关系型数据库与 SQL 是什么

这一课你将能做到

1. 用自己的话说清楚表、行、列、主键、外键，并说出本站 cf_track / cf_lesson 各对应什么
2. 连上 MySQL 8，跑通一套贯穿全课程的建库 + 造数脚本，SHOW TABLES 能看到 5 张练习表
3. 区分 DQL / DML / DDL 三类 SQL，并执行人生第一条 SELECT

为什么要学

CodeRoadMap 是标准的 Java 后端架构：Spring Boot 提供接口，MySQL 存数据。你在页面上看到的「课程列表」「课时侧栏」「学完打勾」，最终都是后端执行一句 SQL，把表里的行查出来，转成 JSON 返回给前端。

这意味着两件事：

• 排查「页面没数据」时，最快的验证方式不是翻 Java 日志，而是拿同样的条件去库里查一遍——数据在不在，一查便知。
• 读写接口的性能问题，十有八九落在 SQL 上。表设计烂、SQL 写烂，Java 层写得再漂亮也救不回来。

人话：关系型数据库就是一叠规则极严的表格；SQL 是你跟这些表格说话的语言。你说「把 category 是 database 的课程给我」，它就照办——你只描述要什么，不用写循环。

先建立图像

浏览器
   ↓  HTTP 请求 /api/tracks
Spring Boot（业务逻辑、权限校验）
   ↓  JDBC / MyBatis：把 SQL 发给数据库
MySQL（数据的真相：表里的行）
   cf_user、cf_track、cf_lesson、cf_progress …

词	人话	本站对应
表 table	一类东西的集合	cf_track = 课程
行 row	一条记录	一门「SQL 与关系型数据库」
列 column	一个字段	title、category、level
主键 PK	唯一认出这一行的身份证	自增 id
外键 FK	指向别的表主键的引用	cf_lesson.track_id → cf_track.id

Excel 也能画表格，为什么还要数据库？Excel 单元格想填什么填什么，找重复靠肉眼；数据库每列类型固定、行与行靠键关联、支持多用户并发写入、断电不丢数据、能建索引加速查询。网站要的恰恰是这些。

跟着做

本课程 10 课共用一套练习数据：一个迷你在线课程平台（学生、课程、课时、学习记录、订单）。本课建好后，一直用到最后一课。

步骤 1：连上 MySQL 8

本机装了 MySQL 8 的话，打开终端：

mysql -u root -p

输入密码进入 mysql> 提示符，先确认版本：

SELECT VERSION();

看到 8.x.x 就对了（本站后端用的就是 MySQL 8）。不想装本机，用 Docker 起一个也行：

docker run -d --name mysql8 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -p 3306:3306 mysql:8.0
docker exec -it mysql8 mysql -uroot -p123456

步骤 2：建练习库

DROP DATABASE IF EXISTS sql_practice;
CREATE DATABASE sql_practice DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
USE sql_practice;

DROP 在这里是为了脚本可反复重跑：任何时候把数据玩坏了，回到第一课整段重跑，就回到初始状态。

步骤 3：建表 + 造数（全课程通用脚本）

下面脚本一次建 5 张表、插好数据，后面 9 课全用它。整段复制执行即可：

-- 学生表
CREATE TABLE student (
    id         BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name       VARCHAR(32)   NOT NULL,
    email      VARCHAR(128)  NOT NULL UNIQUE,
    city       VARCHAR(32)   NOT NULL,
    vip        TINYINT(1)    NOT NULL DEFAULT 0,
    balance    DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0.00,
    created_at DATETIME      DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
) ENGINE=InnoDB;

-- 课程表
CREATE TABLE course (
    id         BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    slug       VARCHAR(64)   NOT NULL UNIQUE,
    title      VARCHAR(128)  NOT NULL,
    category   VARCHAR(32)   NOT NULL,                 -- java / frontend / database
    level      VARCHAR(16)   NOT NULL DEFAULT 'beginner',
    price      DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0.00,
    status     VARCHAR(16)   NOT NULL DEFAULT 'draft', -- draft / published
    created_at DATETIME      DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
) ENGINE=InnoDB;

