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MySQL1-database概述-常见的操作指令-MySQL架构-存储引擎

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[MySQL#1] database概述 | 常见的操作指令 | MySQL架构 | 存储引擎

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在上一篇文章 ，我们安装好了环境，接下来就来一起学习操作吧~

一. 数据库概念

0.连接服务器

mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p
  • -h：指明登录部署了MySQL服务的 主机
  • -P：指明要访问的 端口号
  • -u：指明登录 用户
  • -p： 指明需要输入密码

注意：

  • 如果没有写-h 127.0.0.1，默认是连接本地
  • 如果没有写-P 3306，默认是连接3306号端口

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1.目前我们是免密码登录的，后面必须设置密码

2.密码输入的时候，是不会回显的

1. 什么是数据库

服务器角度理解数据库

在 连接数据库时，我们使用的是 mysql ，启动数据库服务时使用的是 mysqld 。 这两个分别代表什么呢？

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  • mysql 是数据库服务的 客户端。
  • mysqld 是数据库服务的 服务器端。

说明：

  • 凡是可执行程序 带有 d 的，通常称为守护进程。
  • MySQL本质：一个基于C/S（Client/Server）模式的网络服务
  • mysqld 就是网络服务的后端
  • 通常我们提到MySQL，其实指的是MySQL的客户端 mysql 。

这就是我们对数据库的第一层理解。

  • 现在我们明白了为什么安装MySQL时需要通过 yum 安装 mysqld
  • 并启动服务后才能使用 mysql 进行连接，因为它是一个网络服务。
  • 既然MySQL是网络服务，我们可以查找到它绑定的端口号。

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MySQL服务是什么？

  • MySQL是一种 提供数据存取服务的网络程序。

口语中的数据库

数据库通常指的是， 在磁盘或内存中存储的特定结构化的数据 。

  • 数据库可以被看作是一套存储方案，通常指的是关系型数据库，表与表之间有特定的关系， 数据按照特定逻辑进行组织。
  • 数据库最终还是存储在磁盘或内存中。我们暂时只考虑磁盘，存储在磁盘中的一组数据库文件就可以称为数据库，即一批数据以数据库的形式存储在磁盘中。

我们可以区分如下几点：

  • 数据库服务： mysqld
  • 数据库客户端： mysql
  • 数据库：磁盘上存储的一套数据库方案（文件）

数据库的本质仍然是存储在磁盘中的某种结构化数据，虽然我们可能对它的具体形式还不完全理解。文件是我们熟悉的存储形式

为什么数据不直接以文件形式存储，而需要使用数据库呢？

虽然文件提供了数据存储的基本功能，但它 没有提供对数据内容的管理能力。

  • 举个例子，假设一个文件有10万行内容，每行都是一个IP地址，现在 需要统计以 127 开头的IP地址个数。
  • 程序员需要打开文件， 按行读取并手动统计 ，这是一项耗时的工作。
  • 文件只提供基本的读写功能，而没有数据管理能力，因此不方便。

数据库的意义： 它是一种 数据存储的解决方案 。程序员只需提出查询需求，数据库就会根据需求分析并返回结果。 相当于是将数据管理起来了，使数据查询更加方便

例如 ，如果将10万个IP地址 存储到数据库中，查询以 127 开头的IP地址时， 数据库会进行内部处理， 最终返回统计结果 ，而程序员无需自己编写复杂的代码。

总结数据库的作用

数据库本质上是一套对外提供数据存储和管理的解决方案。它包括：

  • 数据库客户端（ mysql ）
  • 数据库服务器（ mysqld ）
  • 存储在磁盘中的数据库文件

数据库的作用是让客户端提出需求后， 服务器从数据库文件中进行操作，最终将结果返回客户端，展示给用户。

理解

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  • 当一个MySQL客户端mysql提出一个需求（查询
  • MySQL服务端mysqld就去数据库文件当中自己进行增、删、查、改等，然后把结果返回给 mysqld
  • 然后mysqld把结果交给mysql，然后就显示给用户了

