一、数据库概述
- 什么是数据
描述事物特征的符号记录称为数据,描述事物的符号既可以是数字,也可以是文字、图片,图像、声音、语言等,数据由多种表现形式,它们都可以经过数字化后存入计算机。如:
name = "michael"
age = 18
gender = "male"
...
- 什么是记录
抽取事物一系列典型的特征,组成一条记录。在计算机中描述一个事物,就相当于文件里的一行内容,如:
1 michael,male,18,1999,湖北,计算机,oldboy
单纯的一条记录并没有任何意义,如果我们按逗号作为分隔,依次定义各个字段的意思,相当于定义一张表一样,如:
| id | name | gender | age | birthday | province | discipline | school |
|:----|:----|:----|:----|:----|:----|:----|:----|
| 1 | michael | male | 18 | 1999 | 湖北 | 计算机 | oldboy |
这样我们就可以了解michael,性别为男,年龄18岁,出生于1999年,来自于湖北,计算机专业等相关信息。
- 什么是数据表
表就如同上图的表格一样,下面还可以继续写入其他人的相关信息。最终保存为一个文件的形式。我们可以通俗的理解为数据表,就是一个文件。
大家想一下,当文件特别多时,我们平时都怎么管理的?
是不是得建一个文件夹啊,那这就引出了数据库的概念。
- 什么是数据库
数据库(DataBase,简称DB),顾名思义即为存放数据的仓库(我们可以通俗的理解为文件夹),只不过这个仓库是存储在计算机设备上,而且数据是按一定的格式存放的。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
- 什么是数据库管理系统
数据库管理系统(DataBase Management System 简称DBMS),在了解了Data与DB的概念后,如何科学地组织和存储数据,如何高效获取和维护数据成了关键,这就用到了一个系统软件---数据库管理系统。如:MySQL、Oracle、SQLite、Access、SQL Server等。
mysql主要用于大型门户,例如搜狗、新浪等,它主要的优势就是开放源代码,因为开放源代码这个数据库是免费的,他现在是甲骨文公司的产品。
oracle主要用于银行、铁路、飞机场等。该数据库功能强大,软件费用高。也是甲骨文公司的产品。
sql server是微软公司的产品,主要应用于大中型企业,如联想、方正等。
- 什么是数据库服务器
数据库服务器,就是运行数据库管理软件的计算机。这个后期大家学习项目部署的时候,就能有个很直观的感受。
注意:数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系(重点理解!!!)
总结:
数据库服务器:运行数据库管理软件
数据库管理软件:管理数据库软件
数据库:即文件夹,用来组织文件/表
表:即文件,用来存放多行内容/多条记录
二. MySQL介绍
MySQL是一个关系型数据库管理系统,由瑞典MySQL AB 公司开发,目前属于 Oracle 旗下公司。MySQL 最流行的关系型数据库管理系统,在 WEB 应用方面MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System,关系数据库管理系统) 应用软件之一。
MySQL是什么?
mysql就是一个基于socket编写的C/S架构的软件
客户端软件
mysql自带:如mysql命令,mysqldump命令等
python模块:如pymysql
数据库管理软件分类:
![](/qrcode.jpg)
分两大类:
关系型:如sqllite,db2,oracle,access,sql server,MySQL,注意:sql语句通用
非关系型:mongodb,redis,memcache
可以简单的理解为:
关系型数据库需要有表结构
非关系型数据库是key-value存储的,没有表结构
三. 登录设置密码
- 设置密码
初始状态下,管理员root,密码为空,默认只允许从本机登录localhost。
# mysqladmin -uroot -p password "123" 设置密码为123,由于初始没有密码,so -p后为空。
# mysqladmin -uroot -p123 password "456" 设置密码为456,-p后跟原来的密码。
- 忘记root密码,如何破解(Windows)
# 第一步关闭MySQL服务
net stop mysql
# 第二步跳过授权表启动MySQL
mysqld --skip-grant-tables
# 第三步登录root管理用户,不需要输入密码
mysql -uroot -p 直接回车,即可进入MySQL命令行。
# 第四步设置新密码
update mysql.user set authentication_string=password("root!23456") where user = 'root' and host="localhost";
# 第五步刷新授权表
flush privileges;
# 第六步获取当前MySQL服务进程号
tasklist |findstr mysql 获取进程号
# 第七步干掉该进程
taskkill /F /PID XXX(上步获取的进程号)
# 第八步正常启动MySQL服务(服务启动后,正常连接MySQL即可,此时就可以输入新改的密码进行登录了)
net start mysql
- 忘记root密码,如何破解(Linux)
# 1、修改配置文件
sudo vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
# 见下图在[mysqld]下加上skip-grant-tables
# 2、重启MySQL服务
systemctl restart mysql
