【MySQL】MySQL入门基础

小咪咪 2024-04-27 07:43 78阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、数据库基础
 *   *  1. 什么是数据库
     *  2. 数据库和文件
     *  3. 主流数据库（关系型数据库）
 *  二、MySQL的基本使用
 *   *  1. 连接服务器
     *  2. 服务器管理
     *  3. 服务器、数据库、表关系
     *  4. 使用案例
 *  三、数据的逻辑存储和实际存储
 *  四、MySQL的架构
 *  五、SQL分类
 *  六、存储引擎

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## 一、数据库基础 ##

### 1. 什么是数据库 ###

**`数据库`** 是一个有组织的集合，用于存储和管理数据的系统。它是一个软件系统，被设计用来存储、检索和管理数据，并提供数据的快速访问和处理。数据库可以被看作是一种特殊的文件系统，但与传统的文件系统不同的是：它能够更加高效的存储和管理大量结构化数据。

数据库主要由`数据库管理系统（DBMS）`和`数据库`组成：

>  *  **数据库管理系统(DBMS)：**
>     
>      *  数据库管理系统是数据库的核心组成部分。它是一种软件系统，用于管理数据库的创建、维护、访问和操作。DBMS提供了一组功能，允许用户定义数据结构、存储数据、检索数据、更新数据、维护数据完整性、实施安全性控制、备份和恢复数据等。常见的DBMS包括MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL、SQLite等。不同的DBMS可能支持不同的数据模型，如关系型、文档型、图形型等，以满足不同类型的应用需求。
>  *  **数据库：**
>     
>      *  数据库是一个有组织的数据集合，其中包含一个或多个数据表，每个数据表存储特定类型的数据。数据库用于持久性地存储和管理数据。数据可以以结构化的方式存储，允许用户定义数据表的结构、字段和数据类型。数据库中的数据可以根据需要进行增加、修改、删除和查询。数据库可以用于存储各种类型的数据，包括文本、数字、图像、音频、视频等。

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### 2. 数据库和文件 ###

存储数据用文件就可以了，为什么还要弄个数据库?

**`文件保存数据`** 有以下几个缺点：

>  *  文件的安全性问题
>  *  文件不利于数据查询和管理
>  *  文件不利于存储海量数据
>  *  文件在程序中控制不方便

数据库相比于传统的文件存储系统具有重要的优点如下：

> 1.  **数据结构化和一致性：** 数据库强制数据以一种结构化的方式存储，这有助于确保数据的一致性和准确性。文件存储系统通常不提供此类数据结构化支持。
> 2.  **数据完整性：** 数据库管理系统（DBMS）提供了强大的数据完整性约束，以确保数据的有效性。这包括主键、外键、唯一性约束等。
> 3.  **数据共享：** 多个用户或应用程序可以同时访问数据库，而不会破坏数据的完整性。数据库提供了并发控制机制来管理同时访问数据的多个用户。
> 4.  **数据安全性：** 数据库可以提供用户身份验证和访问控制，以保护敏感数据免受未经授权的访问。文件存储通常没有这种级别的安全性。
> 5.  **高性能和优化查询：** 数据库系统经过优化，能够高效地处理数据检索和复杂查询。文件系统通常没有这种查询优化功能。
> 6.  **数据冗余减少：** 数据库减少了数据冗余，因为相同数据只存储一次，而且可以通过外键建立关系，从而减少了数据存储和更新的复杂性。
> 7.  **数据一致性维护：** 数据库提供了事务处理，允许多个操作被作为一个单一的、原子性的工作单元来执行。这有助于保持数据的一致性，即使在系统出现故障的情况下。
> 8.  **备份和恢复：** 数据库提供了备份和恢复功能，以保护数据免受丢失或损坏。文件存储通常需要手动管理备份。
> 9.  **数据可扩展性：** 数据库系统可以根据需求进行扩展，以处理大规模数据，而不会导致性能下降。
> 10. **数据查询和分析：** 数据库允许执行复杂的查询和分析操作，以从数据中提取有用的信息。这是文件存储系统所不具备的功能。

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### 3. 主流数据库（关系型数据库） ###

*  `SQL Sever`： 微软的产品，.Net程序员的最爱，中大型项目。
 *  `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。主要用在电商，SNS，论坛。对简单的SQL处理效果好。
 *  `PostgreSQL` :加州大学伯克利分校计算机系开发的关系型数据库，不管是私用，商用，还是学术研究使用，可以免费使用，修改和分发。
 *  `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，而且目前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`： 是一个用Java开发的嵌入式数据库，它本身只是一个类库，可以直接嵌入到应用项目中

