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1.数据库的概念
数据库的狭义概念：
• 我们将数据库客户端mysql、数据库服务端mysqld、数据库数据存储目录下的所有数据（默认目录为/var/lib/mysql）合起来称为数据库。
• 也就是说数据库=mysql+mysqld+数据。
数据库的广义概念：
提供较为便捷的数据存取服务的软件集合解决方案称为数据库。
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。
虽然单纯的使用文件也可以存储数据，但会存在如下缺点：
• 安全性问题：数据误操作后无法进行回滚。
• 不利于数据的查询和管理：没有将存储的数据以某种数据结构组织起来。
• 控制不方便：数据的控制需要用户自己来完成。
• 不利于存储海量数据：数据量越大用户操控数据的成本越高。
为了解决上述问题，于是专家们设计出了更利于管理数据的数据库。注：如果用文件存储，文件内数据内容的管理工作需要程序员自己做，数据库的本质是程序员和文件之间的一层软件层，对文件的内容提供基本的内容操作，不用程序员手动的进行数据管理，帮助程序员进行数据管理。
客户端 VS 服务器：
数据库是分为数据库服务器和数据库客户端的，以MySQL数据库为例，我们使用MySQL数据库时会先通过mysql -uroot -p命令连接MySQL服务器。如下：
这里我们使用的mysql命令就是MySQL的客户端，而MySQL服务器可以通过ps -axj | head -1 && ps -axj | grep mysqled | grep -v grep命令进行查看。如下：
这里查看到的mysqld就是MySQL的服务器，我们使用mysql命令实际就是在连接mysqld服务。通过 netstat -ltp 命令可以看到，MySQL服务器底层采用的是TCP6协议，目前服务器处于监听状态。如下：
也就是说，MySQL服务器本质是一个网络服务器，我们使用mysql命令连接MySQL服务器时，本质就是MySQL客户端在向MySQL服务器发起连接请求，连接建立成功后MySQL客户端就会将用户输入的SQL语句发送给MySQL服务器，之后MySQL服务器就会根据SQL语句对数据进行对应的操作。
数据库的存储介质:
• 磁盘，比如MySQL就是一种磁盘数据库。
• 内存，比如redis就是一种内存数据库。
注：
1.数据库按存储介质可以分为磁盘数据库和内存数据库，其中内存数据库又称为主存数据库（Main Memory Database）。
2.磁盘数据库的数据主要存储在磁盘上，因此磁盘数据库在数据的持久化保存上有明显优势。但磁盘数据库为了提高数据的存储效率，也有自己对应的缓存机制，因此在某一个时刻之内，不一定所有数据都会被刷新到磁盘上。
3.内存数据库的数据主要存储在内存中，与磁盘数据库相比，内存数据库可以大大提高读取速度，减少数据库的访问时间。但内存数据库并非完全不使用磁盘，数据库的启动信息、初始数据等还是需要存储在磁盘上的，只是数据主要在内存中进行存储和运算。
4.由于内存数据库的数据存储在内存中，数据库主机掉电后数据就会丢失，因此在数据库服务关闭前通常需要把内存中的数据转储到磁盘上，甚至在内存数据库运行期间，一些数据也会持久化到磁盘存储。
2.主流数据库
下面列举了几个主流的数据库：
• SQL Server：微软的产品，.Net程序员的最爱，适合中大型项目。
• MySQL：甲骨文产品，世界上最受欢迎的数据库，并发性好，但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。
• Oracle：甲骨文产品，适合大型项目和复杂的业务逻辑，但并发一般来说不如MySQL。
• PostgreSql：加州大学伯利克分校计算机系开发的关系型数据库，无论私用，商用，还是学术研究，都可以免费使用、修改和分发。
• SQLite：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。
3.基本使用
3.1.连接服务器
连接MySQL服务器的方式如下：
解释说明：
• -h： 表示你要连接的MySQL服务器所在的主机，127.0.0.1表示本主机。
• -P： 表示你要连接的MySQL服务器所对应的端口号，一般默认是3306。
• -u： 表示用哪一个用户连接MySQL服务器，root表示超级用户。
• -p： 表示该用户对应的密码，密码可以直接跟在-p后面，也可以回车后输入。
此外，如果要连接的是本地的MySQL服务器，那么连接时只需要指明用户名和用户密码即可。如下：
连接到MySQL服务器后，就可以输入各种SQL语句让服务器执行了，当要退出mysql时直接输入quit或exit或\q即可。如下：
注：mysql端口号默认3306，如果想修改mysql的端口号，可以vim /etc/my.cnf打开配置文件，在mysqld部分增加port=端口号的选项，如下图所示。此时重新启动mysql，然后使用netstat -nltp命令可以看到mysql的端口号改为3333，如下图二所示。
3.2.服务器管理
停止服务器：
通过systemctl stop mysqld命令或service mysqld stop命令可以停止MySQL服务器。比如：
启动服务器：
通过systemctl start mysqld命令或service mysqld start命令可以启动MySQL服务器。比如：
重启服务器：
通过systemctl restart mysqld命令或service mysqld restart命令可以重启MySQL服务器。比如：
3.3.数据库服务器，数据库，表关系
数据库服务器，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：
注：
1.图中的Client对应的就是mysql命令，MySQL对应的就是mysqld服务。
2.DB（database）表示的是mysqld管理的多个数据库，而每一个DB下会包含多张表。
3.4.使用案例
3.4.1.数据存储路径
数据存储路径：
通过MySQL创建的数据库和各种表结构，最终会以文件的形式存储下来，通过查看MySQL的配置文件中的datadir可以得知数据文件的存储路径。
默认MySQL配置文件的绝对路径为/etc/my.cnf，配置文件中datadir对应的值为/var/lib/mysql。如下：
