MySQL基础『数据库基础』

1.数据库概念

1.1.什么是数据库

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合

我们可以直接把数据存放到文件中，这样也能保证数据长期存储，那为什么还要搞一个 数据库 呢？

因为一般的文件并没有提供很好的数据管理能力（站在我们用户角度），比如对于一个大小为几个 GB 的文档文件，如果我们想要快速的查找某个字段，就需要先读取文件信息，再进行遍历查找，效率是非常低的

文件存储的缺点：

1. 安全性问题：数据容易被修改，可能造成误操作
2. 不利于数据查询与管理：数据直接存储，没有被高效组织
3. 不利于存储海量数据：数据量过大时，会导致文件体积膨胀
4. 在程序中不方便控制：读取文件中的数据需要借助文件流，操作繁琐

但数据库就不一样了，具备简单、高效、可靠管理数据的特性，可以轻而易举的对数据进行操作；数据库由两部分组成：客户端 Client、服务器 Server，是一种 基于 CS 模式的网络服务，用户只需要使用 客户端 向 服务器 发出 SQL 语句，等待结果即可，这是非常方便的

我们学习的 MySQL 就是这种工作模式，在安装完 MySQL 后，启动的 mysqld 就是它的 服务器，所谓的登录 MySQL 也就是登录 客户端

mysqld 中的 d 表示单词 daemon，即 守护进程，这是一种特殊的进程，父进程为 1 号进程，即系统进程，无需依赖 bash 进程运行，而是直接运行在后台，这样它就能不断在后台运行

MySQL 是一套给我们 提供数据存储服务的网络程序，当我们说起 MySQL 时，应该想到：客户端、服务器、磁盘共同组成的服务体系

1.2.数据库存储介质

MySQL 数据库是将数据存储在 磁盘 中，称为 磁盘数据库；除此之外，还可以将数据存储在 内存 中，称为 内存数据库 / 主存数据库，比如 Redis 就是这种存储模式

磁盘数据库 将数据存储在 磁盘 中，在 持久化保存 上有明显优势，但 IO 次数势必会增多，为了提高自己的存储效率，磁盘数据库 拥有自己的缓存机制，即 高效 IO

内存数据库 中的数据存储在 内存 中，最大的优点就是 数据读写非常快，可以大大提高操作效率；内存数据库 并非完全不使用磁盘，比如数据库的启动信息、初始数据就得存储在磁盘中，其他涉及操作的数据存储在 内存 中，直接进行运算，为了防止数据丢失，内存数据库 通常会定期将数据转存到磁盘中，确保持久化存储

磁盘数据库和内存数据库都是数据库管理系统的存储方式，它们各自有自己的特点和适用场景

1.3.常见数据库

以下是几种常见的数据库

• SQL Server： 微软的产品，深受 .Net 开发者的喜爱，适合中大型项目的开发
• Oracle：甲骨文公司推出的产品，适合大型项目，或者具有复杂逻辑的项目，其并发性能一般不如 MySQL
• MySQL：由瑞典公司MySQL AB开发，是世界上最受欢迎的数据库，并发性能好，对简单的 SQL 处理效果好，适用于 电商、SNS、论坛 等项目开发，后被甲骨文公司收购
• PostgreSQL：起源于加州大学伯克利分校的计算机科学系，是一个独立的、开源的数据库管理系统，由全球的志愿者开发和维护，无论是私用、商用还是学术研究，都可以免费使用、修改和分发
• SQLite：由 Dwayne Richard Hipp 于 2000 年创建，是一种轻量级、嵌入式的关系型数据库，遵循 ACID原则（原子性、一致性、隔离性、持久性），并且它的占用资源非常低，仅需几百 KB，广泛用于移动应用、嵌入式系统、桌面应用、Web浏览器、游戏等各种应用程序中
• H2：一种由纯 Java 编写的轻量级的嵌入式关系型数据库管理系统，以嵌入式库的形式存在，适用于Java应用程序的内部嵌入，虽然它不适用于大规模或高并发的生产数据库，但对于小型项目和原型开发非常有用

MySQL 风靡全球的重要原因之一就是 免费，深受广大开发者的喜爱

2.数据库基本操作

2.1.连接数据库

首先是连接数据库，可以这样操作

注意：连接数据库前需要确保 MySQL 服务已启动

mysql -u 用户 -p -h IP地址 -P 端口

其中：

• -u 后跟想要登录 MySQL 的用户名，比如 root
• -p 表示使用密码登录，可以紧跟密码，也可以回车后输入
• -h 表示 MySQL 服务部署机器的 IP 地址
• -P 表示 MySQL 服务进程所使用的端口号

如果是直接在云服器中登录，可以不指定 -h 和 -P，并且我们当前只有一个 root 用户，只需这样操作即可连接数据库

mysql -u root -p

输入密码后，登录 MySQL

出现 mysql> 就表示登录成功了

2.2.使用数据库

查看当前 MySQL 系统中有哪些数据库

mysql> show databases;

注：Test 是我之前创建的数据库，其他数据都属于系统数据库，不可删除

创建一个名为 DataBase1 的数据库

mysql> create database DataBase1;

在当前环境中，MySQL 运行所产生的数据都存储在 /var/lib/mysql 目录中，当我们新建一个数据库后，实际就是在 mysql 目录中新建了一个目录（文件夹）