`mysql` 是一套给我们**提供数据存取的服务的网络程序**。

数据库一般指的是，在磁盘或者内存中存储的特点结构组织的数据——将来在磁盘上存储的一整套数据库方案。

数据库服务——`mysqld`

![在这里插入图片描述][4fe8dfb3cbe34e31a4ee8fde6d69072f.png]

一般文件确实提供了数据的存储功能，但是文件没有提供非常好的数据管理能力（用户角度）

**数据库的本质：** 对数据内容存储的一套解决方案，用户将字段或者要求交给mysql，mysql再将要求交给mysqld服务端，最后mysqld再将结果返回给mysql，然后由mysql返回给用户。

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## 二、MySQL的基本使用 ##

### 1. 连接服务器 ###

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

![在这里插入图片描述][e584f7ef7eb34374b5ca683c3c9734b8.png]

`注意：`

> 1.  如果没有写 \-h 127.0.0.1 默认是连接本地
> 2.  如果没有写 \-P 3306 默认是连接3306端口号

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### 2. 服务器管理 ###

1.  执行 `win+r` 输入 `services.msc` 打开服务管理器
2.  通过下图左侧停止，暂停，重启动按钮进行服务管理  
    ![在这里插入图片描述][de8d084424ec44198cb743b6795867a0.png]

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### 3. 服务器、数据库、表关系 ###

*  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。
 *  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。
 *  数据库服务器、数据库和表的关系如下：  
    ![在这里插入图片描述][f9550241e8c44bcbba83f17cab825404.png]

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### 4. 使用案例 ###

![在这里插入图片描述][3af77c8350d5429f801355419d280a9d.png]

? **创建数据库：**

create database helloworld;

![在这里插入图片描述][9dca510422134bd7aa653fc87f4ef3e3.png]  
其中，helloworld是要创建的新数据库的名称，执行该语句后，MySQL服务器将在其文件系统上创建一个新的数据库目录，并在其中存储有关该数据库的元数据信息。然后，可以使用该数据库执行其他 SQL 操作，如创建表格、插入数据等。在创建数据库时，还可以通过可选的参数来指定其他属性，例如字符集、校对规则等。

? **使用数据库：**

use helloworld;

helloworld是指要使用的数据库的名称，在MySQL服务器中，可以同时存在多个数据库，使用`use`语句可以让用户指定当前要使用哪个数据库，从而执行该数据库中的SQL操作。在使用use语句之前，必须先创建要使用的数据库。

? **显示当前使用的数据库：**

select database();

`database()`是一个SQL函数，用于返回当前使用的数据库的名称。

![在这里插入图片描述][c0aca9d8b0f2409f96a474a9585614b7.png]

? **创建数据库表**

`create table` 语句用于在关系型数据库中创建新的数据表。数据表是用于存储和组织数据的一种结构化对象，其由列和行组成。

以下是一个简单的 create table 语句的例子，创建一个名为 students 的数据表，该表包 含 id、name 和 age 三个列：

![在这里插入图片描述][8117d82a7ed04609a65408c5363a4be7.png]

? **显示数据库中所有表：**

show tables

![在这里插入图片描述][4dd63a2f680d419199551e37303c2781.png]

这里我们需要注意的是：这里的 “Tables\_in\_数据库名” 中的数据库名表示的是当前使用的数据库名称。

? **向表中插入数据：**

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');

![在这里插入图片描述][8346137bd8f74d59b8f917e32c5fd73d.png]

插入的值必须与数据表中列的数据类型匹配，否则会出现错误，同时，如果插入的值中包含单引号等特殊字符，需要进行转义处理。

? **查询数据表：**

select * from table_name;

![在这里插入图片描述][5e32cae0ac1845c1a8c4ddc82d4b02a6.png]

? **获取数据表的结构信息：**

desc table_name;

![在这里插入图片描述][a49599a0689a44b0aeb38bc83bea74e3.png]

执行该语句后，将返回一个结果集，其中包含数据表的结构信息。结果集中包含以下列：Field、Type、Null、Key、Default、Extra。\\n\\nField：数据表中列的名称。

*  Type：数据表中列的数据类型。
 *  Null：列是否允许为空。
 *  Key：列是否为主键或索引。
 *  Default：列的默认值。
 *  Extra：包含有关列的其他信息。