将来MySQL创建的数据库文件都会存储在该目录下，可以看到该目录下有很多MySQL相关的数据文件。如下：
3.4.2.创建/删除数据库
创建/删除数据库：
连接MySQL服务器后，通过 create database helloworld; 语句创建一个名为helloworld的数据库。比如：
mysql的命令行写入必须以分号结尾。
这时/var/lib/mysql目录下，就会多出一个名为helloworld的目录。如下：
目前helloworld目录下只有一个名为的db.opt的文件，该文件中指明了当前数据库的默认字符编码和字符校验规则。如下：
因此我们创建数据库时，本质就是在MySQL的数据存储路径下新建了一个目录，而当我们使用 drop database helloworld; 命令将这个数据库删除后，这个目录其实也就不存在了。比如：
此时在MySQL的数据存储路径下的helloworld目录也就不存在了，因此删除数据库本质就是删除数据存储路径下对应的目录。
注：
1.这里创建和删除数据库是在mysql客户端进行创建和删除，创建和删除数据库的本质是mysql客户端将操作语句通过网络或本地环回发送给mysqld服务端，mysqld服务端进程收到指令后进行系统调用创建或删除某个目录。
2.在mysql命令行下想要清屏，可以使用 system clear 命令调用系统命令中的clear清屏。
3.4.3.使用数据库
使用数据库：
使用数据库之前，可以先通过 show databases; 语句查看当前都有哪些数据库，然后再通过 use helloworld; 语句使用指定的数据库。比如：
使用数据库可以理解成，就是使用cd命令进入到该数据库对应的目录当中。
使用命令可以看到当前在数据库中所处的目录，比如：
3.4.4.创建数据库表
创建数据库表：
这里我们通过create语句创建一个简单的student表。比如：
通过 show tables 命令可以查看当前数据库中的表，比如：
通过 show create table student \G 命令可以查看创建的student表结构。比如：
由于student表采用的存储引擎是InnoDB，因此在MySQL的数据存储路径下的helloworld目录下，就会多出两个文件，分别是student.frm和student.ibd。如下：
其中student.frm是表结构文件，student.ibd是表数据和索引的文件。
如果说创建数据库的本质是在数据存储路径下新建一个目录的话，那么创建表本质实际就是在特定的数据库目录下新建若干个文件（InnoDB存储引擎对应的是两个，MyISAM存储引擎对应的是三个），因此在创建表之前一定要先选择一个数据库。
3.4.5.表中插入数据
通过desc语句可以查看对应的表结构。比如：
通过insert语句可以向表中插入数据。比如：
3.4.6.查询表中的数据
通过select语句可以查看表中的数据。比如：
3.5.数据逻辑存储
表中的数据是以二维表格的形式进行呈现的，包括行和列。如下：
其中每一行我们称之为是一条记录，而每一列都代表一个属性（属性列）。
4.MySQL架构
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。
MySQL的架构设计如下：
MySQL架构主要可分为如下四层：
• 连接层：主要完成一些类似连接处理，授权认证及相关的安全方案。
• 服务层：在MySQL数据库系统处理底层数据之前的所有工作都是在这一层完成的，包括权限判断、SQL接口、SQL解析、SQL分析优化、缓存查询的处理以及部分内置函数执行等。各个存储引擎提供的功能都集中在这一层，如存储过程、触发器、试图等。
• 引擎层：由多种可拔插的存储引擎共同组成，真正负责MySQL中数据的存储和提取，每个存储引擎都有自己的优点和缺陷，服务层是通过存储引擎API来与它们交互的。
• 存储层：将数据存储在裸设备的文件系统之上，完成存储引擎的交互。
MySQL客户端：
MySQL服务器会收到MySQL客户端发来的SQL语句，并根据SQL语句执行对应的操作。
• 这里的MySQL客户端不仅仅指的是连接MySQL时使用的mysql命令，MySQL客户端还包括语言接口客户端。
• MySQL给各种语言提供的用于访问数据库的接口，用户通过调用这些接口也可以向MySQL服务器发送SQL语句。
mysql命令本质是一个可执行程序，通过file命令可以看到该可执行程序是采用动态链接的方式生成的，通过ldd命令可以看到该可执行程序依赖的C/C++库文件。如下：
也就是说，mysql命令本身就是C/C++编写的，因此在编写mysql程序时，一定需要调用MySQL提供给C/C++的语言接口客户端。当然，MySQL不仅仅提供了C/C++对应的语言接口，像Python、Java、PHP等都有对应的MySQL接口。
5.SQL分类
SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）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语句可分为如下三类：
• 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。
注：1.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。
2.数据定义语言DDL对数据库和表结构更多的是属性操作，数据操作语言DML对数据库和表结构更多的是数据内容操作。
3.数据定义语言DDL和数据操作语言DML完成了数据库的基本功能，数据控制语言DCL完成的是保证数据库的系统安全和账户管理工作。
6.存储引擎
6.1.存储引擎概念
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; 命令可以查看MySQL支持的存储引擎。比如：
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。
注：从上图可以看出InnoDB是默认DEFAULT支持的搜索引擎，这是因为前面我们在/etc/my.cnf配置文件中设置了默认搜索引擎为InnoDB，如下图所示。
6.3.存储引擎对比
各个存储引擎对比如下：
建议记忆：InnoDB存储引擎是支持事务的，而MyISAM存储引擎是不支持的。
