＜MySQL＞数据库基础

一、数据库概念

（一）什么是数据库

（二）数据库存储介质

（三）常见数据库

二、数据库基本操作

（一）连接数据库

（二）使用数据库

（三）服务器、数据库、表关系

三、MySQL语句分类

四、MySQL架构

五、存储引擎

（一）查看存储引擎

（二）存储引擎间的区别

一、数据库概念

（一）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：

安全性问题：数据容易被修改，可能造成误操作。
不利于数据查询与管理：数据直接存储，没有被高效组织。
不利于存储海量数据：数据量过大时，会导致文件体积膨胀。
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：

（二）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。

（三）常见数据库

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。

二、数据库基本操作

（一）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：

（二）使用数据库

查看当前 MySQL 系统中有哪些数据库

mysql> show databases;

注：这四个数据库都属于系统数据库，不可删除。

创建一个名为 DataBase1 的数据库：

mysql> create database DataBase1;

创建成功：

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两个名为 T1 的相关文件：

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。

（三）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：

执行结果都是以行列式呈现的，本质上就是一张表：

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。

三、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。

四、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

五、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。

（一）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。

（二）存储引擎间的区别

存储引擎	事务支持	ACID 兼容性	锁定级别	数据表类型	支持的索引类型	外键约束	全文搜索	备注
InnoDB	是	是	行级锁	事务表	BTree	是	是	MySQL 默认存储引擎，适用于事务处理。
MRG_MYISAM	否	否	表级锁	非事务表	哈希表	否	否	合并（合并式）存储引擎，不常用。
MEMORY	是	是	表级锁	临时表	无	否	否	将数据存储在内存中，适用于临时数据。
BLACKHOLE	否	否	表级锁	非事务表	BTree、全文	否	否	黑洞存储引擎，丢弃所有写入数据。
MyISAM	否	否	表级锁	非事务表	无	否	是	早期 MySQL 默认存储引擎，性能较快。
CSV	否	否	表级锁	非事务表	无	否	否	存储数据以逗号分隔值（CSV）格式。
ARCHIVE	否	否	表级锁	非事务表	无	否	否	用于性能监控和分析系统性能。
PERFORMANCE_SCHEMA	否	否	无锁定	系统表	无	否	否	用于性能监控和分析系统性能。
FEDERATED	是	是	表级锁	非事务表	无	是	否	用于访问远程数据库的存储引擎。