-- 课时表（一门课有多节课）
CREATE TABLE lesson (
    id           BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    course_id    BIGINT NOT NULL,
    title        VARCHAR(128) NOT NULL,
    order_index  INT    NOT NULL,
    duration_min INT    NOT NULL DEFAULT 20,
    status       VARCHAR(16) NOT NULL DEFAULT 'draft',
    CONSTRAINT fk_lesson_course FOREIGN KEY (course_id)
        REFERENCES course(id) ON DELETE CASCADE
) ENGINE=InnoDB;

-- 学习记录表（谁在学哪节课、完成没有）
CREATE TABLE study_record (
    id           BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    student_id   BIGINT NOT NULL,
    lesson_id    BIGINT NOT NULL,
    completed    TINYINT(1) NOT NULL DEFAULT 0,
    score        INT DEFAULT NULL,
    completed_at DATETIME DEFAULT NULL,
    UNIQUE KEY uk_student_lesson (student_id, lesson_id),
    CONSTRAINT fk_record_student FOREIGN KEY (student_id)
        REFERENCES student(id) ON DELETE CASCADE,
    CONSTRAINT fk_record_lesson FOREIGN KEY (lesson_id)
        REFERENCES lesson(id) ON DELETE CASCADE
) ENGINE=InnoDB;

-- 订单表（ORDER 是 SQL 保留字，所以表名叫 pay_order）
CREATE TABLE pay_order (
    id         BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    student_id BIGINT        NOT NULL,
    course_id  BIGINT        NOT NULL,
    amount     DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    status     VARCHAR(16)   NOT NULL DEFAULT 'PAID',  -- PAID / REFUNDED
    created_at DATETIME      DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    CONSTRAINT fk_order_student FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES student(id),
    CONSTRAINT fk_order_course  FOREIGN KEY (course_id)  REFERENCES course(id)
) ENGINE=InnoDB;

-- 造数：7 个学生
INSERT INTO student (id, name, email, city, vip, balance, created_at) VALUES
(1,'老陈','chen@example.com','深圳',1,128.00,'2026-07-01 09:00:00'),
(2,'小林','lin@example.com','杭州',0, 39.00,'2026-07-03 10:00:00'),
(3,'阿珍','zhen@example.com','广州',1,256.50,'2026-07-05 11:00:00'),
(4,'大鹏','peng@example.com','北京',0,  0.00,'2026-07-08 14:00:00'),
(5,'小夏','xia@example.com','深圳',0, 88.00,'2026-07-10 16:00:00'),
(6,'老周','zhou@example.com','上海',1,500.00,'2026-07-12 18:00:00'),
(7,'小吴','wu@example.com','成都',0, 20.00,'2026-07-15 20:00:00');

-- 造数：7 门课程
INSERT INTO course (id, slug, title, category, level, price, status, created_at) VALUES
(1,'java-fundamentals','Java 基础入门','java','beginner',199.00,'published','2026-06-01 10:00:00'),
(2,'java-oop','Java 面向对象进阶','java','intermediate',299.00,'published','2026-06-03 10:00:00'),
(3,'sql-essentials','SQL 与关系型数据库','database','beginner',0.00,'published','2026-06-05 10:00:00'),
(4,'mysql-advanced','MySQL 性能优化实战','database','advanced',399.00,'published','2026-06-08 10:00:00'),
(5,'html-css','前端页面基础','frontend','beginner',99.00,'published','2026-06-10 10:00:00'),
(6,'redis-intro','Redis 缓存入门','database','intermediate',0.00,'draft','2026-06-12 10:00:00'),
(7,'git-essentials','Git 团队协作基础','frontend','beginner',49.00,'draft','2026-06-15 10:00:00');

-- 造数：14 节课时
INSERT INTO lesson (id, course_id, title, order_index, duration_min, status) VALUES
(1,1,'环境搭建与第一个程序',1,25,'published'),
(2,1,'变量与数据类型',2,30,'published'),
(3,1,'流程控制',3,35,'draft'),
(4,2,'类与对象',1,40,'published'),
(5,2,'继承与多态',2,45,'published'),
(6,3,'关系型数据库与 SQL 是什么',1,25,'published'),
(7,3,'SELECT 基本查询',2,30,'published'),
(8,3,'WHERE 过滤与排序',3,30,'published'),
(9,3,'JOIN 多表联结',4,35,'draft'),
(10,4,'索引原理与 B+ 树',1,50,'published'),
(11,4,'执行计划 EXPLAIN 详解',2,55,'published'),
(12,5,'HTML 文档结构',1,20,'published'),
(13,5,'CSS 盒模型',2,28,'published'),
(14,6,'Redis 是什么',1,15,'draft');