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## 三、数据的逻辑存储和实际存储 ##

**`逻辑存储`**

数据库的数据逻辑存储是指在数据库中，如何将数据逻辑地组织和存储的问题。它是数据库设计的一个重要方面，对数据库的性能、可靠性和可扩展性等方面都有重要影响。

数据逻辑存储主要是通过表、视图、索引等方式实现的。具体来说，每个数据库包含多个数据表，每个数据表包含多个数据行和数据列，每个数据列定义了数据类型和其他属性。数据表之间可以通过关联关系进行连接，形成视图。而索引则是一种数据结构，用于快速定位和访问数据表中的数据。

**`实际存储`**

数据库的数据实际存储结构包括数据页和数据行。

数据页是数据库管理系统存储数据的最小单位，通常是固定大小的二进制文件。每个数据页通常包含多个数据行和一些元数据信息。数据库会将数据表中的数据按照数据页的大小进行分割和存储，以提高数据的访问效率。\\n\\n数据行是数据表中的一条记录，也是数据库中存储数据的基本单位。每个数据行包含若干个列，每个列对应一个数据类型的值。数据行可以看作是数据库中的一个对象，它具有唯一的标识符和属性。

数据库的数据实际存储结构通常是由数据库管理系统自动维护的，用户只需要使用 SQL 语句进行操作即可。不过，在进行数据库设计时，需要考虑数据的存储方式和结构，以便提高数据库的性能和可维护性。

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## 四、MySQL的架构 ##

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。

![在这里插入图片描述][d8172b01405a4dfba12ff73d38f52ae4.png]

*  `客户端`：  
    客户端是 MySQL 的用户界面，它允许用户与 MySQL 服务器进行交互。MySQL 客户端可以是命令行工具，如 mysql 或 mysqladmin，也可以是可视化工具，如MySQL Workbench。
 *  `服务端`：  
    MySQL 的服务端包括连接管理器、查询分析器、查询缓存、解析器、优化器、执行器等组件。当客户端连接到 MySQL 服务器时，连接管理器接收并处理连接请求。一旦连接建立，查询分析器将解析和分析查询语句，优化器将生成执行计划，执行器将执行查询并返回结果。
 *  `存储引擎`：  
    存储引擎是 MySQL 的底层数据存储和检索系统。MySQL 支持多种存储引擎，包括 MyISAM、InnoDB、MEMORY 等。每种存储引擎都有其独特的特点和适用场景。例如，MyISAM 适用于静态数据，InnoDB 适用于高并发性能。

MySQL 服务器的连接管理器负责管理客户端与服务器的连接。当客户端请求连接时，连接管理器会分配一个新的线程来处理该连接。连接管理器会监控连接的活动，当连接空闲时，会关闭它们，以释放服务器资源。

**存储引擎层的主要作用包括：**

>  *  数据的物理存储：存储引擎负责将数据存储在磁盘上，包括表的数据、索引等。
>  *  数据的检索和处理：存储引擎负责将查询语句转换成对数据的检索操作，并对结果进行处理和排序等操作。
>  *  事务处理：存储引擎负责实现 MySQL 的事务特性，包括事务的开始、提交和回滚等操作。
>  *  并发控制：存储引擎负责实现并发控制机制，以保证多个用户同时访问数据库时的数据一致性和完整性。

总的来说，MySQL 的架构采用了`客户端 / 服务端`模式，服务端包括多个组件，存储引擎提供底层数据存储和检索服务。这种架构的优点是可以提高 MySQL 的性能和可扩展性，同时使其更加灵活和可定制。

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## 五、SQL分类 ##

*  DDL【data definition language】 数据定义语言，用来维护存储数据的结构，代表指令: create, drop, alter
 *  DML【data manipulation language】 数据操纵语言，用来对数据进行操作，代表指令： insert，delete，update
 *  DML中又单独分了一个DQL，数据查询语言，代表指令： select
 *  DCL【Data Control Language】 数据控制语言，主要负责权限管理和事务，代表指令： grant，revoke，commit

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## 六、存储引擎 ##

**`存储引擎`** 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和如何更新、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。

`InnoDB 和 MyISAM 的对比`

> 1.  事务支持：InnoDB 是支持事务的，而 MyISAM 不支持事务。
> 2.  锁机制：InnoDB 采用行级锁，而 MyISAM 采用表级锁。

? **查看存储引擎**

show engines;

![在这里插入图片描述][5867511d038b4409b2ce9cb926cd1d48.png]

? **存储引擎对比**

![在这里插入图片描述][80ed92f2d7e24825822f654f202b6851.png]

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