寫給新人的數(shù)據(jù)庫入門指南
經(jīng)常有剛從事數(shù)據(jù)分析的職場萌新,問我做數(shù)據(jù)分析工作要學(xué)些什么,應(yīng)該怎樣規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑。我會(huì)告訴他:如果你Excel還用的不溜的話,就先學(xué)學(xué)Excel,當(dāng)你用Excel處理和分析一些小數(shù)據(jù)集沒有問題的時(shí)候(具體表現(xiàn)就是:常用函數(shù)公式信手拈來,數(shù)據(jù)透視表,篩選,排序,圖表繪制操作熟練),你就去學(xué)習(xí)SQL語言,然后用BI去分析去熟悉業(yè)務(wù)。然后到了一定階段,你可以上手R或者Python。后面如果你能更進(jìn)一步,可以去了解一些Spark等大數(shù)據(jù)框架。
為什么要學(xué)習(xí)Excel?
首先Excel是我們最常用的數(shù)據(jù)分析和處理工具,Excel的功能非常豐富,基本可以涵蓋我們?cè)谥笤谄渌浖?SQL、BI、Python、R)中要學(xué)到的那些功能。
有的人可能會(huì)問,既然Excel這么強(qiáng)大,為什么還要學(xué)其它的工具?這是因?yàn)镋xcel是通過菜單的形式來進(jìn)行操作的,很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和功能復(fù)用,當(dāng)然你也可以通過VBA來實(shí)現(xiàn),用VBA也就是編程了,不過因?yàn)閂BA這種語言學(xué)會(huì)了基本只能在office軟件中使用,學(xué)習(xí)的投入成本和產(chǎn)出收益不成比例,不推薦學(xué)習(xí),這是客觀原因之一;另外就是Excel在處理比較大的數(shù)據(jù)集的時(shí)候,性能很差,并且經(jīng)常崩潰。(雖然Excel2013及以上版本宣稱可以容納100+萬條記錄,但幾萬條數(shù)據(jù)就開始卡頓了)。
為什么Excel學(xué)完要學(xué)SQL?
客觀原因是絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)分析崗都有SQL技能的要求。企業(yè)里面為了保證數(shù)據(jù)的安全性和管理的方便,數(shù)據(jù)都是統(tǒng)一存放在數(shù)據(jù)庫中,從數(shù)據(jù)庫中提取和查詢數(shù)據(jù)需要使用SQL語言,甚至有的公司就是用SQL語言來做數(shù)據(jù)分析。
另外一個(gè)原因就是即使你先學(xué)了其它的工具,比如R,Python,甚至Spark等大數(shù)據(jù)框架,你會(huì)發(fā)現(xiàn)你還是得學(xué)習(xí)SQL。如果你先學(xué)習(xí)SQL,那么很多概念你都能在學(xué)習(xí)R,Python,Spark等更加復(fù)雜的工具之前弄清楚。對(duì)于后面的學(xué)習(xí)會(huì)有幫助。這就好比建房子,都是先打地基,然后一層一層的蓋。
SQL語言的學(xué)習(xí)排在Excel之后,其它工具之前,還有一個(gè)很重要的原因就是,SQL可以在一定程度上幫Excel解決大數(shù)據(jù)集的問題,同時(shí)架起一個(gè)通往其它工具的橋梁。
關(guān)于數(shù)據(jù)庫和SQL的學(xué)習(xí),也是分為兩篇,前一篇講數(shù)據(jù)庫以及表的概念。第二篇是SQL語句的掌握和數(shù)據(jù)庫的操作。
一、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí)
先談一下我對(duì)數(shù)據(jù)庫的理解。數(shù)據(jù)庫顧名思義就是數(shù)據(jù)的集合,是由一張張數(shù)據(jù)表組成的。
放在物理實(shí)體上,是一堆寫在磁盤上的文件,文件中有數(shù)據(jù)。這些最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)組成了表(table),我們把它想象成一張Excel的sheet,如下圖:
每一張表都有一個(gè)標(biāo)識(shí),即主鍵,也就是ID。ID是數(shù)據(jù)庫中重要的概念,叫做主鍵,用來表示數(shù)據(jù)的僅有性。就相當(dāng)于我們的身份的證件,是僅有的,有了它,就知道數(shù)據(jù)在哪了。
ID通常沒有業(yè)務(wù)含義,就是一種僅有標(biāo)識(shí),每張表只能有一個(gè)主鍵,且主鍵通常是整數(shù),主鍵一旦設(shè)立,值通常不允許修改。
數(shù)據(jù)庫是表的集合。一個(gè)數(shù)據(jù)庫中可以放多張表,我們給每張表命名,表與表之間能互相聯(lián)系。聯(lián)系就是數(shù)據(jù)能夠?qū)?yīng)匹配,正式名稱叫聯(lián)接,對(duì)應(yīng)的操作叫做Join,我們想象成Excel中的vlookup。
比如上面兩張圖,左圖是學(xué)生信息表,右圖是老師信息表。左圖的主鍵是學(xué)生ID,右圖的主鍵是老師ID。細(xì)心的讀者可能發(fā)現(xiàn)右圖還有一個(gè)學(xué)生ID,這里的學(xué)生ID是專門用來聯(lián)接用戶表的,它并不是主鍵。只不過兩張表通過學(xué)生ID這個(gè)僅有信息來關(guān)聯(lián)。
但兩張表關(guān)聯(lián)也并不是信息能一一對(duì)應(yīng)的,也會(huì)存在空缺的時(shí)候,比如:
那兩表建立連接就會(huì)變成:
了解上面的概念,你就知道什么叫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。簡單說,它是由多張能互相聯(lián)接的二維行列表格組成的數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí),我們通常要建立表關(guān)聯(lián)來分析。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是基于關(guān)系代數(shù)模型發(fā)展而來,常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有SQL Server、MySQL、Oracle、DB2等,這個(gè)視企業(yè)使用為準(zhǔn),我們后續(xù)學(xué)習(xí)都以MySQL為主。
各關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(不感興趣可跳過):
DB2: 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫, 適用于大型的分布式應(yīng)用系統(tǒng), 確實(shí)是非常非常好的數(shù)據(jù)庫, 無論穩(wěn)定性, 安全性, 恢復(fù)性等等都無可挑剔, 而且從小規(guī)模到大規(guī)模的應(yīng)用都非常適合。但是使用起來覺得非常繁瑣, 安裝的時(shí)候要求頗多, 很多軟件都可能和DB2產(chǎn)生沖突, 因?yàn)橐话鉊B2都是安裝在小型機(jī)或者服務(wù)器上的, 所以在PC上安裝很費(fèi)事兒。新建一個(gè)庫需要設(shè)置很多東西, 分配各種各樣的存儲(chǔ)空間。
Oracle: 是目前市場占有率較大的數(shù)據(jù)庫, 我在學(xué)習(xí)SSH的時(shí)候用的就是Oracle, 安裝起來很繁瑣, 而且居然程序文件有3G之多... 用起來非常方便, 對(duì)于我這樣的初學(xué)者, 有很簡單的配置, 對(duì)于要求很高的企業(yè)級(jí)應(yīng)用, 也有很復(fù)雜的配置和管理方法, 有很強(qiáng)大的數(shù)據(jù)字典, 可以說是最實(shí)用的數(shù)據(jù)庫了, 但是查了一下, 價(jià)格不菲...
