【MySQL学习】认识MySQL数据库

浅浅的花香味﹌ 2023-09-25 22:51 126阅读 0赞

### 目录 ###

*  一、什么是数据库
 *  二、主流数据库
 *  三、MySQL数据库的基本使用
 *   *  3.1 MySQL的安装
     *  3.2 MySQL服务器管理
     *  3.3 连接MySQL服务器
     *  3.4 MySQL服务器，数据库与表之间的关系
     *  3.5 使用案例
     *  3.6 数据存储
 *  四、MySQL架构
 *  五、SQL分类
 *  六、存储引擎
 *   *  6.1 定义
     *  6.2 查看存储引擎
     *  6.3 存储引擎对比

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# 一、什么是数据库 #

**数据库（Database）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。** 数据库作为最重要的基础软件，是确保计算机系统稳定运行的基石。

**数据库的概念实际包括两层意思：**

1.  数据库是一个实体，它是能够合理保管数据的“仓库”，用户在该“仓库”中存放要管理的事务数据，“数据”和“库”两个概念结合成为数据库。
2.  数据库是数据管理的新方法和技术，它能更合适的组织数据、更方便的维护数据、更严密的控制数据和更有效的利用数据。

**虽然存储数据也可以使用文件，但是利用文件保存数据存在以下缺点：**

*  文件的安全性问题
 *  文件不利于数据的查询和管理
 *  文件不利于存储海量数据
 *  文件在程序中不方便控制

因此为了解决数据的存储和管理问题，设计出来更加利于管理数据的数据库，它能够有效的管理数据。**同时对数据库的掌握水平也是衡量一个程序员水平的重要指标**。

# 二、主流数据库 #

*  SQL Server：Microsoft 公司推出的关系型数据库管理系统，具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。
 *  Oracle：甲骨文产品，适合大型项目，复杂的业务逻辑，并发一般来说不如MySQL。
 *  MySQL：世界上最受欢迎的数据库，属于甲骨文，并发性好，不适合做复杂的业务，对简单的SQL处理效果好。
 *  PostgreSQL：是以加州大学计算机系开发的POSTGRES，4.2版本为基础的对象关系型数据库管理系统。因为许可证的灵活，任何人都可以以任何目的免费使用、修改和分发PostgreSQL。
 *  SQLite：是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统，它包含在一个相对小的C库中。它的设计目标是嵌入式的，而且已经在很多嵌入式产品中使用了它，它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了。
 *  H2：是一个Java编写的关系型数据库，它可以被嵌入Java应用程序中使用，或者作为一个单独的数据库服务器运行。

# 三、MySQL数据库的基本使用 #

## 3.1 MySQL的安装 ##

*  [MySQL在Linux系统中的安装][MySQL_Linux]

## 3.2 MySQL服务器管理 ##

**启动服务器：**

> systemctl start mysqld

**重启服务器：**

> systemctl restart mysqld

**关闭服务器：**

> systemctl stop mysqld

**设置服务器随系统启动：**

> systemctl enable mysqld

## 3.3 连接MySQL服务器 ##

> mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p

说明：

>  *  \-h：指定主机地址，如果没有则默认的本地地址
>  *  \-P：指定MySQL服务器的端口号，如果没有则默认为3306
>  *  \-u：指定登录MySQL的用户
>  *  \-p：指定通过密码登录

![d18dd82217354071b0d4b8a97156f0d3.png][]

## 3.4 MySQL服务器，数据库与表之间的关系 ##

1.  所谓安装数据库服务器，只是在机器上安装了一个数据库管理系统程序，这个管理程序可以管理多个数据库，一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。
2.  为保存应用中实体的数据，一般会在数据库中创建多个表，以保存程序中实体的数据。

**MySQL服务器，数据库与表之间的关系图如下：**  
![6ba30b5b92ef45b4af4769ed8b0b06e7.png][]

## 3.5 使用案例 ##

*  创建数据库

create database db_test;

*  使用数据库

use
     db_test;

*  创建数据库表

create table student(
    	id int,
    	name varchar(32),
    	gender varchar(2)
    );

*  表中插入数据

insert into student (id, name, gender) values (1, '张三', '男');
    insert into student (id, name, gender) values (2, '李四', '女');
    insert into student (id, name, gender) values (3, '王五', '男');

*  查询表中的数据

select * from student;

## 3.6 数据存储 ##

**数据逻辑存储：**

当使用`select * from student`语句进行查询的时候，我们会发现数据好像是存放在一张表结构当中的，这其实就是数据的逻辑存储。  
![aa38a46615484ef794b0480f12d657fe.png][]