# 3、登录root管理用户,不需要输入密码
mysql -uroot -p 直接回车,即可进入MySQL命令
# 4、设置新密码
mysql> update mysql.user set authentication_string=password('root123') where user='root' and host='localhost';
# 5、刷新授权表
mysql> flush privile;
# 6、进入MySQL的配置文件,删除掉先加入的内容,保存退出,重启MySQL服务。
sudo vim mysql.conf.d/mysqld.cnf
systemctl restart mysql
# 7、此时就需要用新改的密码进行登录了。
四. 统一字符编码
- Linux版本:
# 1、修改MySQL的配置文件
# 修改mysqld的配置文件
sudo vim mysql.conf.d/mysqld.cnf
#加上如下代码(见图4.1.1)
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_general_ci
# 修改mysql客户端的配置文件
sudo vim conf.d/mysql.cnf
#加上如下代码(见图4.1.2)
[mysql]
default-character-set=utf8
[client]
default-character-set=utf8
# 2、重启MySQL服务
systemctl restart mysql
# 3、查看一下,如图4.1.3
show variables like "%character%";
图4.1.1:
- Windows版本:
Windows10 cmd执行命令 show variables like "%character%"; 默认的字符编码,如图所示。
或者在命令行键入 \s,查看默认的字符编码,如图所示。
统一字符编码配置。
- 在mysql的解压目录下(与bin目录同级),新建my.ini文件,然后配置如下:
强调:配置文件中的注释可以有中文,但是配置项中不能出现中文。
# 1. 在执行mysqld命令时,下列配置会生效,即mysql服务启动时生效
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_general_ci
# 2. 针对客户端命令的全局配置,当mysql客户端命令执行时,下列配置生效
[client]
default-character-set=utf8
# 3. 只针对mysql这个客户端的配置,2中的是全局配置,而此处的则是只针对mysql这个命令的局部配置
[mysql]
default-character-set=utf8
#!!!如果没有[mysql],则用户在执行mysql命令时的配置以[client]为准。
- 重启服务
# 关闭MySQL服务
net stop mysql
# 启动MySQL服务
net start mysql
- 查看修改结果:
\s
show variables like '%character%';
五. 初识SQL语句
有了mysql这个数据库软件,就可以将程序员从对数据的管理中解脱出来,专注于对程序逻辑的编写。
mysql服务端软件即mysqld帮我们管理好文件夹以及文件,前提是作为使用者的我们,需要下载mysql的客户端,或者其他模块来连接到mysqld,然后使用mysql软件规定的语法格式去提交自己命令,实现对文件夹或文件的管理。该语法即sql(Structured Query Language 即结构化查询语言)。
SQL语言主要用于存取数据、查询数据、更新数据和管理关系数据库系统,SQL语言由IBM开发。
SQL语言分为3种类型:
1. DDL语句 数据库定义语言: 数据库、表、视图、索引、存储过程,例如CREATE DROP ALTER
2. DML语句 数据库操纵语言: 插入数据INSERT、删除数据DELETE、更新数据UPDATE、查询数据SELECT
3. DCL语句 数据库控制语言: 例如控制用户的访问权限GRANT、REVOKE
1、操作文件夹(数据库)
增:create database db1 default charset utf8;
查:show create database db1; # 查看刚刚新建的数据库
show databases; # 查看所有数据库
改:alter database db1 charset gbk;
删:drop database db1;
2、操作文件(数据表)
切换文件夹:use db1;
查看当前文件夹:select database();
增:create table t1(id int, name char);
查:show create table t1;
show tables;
desc t1;
改:alter table t1 modify name char(6); # 修改字段类型和约束
alter table t1 change name Name char(7); # 修改字段名及字段类型和约束
删:drop table t1;
3、操作文件内容(记录)
增:insert into t1(id,name) values(1,"alex"),(2,"egon"),(3,"jack");
查:select id,name from t1;
select * from t1;
改:update t1 set name = "alexdsb"; # 会将表内的所有记录更新
update t1 set name = "alexdsb" where id = 1; # 指定修改id为1的name值
删:delete from t1; # 删除所有记录
delete from t1 where id = 1; # 指定删除id为1的记录
六. 存储引擎相关
- 什么是存储引擎
mysql中建立的库===>文件夹
库中建立的表===>文件