注：

• 查看此目录需要先退出 MySQL，直接输入 quit 退出
• 因为是系统级文件，需要借助 root 身份才能查看

ll /var/lib/mysql

使用数据库，MySQL 中会有很多数据库，在进行 建表、查询 等操作前，需要先指明使用哪一个数据库进行操作

mysql> use DataBase1;

执行指令后，可以通过函数判断是否成功

mysql> select database();

结果显示正常，证明当前正在使用 DataBase1 数据库

创建一张表 T1，包含 序号、姓名 两个列属性

mysql> create table T1
    (
      id int,
      name varchar(32)
    );

创建表后，可以查看表的详细信息，同时验证表是否已经创建成功了

mysql> desc T1;

表结构中有很多属性，现在可以先不用管具体是什么意思，只需要知道当前存在一个 int 和 varchar 类型的字段就行了

如果想进行清屏操作，可以使用 system clear 进行清屏

mysql> system clear

创建表的本质也是在创建文件，同样可以去到之前的目录中，具体进入 DataBase1 目录，可以看到这个目录下确实多了一个名为 T1 的相关文件

ll /var/lib/mysql/DataBase1

至于这两个文件具体是什么，得结合存储引擎来理解

有了表结构后，可以向表中插入部分数据

注意：插入的数据格式要与表的格式对应，不能向不存在的字段中插入数据

现在直接进行全列插入，即插入 序号、姓名 两个信息

mysql> insert into T1 values (1, '张三');

mysql> insert into T1 values (2, '李四');

mysql> insert into T1 values (3, '王五');

在 MySQL 中，执行指令后出现 Query OK 表示指令执行成功，如果出现其他提示信息，大概率是语法问题，检查 插入数据格式、标点符号 是否出现问题

查询 T1 表中已经插入的数据

mysql> select * from T1;

可以看到数据已经成功插入 T1 表中了

创建数据库、创建表、插入数据、查询数据 已经覆盖绝大多数业务场景了，不过实际并没有这么简单，比如表结构需要慎重创建，符合 三大范式；查询数据时，需要配合各种筛选条件进行查询，如 where 子句、聚合条件、多表查询等；MySQL 中还提供了高效的数据管理机制，比如 索引、事务、权限管理，具体细节需要慢慢学习

2.3.服务器、数据库、表关系

不难发现，在使用 MySQL 中，执行结果总是以 行、列 形式呈现的，这是因为 行列构成表，而 MySQL中一切皆为表

这种行列式结构最大的优点就是直观，便于我们快速查看数据信息

• 行：数据信息
• 列：数据属性

与之前 MySQL 知识进行串联，可以得出结论：用户登录客户端，向服务器发出指令，创建数据库的本质是创建目录（文件夹），创建表的本质是在数据库中创建文件，插入数据就是往文件中写入数据，查询结果时是以行列式呈现的，表是 MySQL 中最常见、最常用的结构

一个数据库中不只存在一张表，SQL 指令执行结果也可以看作一张表

3.MySQL语句分类

MySQL 中的语句可分为三类：

• DDL 数据定义语句：用来维护存储数据的结构，常用于对数据库、表进行操作
• DML 数据操纵语句：用来对数据进行操作，比如对表中的数据进行增删改查
• DCL 数据控制语句：主要负责权限和事务的管理，可以给用户赋予数据库的权限

注：DML 数据操纵语句中还细分出了一个 DQL 数据查询语句，例如查询时携带的各种条件

4.MySQL架构

MySQL 是一个可移植的数据库，可以在几乎所有操作系统上运行，但主要在 Linux 类似的服务器后端中运行

得益于优秀的分层设计，MySQL 能保证在各个平台运行时，物理体系结构的一致性，具体分层如下

图片来源：一文搞懂MySQL体系架构！！

大体可以分为三层

• 第一层：解决安全和连接管理
• 第二层：词法、语法分析以及 SQL 语句优化
• 第三层：完成数据的存储方案

5.存储引擎

存储引擎是数据库系统如何存储数据、为存储的数据建立索引和更新、查询数据等技术的实现方法

MySQL 的核心就是 插件式存储引擎，支持多种存储引擎

5.1.查看存储引擎

MySQL 中可以选择使用不同的存储引擎，不同的存储引擎所带来的效果不同，可以理解为汽车引擎，V6、水平对置、W12、转子马达 之间还是有差异的

如何查看当前支持哪些存储引擎？

mysql> show engines;

如果觉得不方便查看，可以输入 mysql> show engines \G; 表示格式化显示

当前 MySQL 支持的存储引擎有很多，可以查看创建数据库时默认使用的存储引擎

vim /etc/my.cnf

这其实就是当时配置 my.cnf 时我们指定的存储引擎 InnoDB，也是 MySQL 中常用的存储引擎之一；也可以在表创建成功后，查看使用了哪个引擎

mysql> show create table T1;

创建表时，如果不指定，就使用 my.cnf 中的默认存储引擎，如果指定了，就使用用户指定的存储引擎，根据实际业务场景决定，非常灵活

5.2.存储引擎间的区别

表格由 Chat-GPT 生成

存储引擎有很多，主要记住两个就行了：InnoDB 和 MyISAM，这两个数据库几乎覆盖了 80% 的业务场景，至于它俩的区别也很简单：

• InnoDB 适合需要事务支持、数据完整性和高并发性能的应用
• MyISAM 可能适用于只读数据、全文搜索或特定用途的应用