，可以⼀一次存多筆嗎？

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範例 Insert 資料⼀一次存⼀一筆資料好⿇麻煩，可以⼀一次存多筆嗎？可以！

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Insert 資料 INSERT INTO 資料表名稱(欄欄位1, 欄欄位2, …) VALUES (值1-1, 值1-2, …), (值2-1, 值2-2, …), …

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範例 Insert 資料 INSERT INTO Sales(id, customer_id, product_id) VALUES (1, 1, 1), (2, 1, 2), (3, 2, 1)

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Insert 資料範例

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Select 資料 SELECT 欄欄位1, 欄欄位2, ... FROM 資料表名稱

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Select 資料取得全部銷售數據範例

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Select 資料 SELECT customer_id, product_id FROM Sales 範例

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Select 資料只想取得部份資料，可以加入⼀一些判斷式嗎？

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Select 資料只想取得部份資料，可以加入⼀一些判斷式嗎？可以！

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Select 資料 SELECT 欄欄位1, 欄欄位2, ... FROM 資料表名稱 WHERE 條件

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Select 資料取得 Steven Jobs 的購買紀錄範例

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Select 資料範例 SELECT product_id FROM Sales WHERE customer_id = 1

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Select 資料⽬目前只看得到產品編號，可以把多張表聯聯合起來來⼀一起查詢顯⽰示更更多詳細資料嗎？

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Select 資料⽬目前只看得到產品編號，可以把多張表聯聯合起來來⼀一起查詢顯⽰示更更多詳細資料嗎？可以！

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Select 資料 SELECT 表1.欄欄位1, 表2.欄欄位1, ... FROM 資料表1, 資料表2 WHERE 條件

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Select 資料取得 Steven Jobs 的購買紀錄的詳細資料範例

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Select 資料範例 SELECT Product.id, Product.name, Product.price FROM Sales, Product WHERE Sales.customer_id=1 AND Sales.product_id=Product.id

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Select 資料取得購買產品編號 2 的客⼾戶名稱 Exercise 3

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Select 資料 Exercise 3 SELECT Customer.first_name, Customer.last_name FROM Sales, Customer WHERE Sales.product_id=2 AND Sales.customer_id=Customer.id

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Select 資料 - JOIN 對於聯聯合資料表，SQL 有更更厲害的功能 - JOIN SELECT 欄欄位1, 欄欄位2, ... FROM 資料表1  [LEFT|RIGHT|INNER] JOIN 資料表2 ON 資料表1.欄欄位 = 資料表2.欄欄位 JOIN 詳解!

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Delete 資料 DELETE FROM 資料表名稱 WHERE 條件

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Delete 資料刪除客⼾戶編號 2 的訂單範例

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DELETE FROM Sales WHERE customer_id=2 範例 Delete 資料

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Delete 資料刪除 Elon Musk Exercise 4

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Exercise 4 Delete 資料 DELETE FROM Customer WHERE first_name='Elon' AND last_name='Musk'

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為什什麼不⽤用 Database 存非結構資料？

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讓我們看⼀一下圖片在 Database 裡的樣⼦子

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讓我們看⼀一下圖片在 Database 裡的樣⼦子

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讓我們看⼀一下圖片在 Database 裡的樣⼦子我相信應該不會有⼈人想⽤用 0101 搜尋資料