现实生活中我们用来存储数据的文件有不同的类型,每种文件类型对应各自不同的处理机制:比如处理文本用txt类型,处理表格用excel,处理图片用png等。
数据库中的表也应该有不同的类型,表的类型不同,会对应mysql不同的存取机制,表类型又称为存储引擎。
存储引擎说白了就是如何存储数据、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。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)。
在Oracle 和SQL Server等数据库中只有一种存储引擎,所有数据存储管理机制都是一样的。而MySql数据库提供了多种存储引擎。用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎,用户也可以根据自己的需要编写自己的存储引擎。
SQL 解析器、SQL 优化器、缓冲池、存储引擎等组件在每个数据库中都存在,但不是每 个数据库都有这么多存储引擎。MySQL 的插件式存储引擎可以让存储引擎层的开发人员设 计他们希望的存储层,例如,有的应用需要满足事务的要求,有的应用则不需要对事务有这 么强的要求 ;有的希望数据能持久存储,有的只希望放在内存中,临时并快速地提供对数据 的查询。
- MySQL支持的存储引擎
mysql> show engines\G #查看所有支持的存储引擎
mysql> show variables like '%storage_engine%'; #查看正在使用的存储引擎
- InnoDB 存储引擎
支持事务,其设计目标主要面向联机事务处理(OLTP)的应用。其特点是行锁设计、支持外键,并支持类似 Oracle 的非锁定读,即默认读取操作不会产生锁。 从 MySQL 5.5.8 版本开始是默认的存储引擎。
InnoDB 存储引擎将数据放在一个逻辑的表空间中,这个表空间就像黑盒一样由InnoDB 存储引擎自身来管理。从 MySQL 4.1(包括 4.1)版本开始,可以将每个 InnoDB 存储引擎的 表单独存放到一个独立的 ibd 文件中。此外,InnoDB 存储引擎支持将裸设备(row disk)用 于建立其表空间。
InnoDB 通过使用多版本并发控制(MVCC)来获得高并发性,并且实现了 SQL 标准 的 4 种隔离级别,默认为 REPEATABLE 级别,同时使用一种称为 netx-key locking 的策略来 避免幻读(phantom)现象的产生。除此之外,InnoDB 存储引擎还提供了插入缓冲(insert buffer)、二次写(double write)、自适应哈希索引(adaptive hash index)、预读(read ahead) 等高性能和高可用的功能。
对于表中数据的存储,InnoDB 存储引擎采用了聚集(clustered)的方式,每张表都是按 主键的顺序进行存储的,如果没有显式地在表定义时指定主键,InnoDB 存储引擎会为每一 行生成一个 6 字节的 ROWID,并以此作为主键。
InnoDB 存储引擎是 MySQL 数据库最为常用的一种引擎,Facebook、Google、Yahoo 等 公司的成功应用已经证明了 InnoDB 存储引擎具备高可用性、高性能以及高可扩展性。对其 底层实现的掌握和理解也需要时间和技术的积累。如果想深入了解 InnoDB 存储引擎的工作 原理、实现和应用,可以参考《MySQL 技术内幕:InnoDB 存储引擎》一书。
- MyISAM 存储引擎
不支持事务、表锁设计、支持全文索引,主要面向一些 OLAP 数 据库应用,在 MySQL 5.5.8 版本之前是默认的存储引擎(除 Windows 版本外)。数据库系统 与文件系统一个很大的不同在于对事务的支持,MyISAM 存储引擎是不支持事务的。究其根 本,这也并不难理解。用户在所有的应用中是否都需要事务呢?在数据仓库中,如果没有 ETL 这些操作,只是简单地通过报表查询还需要事务的支持吗?此外,MyISAM 存储引擎的 另一个与众不同的地方是,它的缓冲池只缓存(cache)索引文件,而不缓存数据文件,这与 大多数的数据库都不相同。
- NDB 存储引擎
MySQL AB 公司从 Sony Ericsson 公司收购了 NDB 存储引擎。 NDB 存储引擎是一个集群存储引擎,类似于 Oracle 的 RAC 集群,不过与 Oracle RAC 的 share everything 结构不同的是,其结构是 share nothing 的集群架构,因此能提供更高级别的 高可用性。NDB 存储引擎的特点是数据全部放在内存中(从 5.1 版本开始,可以将非索引数 据放在磁盘上),因此主键查找(primary key lookups)的速度极快,并且能够在线添加 NDB 数据存储节点(data node)以便线性地提高数据库性能。由此可见,NDB 存储引擎是高可用、 高性能、高可扩展性的数据库集群系统,其面向的也是 OLTP 的数据库应用类型。
- Memory 存储引擎
正如其名,Memory 存储引擎中的数据都存放在内存中,数据库重 启或发生崩溃,表中的数据都将消失。它非常适合于存储 OLTP 数据库应用中临时数据的临时表,也可以作为 OLAP 数据库应用中数据仓库的维度表。Memory 存储引擎默认使用哈希 索引,而不是通常熟悉的 B+ 树索引。
- Infobright 存储引擎
第三方的存储引擎。其特点是存储是按照列而非行的,因此非常 适合 OLAP 的数据库应用。其官方网站是 http://www.infobright.org/,上面有不少成功的数据 仓库案例可供分析。
- NTSE 存储引擎
网易公司开发的面向其内部使用的存储引擎。目前的版本不支持事务, 但提供压缩、行级缓存等特性,不久的将来会实现面向内存的事务支持。
- BLACKHOLE
黑洞存储引擎,可以应用于主备复制中的分发主库。
MySQL 数据库还有很多其他存储引擎,上述只是列举了最为常用的一些引擎。如果 你喜欢,完全可以编写专属于自己的引擎,这就是开源赋予我们的能力,也是开源的魅力所在。