-- 造数：17 条学习记录
INSERT INTO study_record (id, student_id, lesson_id, completed, score, completed_at) VALUES
(1,1,6,1,92,'2026-08-10 10:00:00'),
(2,1,7,1,88,'2026-08-11 09:30:00'),
(3,1,1,1,95,'2026-08-05 14:00:00'),
(4,1,2,1,90,'2026-08-06 15:20:00'),
(5,2,6,1,75,'2026-08-15 20:10:00'),
(6,2,12,1,80,'2026-08-16 21:00:00'),
(7,3,6,1,98,'2026-08-01 08:40:00'),
(8,3,7,1,95,'2026-08-02 09:00:00'),
(9,3,8,1,91,'2026-08-03 10:00:00'),
(10,3,10,1,85,'2026-08-09 11:00:00'),
(11,4,1,1,60,'2026-08-20 19:00:00'),
(12,4,6,0,NULL,NULL),
(13,5,7,1,83,'2026-08-25 16:30:00'),
(14,6,6,1,90,'2026-08-12 12:00:00'),
(15,6,10,1,88,'2026-08-13 13:00:00'),
(16,6,11,1,92,'2026-08-14 14:00:00'),
(17,6,4,1,85,'2026-08-18 15:00:00');

-- 造数：6 笔订单
INSERT INTO pay_order (id, student_id, course_id, amount, status, created_at) VALUES
(1,3,1,199.00,'PAID','2026-08-01 09:00:00'),
(2,1,4,399.00,'PAID','2026-08-02 10:00:00'),
(3,3,4,399.00,'PAID','2026-08-03 11:00:00'),
(4,6,5, 99.00,'PAID','2026-08-05 12:00:00'),
(5,2,1,199.00,'REFUNDED','2026-08-06 13:00:00'),
(6,5,5, 99.00,'PAID','2026-08-08 14:00:00');

步骤 4：检查建出来的东西

SHOW TABLES;                    -- 应看到 5 张表
DESC student;                   -- 看学生表的列定义
SELECT COUNT(*) FROM student;   -- 7
SELECT COUNT(*) FROM lesson;    -- 14

DESC（describe）会列出每列的名字、类型、是否允许 NULL、默认值。以后拿到任何陌生表，第一件事就是 DESC 它；更完整的信息用 SHOW CREATE TABLE student; 看。

步骤 5：执行第一条 SELECT

SELECT slug, title, category, price
FROM course
WHERE status = 'published';

应返回 5 行（7 门课里有 2 门是 draft）。这就是 SQL 的基本形状：从哪张表取（FROM）、要哪些列（SELECT）、要满足什么条件（WHERE）。

步骤 6：认识 SQL 三大类

类型	关键字	干什么	本课程节奏
DQL 查询	SELECT	只读地问数据	第 2–5 课，重头戏
DML 改数	INSERT UPDATE DELETE	增删改数据	第 6 课
DDL 改结构	CREATE ALTER DROP	建表改表删表	本课脚本 + 第 7 课

日常后端开发 80% 的时间在写 DQL，DML 次之，DDL 通常交给迁移脚本（如 Flyway）统一管理。

讲清楚要点

1. 「关系型」的核心是表 + 键：同一份事实只存一次（课程标题只存在 course 表），别处用外键引用，需要时 JOIN 拼回来。这是它和「到处复制粘贴的 Excel」的本质区别。
2. SQL 是声明式语言：你描述结果，不描述过程。没有 for 循环、没有中间变量，怎么执行由数据库优化器决定——这也是为什么同一条 SQL 换个索引速度天差地别。
3. MySQL 8 是本站方言：字符集统一 utf8mb4（能存 emoji），存储引擎用 InnoDB（支持事务和外键，第 9 课会用到）。PostgreSQL、Oracle 语法有差异，别混着背。
4. 主键和外键是骨架：主键保证「一行能被唯一找到」，外键保证「引用的关系必须真实存在」。第 7 课表设计会展开。
5. 框架不取代 SQL：MyBatis / JPA 只是帮你把 Java 对象和 SQL 互转，SQL 本身还是你写的。
6. 环境隔离是纪律：练习在 sql_practice，本站真实库叫 codeforge。对真实库，只读 SELECT 可以放心跑，任何写操作先想三遍。