MS SQL: 當(dāng)初用的是2000和2005版, 這兩個(gè)版本差了很多。2000的數(shù)據(jù)庫做的不錯(cuò), 程序很小, 操作簡單, 功能較全, 算是各方面都很中庸的數(shù)據(jù)庫吧, 是中型數(shù)據(jù)庫, 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是用MS SQL 2000做的。2005中加入了很多功能, 復(fù)雜多了, 有大型數(shù)據(jù)庫的風(fēng)范了, 而且價(jià)格也變高了, 個(gè)人覺得除非用的是Window Server 系統(tǒng)或者針對(duì)Microsoft產(chǎn)品, 否則不如用Oracle好。
MySQL: MySQL是一個(gè)很好的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫, 免費(fèi), 而且功能很全, 程序又小, 安裝簡單, 現(xiàn)在很多網(wǎng)站都用MYSQL, 在字段約束上做的差了點(diǎn)兒, 其他的都不錯(cuò), 和MS SQL 用著差不多。
Access: 典型的桌面數(shù)據(jù)庫, 覺得做個(gè)單機(jī)系統(tǒng), 比如記賬, 記事兒什么的還成, 在局域網(wǎng)里跑個(gè)小系統(tǒng)都?jí)騿? 數(shù)據(jù)源連接很簡單, 因?yàn)槭荗ffice的數(shù)據(jù)庫, 所以Windows自帶數(shù)據(jù)源。
更多關(guān)于數(shù)據(jù)庫的知識(shí),看一本《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》就夠了。
二、嘗試使用MySQL數(shù)據(jù)庫
如果還沒有接觸過數(shù)據(jù)庫或者說SQL,推薦大家下載并安裝MySQL數(shù)據(jù)進(jìn)行嘗試,MySQL數(shù)據(jù)庫的下載安裝比較簡單,安裝完成就可以使用。
可以訪問MySQL官網(wǎng)進(jìn)行下載,網(wǎng)址如下(這里給出的是Windows版下載地址):「鏈接」
下載MySQL時(shí),需要進(jìn)行免費(fèi)注冊(cè),注冊(cè)頁面是英文的。下載該工具后,點(diǎn)擊運(yùn)行,這個(gè)程序就能夠聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)為你安裝MySQL,并自動(dòng)進(jìn)行配置。在安裝過程中,需要你設(shè)置密碼,自己設(shè)置一個(gè)登陸密碼,并記住,下次登陸MySQL時(shí),需要這個(gè)密碼。
解壓之后沒有my.ini文件(我的端口設(shè)置的3308),截圖中是我增加的。
管理員命令行:
在MySQL安裝目錄的 bin 目錄下執(zhí)行命令:
- mysqld --initialize --console
得到如下結(jié)果:
看到有個(gè)警告,查了一下mysql建議使用utf8mb4
修改my.ini文件
警告沒有了,上面打印了默認(rèn)密碼:nj>uUJkpH4/I
然后,安裝服務(wù):
- mysqld --install MySQL8.0
因?yàn)檫@是電腦上第二個(gè)mysql 所以服務(wù)名改成了 MySQL8.0
啟動(dòng)服務(wù):
- net start MySQL8.0
修改初始密碼
登錄mysql之后執(zhí)行:
- ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
將MySQL和Excel或者其它數(shù)據(jù)分析工具連接起來
默認(rèn)安裝的情況下,有一個(gè)插件允許MySQL數(shù)據(jù)庫和Excel相連接,試想一下,我們?cè)贛ySQL數(shù)據(jù)庫中通過SQL語言進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果存放在特定的數(shù)據(jù)表中,再通過Excel連接上MySQL數(shù)據(jù)庫,將數(shù)據(jù)讀取到Excel中,用Excel進(jìn)行分析并繪制圖表,免去了將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出再導(dǎo)入Excel的麻煩,是不是就可以提高效率了呢?
后面會(huì)分享一篇通過ODBC驅(qū)動(dòng)程序連接一些報(bào)表BI工具來做分析的操作。
關(guān)于MySQL的學(xué)習(xí)推薦書籍《MySQL必知必會(huì)》。