总结

最后的结论——什么是数据库？

  1. 局部理解： 数据库是存储在 磁盘中的结构化数据文件 ，这些文件能够被 mysqld 服务进程进行增删查改。

  2. 宏观理解：

    数据库是一整套数据存储的解决方案。

文件保存数据的缺点：

  • 安全性问题
  • 不利于数据 查询和管理
  • 不利于存储海量数据
  • 程序中控制不便

数据库的存储介质：

  • 磁盘
  • 内存

为了解决文件存储的这些问题，专家们设计了数据库，能够更有效地管理数据。 数据库的使用和管理是衡量程序员水平的重要指标。

二. 🔷基础操作

见一见数据库

  1. 建立数据库，本质就是Linux下的一个目录
  2. 在数据库内建立表，本质就是在Linux下创建对应的文件即可!
  3. 数据库本质其实也是文件！！只不过这些 文件并不由程序员直接操作，而是由数据库服务帮我们进行操作

使用 MySQL 建立一个数据库，建立一张表结构，插入一些数据，最后对比 MySQL 在 Linux 中的表现

  1. 🧫 查看当前数据库
show databases;

此时可以查看当前所有存在的数据库。

  1. 🧫 数据库在哪里存放？ 我们可以通过查看 MySQL 的配置文件，找到数据库的存储路径：
vim /etc/my.cnf

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在配置文件中，可以看到 datadir 字段，它指明了 MySQL 服务数据存放的路径。

切换到这个路径下，可以看到数据目录中存放的数据内容，包含普通文件和目录。

细心观察，您可能已经发现了一些有趣的现象，我们下面讲讨论

  1. 🧫 创建数据库 接下来，我们通过 MySQL 客户端向 mysqld 服务端发出创建数据库的请求：
create database helloworld;

创建数据库后，原本数据目录中没有 helloworld 这个目录，现在会多出一个名为 helloworld 的目录。

进入该目录后，可以发现除了一个配置文件外，并没有其他文件。

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所谓

建立数据库，实际上是在 Linux 系统下创建了一个目录。

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当客户端发出 create database 的 SQL 指令后， mysqld 进程识别指令并在磁盘上创建一个目录。

这就是数据库在系统层面的表现。

  1. 🧫 选择数据库 在创建数据库后，需要选择操作的数据库：
use helloworld;

就像在文件系统中选择了一个具体的目录一样， use helloworld 代表接下来所有的操作都将在该数据库下进行。

  1. 🧫 创建数据库表 接下来，创建一个名为 student 的表结构：
create table student(
    name varchar(32),
    age int,
    gender varchar(2)
);

表的字段定义了数据的属性列及其类型。建立了表之后，在数据库目录中会生成两个与该表相关的文件。

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  • 在数据库内建立表，本质就是在Linux下创建对应的文件即可！
  • 数据库本质其实也是文件！！只不过这些文件并不是由程序员直接操作，而是由数据库服务帮(mysqld)我们进行 操作。
  1. 🧫 向表中插入数据 现在向 student 表中插入一些数据：
insert into student (name, age, gender) values ('张三', 23, '男');
insert into student (name, age, gender) values ('李四', 24, '女');
insert into student (name, age, gender) values ('王五', 25, '男');

在 name 、 age 、 gender 三列中插入相应的数据。 values 后跟的是要插入的具体值。

  1. 🧫 查询表中的数据 使用以下命令查询刚才插入的数据：
select * from student;

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这会返回表中的所有记录。

总结

  • 数据

    库 的创建本质 ：在 Linux 系统下创建一个 目录。

  • 表 的创建本质 ：创建相应的 文件。

  • 数据存储的本质 ：将 数据以结构化的方式存储到这些文件中。

  • 程序员不需要直接操作文件系统，而是通过 SQL 语句与 MySQL 服务交互 ，服务负责在磁盘上执行具体的操作。

操作总结

show
creat
use
creat table //创建一张表
insert //插入数据

注意:

