一、数据库基础
1.1 认识数据库
为什么学习数据库
- 瞬时数据：比如内存中的数据，是不能永久保存的。
- 持久化数据：比如持久化至数据库中或者文档中，能够长久保存。
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。
1.2 数据库的相关概念
1.2.1 DB
DB（英文全称database，数据库）是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。
1.2.2 DBMS
数据库管理系统(DatabaseManagementSystem)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。
1.2.3 SQL
结构化查询语言(StructuredQueryLanguage)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是一种ANSI（美国国家标准协会）的标准，但也有许多不同版本的SQL语言。SQL是关系数据库系统的标准语言。所有关系型数据库管理系统，如MySQL,SQLServer,Oracle,Sybase,postgreSQL 和 MSAccess使用SQL作为标准数据库语言。
1.2.3.1 SQL 使用
允许用户访问在关系数据库管理系统的数据。
让用户来描述数据。
允许用户定义数据库中的数据和处理数据。
允许使用SQL模块，库和预编译器的其他语言中嵌入。
允许用户创建和删除数据库和表。
允许用户创建视图，存储过程，函数在数据库中。
允许用户设置表，过程和视图的权限
1.2.3.2 SQL 命令
标准的SQL命令进行互动使用在关系型数据库有：CREATE,SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE 和
DROP。这些命令可分为基于其性质组。
- DQL(Data Query Language)- 数据查询语言
- DML(Data Manipulate Language)-数据操作语言
- DDL(Data Define Languge)- 数据定义语言
- DCL(Data Control Language)-数据控制语言
- TCL(Transaction Control Language)- 事务控制语言 commit、rollback
1.2.4 数据库术语
数据库:数据库是一些关联表的集合。
数据表:表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
列:一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
行：一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
冗余：存储两倍数据，冗余降低了性能，但提高了数据的安全性。
主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
外键：外键用于关联两个表。
复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
索引：使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
参照完整性:参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。
1.2.5 数据模型
1.2.5.1 模型
模型是对事务、对象、过程等客观系统中的内容的模拟和抽象表达。
1.2.5.2 数据模型
数据模型也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象。
数据模型分为两大类：概念模型、组织层数据模型也称组织模型。
组织模型分为：层次模型（用树形结构组织数据）、网状模型（用图形结构组织数据）、关系模型（用简单二维表结构组织数据）、对象-关系模型（用复杂的表格以及其他组织结构组织数据）。
数据模型是数据库的基础，数据是对客观事物的符号表示，模型是现实世界的抽象。
信息世界是对现实世界的抽象，人们把事物的特征和联系通过符号记录下来，并用规范化的语言描述现实世界的事物，从而构成一个基于现实世界的信息世界，这个信息世界就是概念模型。概念模型主要用来描述显示世界的概念化结构，它使数据库的设计人员在设计的初始阶段，摆脱计算机系统及数据库管理系统的具体技术问题，集中精力分析数据以及数据之间的联系。在概念模型中，最常用的设计模型就是实体—联系模型（ER模型）。
逻辑数据模型是具体的数据库管理系统所支持的数据模型，主要有**关系数据模型、层次数据模型和网状数据模型。**关系数据模型是目前最流行的数据库模型，支持关系数据模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统，MySQL就属于关系数据库管理系统。关系数据模型以二维表结构来表示事物与事物之间的联系，也可以称为实体与实体之间的联系。
1.3 数据库种类
逻数据库模型主要是两种，即关系型数据库和非关系型数据库。
1.3.1 关系型数据库
关系型数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库。
- 关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所 组成的一个数据组织。
- 通过SQL结构化查询语句存储数据。
- 强调ACID规则, 保持数据一致性,ACID规则即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）
1.3.2 Nosql 数据库
NoSQL 最常见的解释是“non-relational”， “Not Only SQL”也被很多人接受。NoSQL 仅仅是一个概念，泛指非关系型的数据库，区别于关系数据库，它们不保证关系数据的ACID特性。
NoSQL 的产生并不是要彻底地否定关系型数据库，而是作为传统关系型数据库的一个有效补充。NOSQL数据库在特定的场景下可以发挥出难以想象的高效率和高性能。
1、NOSQL 不是否定关系数据库，而是作为关系数据库的一个重要补充
2、NOSQL 为了高性能、高并发而生，忽略影响高性能，高并发的功能
3、NOSQL 典型产品memcached(纯内存)，redis(持久化缓存)，mongodb(文档的数据库)。
1.3.3 关系型数据库和非关系型数据库优缺点
关系型数据库优缺点:
优点：
1、易于维护：都是使用表结构，格式一致；
2、使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；
3、复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。
缺点：
1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；
2、固定的表结构，灵活度稍欠；
3、高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。
非关系型数据库优缺点:
优点：
1、格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、
图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
2、速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
3、高扩展性；
4、成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。
缺点：
1、不提供sql支持，学习和使用成本较高；
2、无事务处理；
3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。
1.4.2 数据库存储数据的特点
将数据放列表中，表再放到库中
一个数据库中可以有多个表，每个表都有一个的名字，用来标识自己。表名具有唯一性。
表具有一些特性，这些特性定义了数据在表中如何存储，类似C++中“类”的设计表由列组成，我们也称为字段。所有表都是由一个或多个列组成的，每一列类似C++中的“属性”。
表中的数据是按行存储的，每一行类似于C++中的“对象”。
对于学员管理系统数据库中的表设计有如下:
(1) 学生档案信息表
(2) 班级设置信息表
(3) 院系信息表
(4) 寝室信息表
(5) 用户信息表
二、初始化MySQL
2.1 MySQL 产品介绍
2.1.2 平台及软件支持
支持各种平台，常搭配Linux。组成的LAMP（Linux-Apache-MySQL-PHP）网站架构是目前国际流行的网站架构方案。
2.1.3 体系结构
MySQL 体系结构
MySQL 由以下几部分组成：
连接池组件、管理服务和工具组件、SQL接口组件、查询分析器组件、优化器组件、缓冲组
件、插件式存储引擎、物理文件。
连接者：不同语言的代码程序和mysql的交互（SQL交互）
1、连接池 管理、缓冲用户的连接，线程处理等需要缓存的需求
2、管理服务和工具组件 系统管理和控制工具，例如备份恢复、Mysql复制、集群等
3、sql 接口 接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果
4、查询解析器SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析(权限、语法结构)
5、查询优化器 SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化
select id,name from user where age = 40;
a.这个select 查询先根据where语句进行选取，而不是先将表全部查询出来以后再进行age过滤
b.这个select查询先根据id和name进行属性投影，而不是将属性全部取出以后再进行过滤
c.将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果
6、缓存如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据
7、插入式存储引擎存储引擎说白了就是如何管理操作数据（存储数据、如何更新、查询数据等）的一种方法。因为在关系数据库中数据的存储是以表的形式存储的，所以存储引擎也 可以称为表类型（即存储和操作此表的类型）