你可能会懵的地方

• 「装了 MySQL」和「建了库」是什么关系？ 安装的是 MySQL 服务（一个进程），里面可以同时有很多个 DATABASE。sql_practice 和 codeforge 是同一个服务里的两个库，USE xxx 决定当前语句落在哪个库。

• 不装 MySQL，用在线工具行吗？ 跑前几课可以（db-fiddle、SQL OnLine 都支持贴脚本）。但索引课要看执行计划、事务课要开两个会话对比，本地或 Docker 环境更稳。

• SQL 关键字要大写吗？ 不区分大小写，select 和 SELECT 等价。惯例是关键字大写、表名列名小写，纯为了人眼好读。本课程遵循这个惯例。

• 为什么表名不叫 order 而叫 pay_order？ ORDER 是 SQL 保留字（排序子句 ORDER BY 里的那个）。用保留字当表名列名，每次都要加反引号 `order`，自找麻烦。避开保留字是基本素养。

• AUTO_INCREMENT 是什么？ 自增：插入时不指定 id，数据库自动分配 1、2、3……这是 MySQL 里主键最常用的生成方式，保证唯一且基本有序（第 7、8 课会讲为什么这很重要）。

错法对照

错法	问题	正解
连上 codeforge 就开始练 DROP	真实数据没了	只在 sql_practice 练手
背关键字不连库	三天全忘	每课脚本亲手跑一遍
把 SQL 当 Excel 公式填	语法混乱、语义不明	按 SELECT … FROM … WHERE 骨架写
表名列名用保留字（order、desc）	到处加反引号还容易报错	换名：pay_order、sort_order
混用 PostgreSQL 语法	MySQL 直接报错	本课程统一 MySQL 8 写法
建库不指定 utf8mb4	中文/emoji 乱码	建库语句带 DEFAULT CHARSET utf8mb4

卡点急救

1. mysql 命令找不到：MySQL 的 bin 目录没进 PATH。用安装目录下 mysql.exe 的全路径，或直接用 Workbench / DBeaver / DataGrip 图形客户端。
2. Access denied for user 'root'@'localhost'：密码错。Docker 方式按上面给的 -p123456；本机忘了密码就重置或新建一个学习用账号。
3. 脚本中途报错：看第一条报错所在行（多半是表已存在）。先执行开头三条 DROP/CREATE/USE，再从 CREATE TABLE 起重跑。
4. 中文变问号：连接没走 utf8mb4。命令行加 --default-character-set=utf8mb4；JDBC 连接串加 characterEncoding=utf8。

面试常问

• 关系型数据库和非关系型数据库的区别？ 关系型：表结构固定、强约束、支持事务和复杂 JOIN，适合订单、账务这类强一致数据。非关系型（Redis、MongoDB）：结构灵活、水平扩展容易，适合缓存、日志、文档。本站两者都用了：业务数据在 MySQL，热点缓存用 Redis。

• 说说 DDL、DML、DQL 的区别？ DDL 改结构（CREATE/ALTER/DROP），DML 改数据（INSERT/UPDATE/DELETE），DQL 查数据（SELECT）。注意 DDL 通常隐式提交、无法回滚，生产上变更要格外谨慎。

• 为什么选 InnoDB 而不是 MyISAM？ InnoDB 支持事务、行级锁、外键和崩溃恢复，MyISAM 都不支持。MySQL 5.5 起 InnoDB 是默认引擎，现代项目没有理由选 MyISAM。

• utf8 和 utf8mb4 的区别？ MySQL 的 utf8 实际最多 3 字节，存不了 emoji 和部分生僻字；utf8mb4 才是完整的 4 字节 UTF-8。新项目一律 utf8mb4。

自测三问

1. cf_lesson.track_id 这一列为什么存在？没有它，页面会发生什么？
2. CREATE TABLE 属于哪一类 SQL？UPDATE 呢？
3. 练习库里现在有哪 5 张表？pay_order 为什么不叫 order？

小结一句话

关系型数据库用「表 + 主键 + 外键」组织真相，SQL 用一句声明式的话就取到结果；全课程 10 课都建立在本课这套 sql_practice 练习数据上。

延伸

• MySQL 8.0 参考手册（当字典查，别整本啃）
• 下一课：SELECT 基本查询——学会「要哪几列、叫什么名、去掉重复」。