【MySQL】--- 数据库基础

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(๑•́ ₃ •̀๑) 文章专栏： MySQL

本篇博客我们来建立一下数据库的相关概念，主要理解什么是数据库以及mysql和mysqld，MySQL架构等问题。

🏠 登录选项认识

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

注：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。

我们登录时当然也可以简写成：

mysql -u  root -p

总结:

1. -h 指明登陆部署了mysql服务的主机，-P指明我们要访问的端口号，-u指明登录用户，-p指明需要输入的密码。

2. 密码输入的时候是不回显的。

🏠 什么是数据库

(1) MySQL本质是一种网络服务。

1. mysql是数据库服务的客户端。

2.mysqld是数据库服务的服务器端(可执行程序带d后缀的代表是守护进程)

3.MySQL本质是基于C(mysql)S(mysqld)模式的一种网络服务。

验证mysqld是服务端:

netstat -lntp
//netstat -lntp 命令会列出所有处于监听状态的 TCP 端口，并且显示这些端口对应的进程信息，同时以数字形式显示地址和端口号，不进行域名解析。

我们知道端口号是用来表示一台计算机中特定进程所提供的服务。上图查询结果显示mysqld绑定了3306这个端口号，证明它是服务端。

（2）MySQL服务

Q1 : 为什么我们MySQL需要启动服务后才能用mysql连接？

因为MySQL是一种网络服务，我们可以查看它对应的端口号。

Q2 : MySQL服务是什么？

MySQL服务是一套提供数据存取服务的网络程序。

（3）区分相关概念

1. 口语中数据库：在磁盘或内存中存储额特定结构与组织的数据，即在磁盘上存储的一套数据库方案(文件)。(数据库最终要么存储在磁盘要么存储在内存，我们当前只考虑磁盘，而存储在磁盘中的一组数据库文件就可以称为数据库)
2. 数据库服务：mysqld。
3. 数据库客户端：mysql。

(4) 为什么不直接用数据库存储数据而要用数据库？

1. 一般的文件确实提供了数据的存储功能，但是文件并没有提供非常好的数据内容管理能力，这是站在用户角度上的。

比如：程序员对一个有上百万行内容的文件进行有效信息的提取，此时他需要打开文件，手动统计，这明显是效率低下的，文件只给我们提供基本的读写功能，但是没有提供文件内容(数据)管理功能。

文件存储还有以下缺点：

1.文件的安全性问题

2.文件不利于数据查询和管理

3.文件不利于存储海量数据

4.文件在程序中控制不方便

2. 数据库本质是对数据内容存储的一套解决方案，用户给数据库提供相关字段或者要求，数据库就能根据需求进行分析，直接返回结果。这样就很好地将数据管理起来了，方便数据管理。

(5) 总结什么是数据库

1. 宏观上：数据库整体是一套对外的数据存储解决方案。由数据库客户端(mysql),数据库服务端(mysqld)以及数据库文件构成。

2.局部上：数据库是磁盘上某种提供数据存储能力的文件，它不是我们平常所说的普通文件，它有自己的内部格式，支持mysqld对其进行增删查改。

🏠 见一见数据库

样例：mysql建立一个数据库建立一张表结构插入一些数据对比mysql在linux中对应是如何表现的。(简单看看)

(1) 查看数据库

show databases;

(2) 建立数据库

create database 数据库名; //注意以分号为结尾

创建数据库后数据库相关目录变化:

我们发现创建完helloworld数据库之后,在mysql目录下新建了helloworld目录。

结论 : 建立数据库，本质就是linux下的一个目录。

(3) 建立一张表

建立一张表之前得先选择哪个数据库，也就是相当于选择那个目录。

use 数据库名称;

建立表操作：

create table 表名称 (id int,name varchar(32),gender varchar(2)
);
//int varchar是类型

现象：

结论：在数据库内创建表，本质是在Linux下新建对应文件即可。

(4) 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');

(5) 表中查询数据

select * from student;

Q：前面的建立数据库,建立表,查询等操作是谁帮我们做的?

mysqld服务帮我们做的。程序员通过mysql客户端，然后mysqld帮我们对数据文件实现对应要求。

结论：数据库本质也是文件，只不过这些文件并不由我们程序员直接操作，而是数据库服务帮我们操作。

注：数据库是一种行列式结构，有自己的逻辑存储结构。

🏠 主流数据库

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。

🏠 服务器数据库表之间的关系

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(mysqld)，这个管理程序可以管理多个数据库(目录)，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。

3. 数据库服务器、数据库和表的关系如下：

🏠 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。

1. 最上面MySQL客户端，它可以是我们在Linux上命令行界面，也可以是C/C++连接，图形化界面等。

2. 中间整体的MySQL SERVER主要由三部分组成：

第一层连接池：用于管理客户端连接，主要用来保存链接，鉴别用户权限以及其他安全问题，有助于减少连接开销，提高性能。
第二层：接收客户端发送的 SQL 语句，并对其进行解析，检查语法错误；同时会对解析后的SQL语句进行优化然后按照SQL协议传递给下一层。
第三层存储引擎：存储引擎负责数据的存储、索引、事务处理等。它的作用类似驱动程序，从上层接受转化处理后的SQL语句后，它会进行解释，真正帮我们访问表结构，数据库等。

Q：为什么第三层存在好几个存储引擎？

数据库是一套数据存取的解决方案，但是我们不可能只存单一类型的数据，我们存的数据是有种类差别的(文档型，二进制,..)，此时针对不同种类数据我们可能需要采取不同存储方案，此时效率就会有差别，因此MySQL给我们提供各种存储引擎提高效率满足上层需求。

注：MySQL是支持热插拔的，类似插件。我们需要用哪一个就把哪一个存储引擎加载到MySQL里。

总结：MySQL依旧是一个文件系统，只不过它是处于操作系统提供的文件系统之上的一套存储解决方案。

🏠 SQL语句分类

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。
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。

类比数据结构链表，DDL类似定义一个链表，DML类似实现链表的头删，逆置等操作。

🏠 查看MySQL存储引擎

(1) 什么是存储引擎？

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。

(2)查看存储引擎

show engines;

 show engines \G

(3) 存储引擎对比

其中常用的存储引擎是InnoDB和MyISAM。

总结一下：

1. 什么是数据库？

数据库整体是一种对外的数据存取解决方案，本质上是一种基于CS模式的网络服务。宏观上，我们把数据库理解为客户端，服务端，数据库文件这一套解决方案；局部上，我们把数据库理解为磁盘上具有特定化结构的数据库文件，支持服务端对其进行增删查改，有自己的格式。

2.如何理解mysql和mysqld，以及如何理解建立数据库和建立表？

(1) mysql是数据库的客户端，用户在客户端向服务端提出要求；mysqld是数据库服务端，根据要求对数据库文件进行操作。

(2)建立数据库本质是Linux上新建目录，而建立表本质是Linux上在对应目录新建文件。

3.MySQL整体架构？

客户端 - MySQL SERVER(连接池，中间解析层，存储引擎) - 依赖的文件系统。