**数据实际存储：**

MySQL创建的数据库和各种表结构实际都是文件的形式存放到磁盘上的，通过MySQL的配置文件`/etc/mu.cnf`就可以找到数据库中数据实际的存储路径：  
![828d05531bc04784bbc37df0c5223c9d.png][]  
可以发现，数据实际上是默认存放在`/var/lib/mysql`目录下的，可以发现该目录中存放这许多数据库相关的文件：  
![a7cee3429f81463cbe1aa7b7d4f056c9.png][]

其中`db_test`就是刚才创建的数据库，实际在文件系统中也表现为一个目录。继续查看该目录：  
![30253120a49d4152b67671d3589903e5.png][]  
其中`db.opt`文件实际上是指明当前数据库的**默认字符编码以及字符校验规则**。  
![151bf1db3e5c4186bb9e394c7ea0596d.png][]  
而`student.frm`文件存放的是表结构数据，`student.ibd`文件存放的是表的内容以及索引数据。它们都是以二进制的方式进行存放的，因此只有使用MySQL数据库才能查看到实际的内容。

**表结构：**  
![02d13d92d541465ab8d7b9b24be82399.png][]  
**表内容：**  
![e9f9e5db7fdd4cd5ab643030db15c820.png][]

# 四、MySQL架构 #

MySQL 是一个可移植的数据库，几乎能在当前所有的操作系统上运行，如 Unix/Linux、Windows、Mac 和 Solaris。各种系统在底层实现方面各有不同，但是 MySQL 基本上能保证在各个平台上的物理体系结构的一致性。

![93e307bb9b3541c1ac4feb61ae1471ad.png][]  
MySQL架构主要分为四层：

**1.连接层**

主要提供与MySQL服务器的连接的支持，支持Java，C，Python等连接MySQL服务器。

**2.服务层**

服务层是MySQL的核心，主要包括系统管理和控制工具、连接池、SQL接口、解析器、查询优化器、缓存六个部分。

> 1.  系统管理和控制工具：例如备份恢复、安全管理、集群管理等。
> 2.  连接池：负责存储和管理客户端与数据库的连接，一个线程负责管理一个连接。
> 3.  SQL接口：用于接收客户端发出的各种SQL命令，并且返回用户需要的查询结果，比如DML，DDL，存储过程，触发器，视图等。
> 4.  解析器：负责将SQL请求转换成一个SQL解析树，然后根据MySQL的规则校验SQL是否合法。
> 5.  查询优化器：当解析树通过解析器语法检查之后，将交由优化器转化成执行计划与存储引擎层交互。
> 6.  缓存：缓存机制是由一系列小缓存组成，比如表缓存，记录缓存，权限缓存，引擎缓存等。如果查询缓存有命中的结果，则直接返回缓存的数据。

**3.存储引擎层**

存储引擎负责MySQL中的数据存储与提取，与底层系统文件进行交互。MySQL存储引擎是插件式的，可插拔。服务器中的查询存储引擎通过接口与存储引擎进行通信，接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异，现在有多种存储引擎，各有各种特点，常见的是MyISAM和InnoDB。

**4.系统文件层**

系统文件层主要负责将数据和日志存储的文件系统上，并完成与存储引擎层的交互，是文件的物理存储层。主要包括日志文件，数据文件，配置文件，pid文件，socket文件等。

# 五、SQL分类 #

> 结构化查询语言（Structured Query Language）简称SQL，是一种特殊目的的编程语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。

**SQL语句可分为以下三类：**

*  DDL（Data Definition Language）数据定义语言，用来维护存储数据的结构。比如create语句、drop语句、alter语句等。
 *  DML（Data Manipulation Language）数据操作语言，用来对数据进行操作。比如insert语句、delete语句、update语句等。
 *  DCL（Data Control Language）数据控制语言，主要负责权限管理和事务。比如grant语句、revoke语句、commit语句。

**说明以下**，DML中又单独分了一个DQL（Data Query Language）数据查询语言，比如select语句、from语句、where语句等。

# 六、存储引擎 #

## 6.1 定义 ##

存储引擎就是数据库管理系统如何存储数据、如何为存储的数据建立索引、如何更新数据、如何查询数据等技术的实现方法，MySQL中的存储引擎是插件式的存储引擎，它可以支持多种存储引擎。

## 6.2 查看存储引擎 ##

通过`show engines`语句可以查看MySQL支持的存储引擎。比如：  
![2848aaf5cd334570847819265efc2492.png][]  
其中MySQL底层默认使用的存储引擎是`InnoDB`，该存储引擎支持事务、行级锁、外键等。

## 6.3 存储引擎对比 ##

![e2a90c4cc1c24cce9388a8aca6f0de4a.png][]

[MySQL_Linux]: https://blog.csdn.net/qq_61635026/article/details/126507464
[d18dd82217354071b0d4b8a97156f0d3.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d18dd82217354071b0d4b8a97156f0d3.png
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