  • 输入时 mysql 命令时， 要加 ；
  • mysql 中有很多库，库中又有很多的表
  • 程序员不关心文件格式，只关心数据和想做什么，交给 sql 去实现即可

三. 主流数据库

以下是根据您的要求整理的内容格式：

MySQL：

  • 世界上最受欢迎的数据库之一，由甲骨文公司拥有。
  • 并发性能良好，但可能不适合处理非常复杂的业务逻辑。
  • 主要应用于电商、社交网络服务（SNS）、论坛等场景，对简单的SQL查询处理效果好。
  • 总结：效率良好，生态完善，免费

SQLite：

  • 轻量级数据库引擎，遵循ACID属性的关系型数据库管理系统。
  • 设计初衷是作为嵌入式解决方案，集成于小型C语言库中。
  • 极其适合资源受限的环境，如 嵌入式系统 ，通常仅需几百KB内存即可运行。

SQL Server：

  • 微软出品的企业级数据库产品。
  • 深受.NET开发者喜爱，适用于中大型项目开发。

Oracle：

  • 也是甲骨文公司的旗舰数据库产品。
  • 针对大型企业级应用设计，能够支持复杂的业务流程。eg 银行（需付费，性能更好
  • 相较于MySQL，在高并发场景下的表现可能略逊一筹。

PostgreSQL：

  • 起源于 加州大学伯克利分校的一个开源关系型数据库项目。
  • 支持广泛的高级功能，无论是个人使用、商业部署还是科学研究均可免费获取、修改和分发源代码。

H2 Database：

  • 一个完全基于 Java编写 的轻量级嵌入式数据库。
  • 可以直接以类库的形式集成到应用程序内部，便于快速开发与测试。

四. 基础知识

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：

https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7c8704ccb028e1a98d6af6c1e06c485a.png

数据逻辑存储

数据逻辑存储 在表中插入数据后，这些数据在 逻辑上是以行列式的结构存储的。

  • 一行表示一个实体（例如一个人）
  • 一列表示实体的某个属性（如姓名、年龄、性别）。

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数据库内的数据在 物理上并 不是直接存储为表的形式，而是通过 MySQL 特定的协议和格式进行存储和管理。

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

最上面是MySQL客户端，现在我们在Linux下是以命令行方式使用数据库，后面还会以C/C++，图像化界面使用数据库。

整体对于一个MySQL Server来讲主要功能由三层构成：

  • 第一层：连接池 —— 主要是安全连接管理(连接管理、鉴权、保证安全…)。
  • 中间这一层 —— 比如说客户端会下达各种SQL指令，收到指令然后会对指令做各种语法、词法分析，甚至会对SQL语句做一定程度优化按照SQL协议然后下达给下一层。
  • 第三层：存储引擎 —— 匹配的就是一个一个存储引擎，作用有点像计算机 体系结构中的驱动 。下面可能有不同种类的引擎，这些存储引擎从上层接收下达下来的经过词法语法调优过的SQL语句，然后 存储引擎对这些SQL语句 解释 ，说白了 最下面这一层才是真正干事 的，它帮我们去访问指定的数据库文件，访问指定的表。把数据进行增删查改。

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怎么会有这么多存储引擎呢？

  • 主要还是因为数据库是给我们提供数据存储服务的，但是这个 数据有种类的差别 ，有的是文档型的，有的是二进制型的，有的是大文件型的等等
  • 所以针对不同种类的数据的需求可能采用不同的存储方案
  • 所以MySQL给我们提供各种各样的搜索引擎，诸如 MyISAM适合大文件读取，InnoDB 有很丰富的索引支持可以方便进行 快速的搜索查找。
  • 所以可以针对不同的场景由用户来配置MySQL底层，采用 不同的存储引擎来满足上层的存储需求。

总结一下MySQL Server有三层 ：

  • 第一层： 安全连接管理
  • 第二层：词法、语法 分析 ，SQL语句 优化
  • 第三层： 解释 SQL 语句 ，具体完成数据存储方案
  • 最下面一层：就是它 依赖的对应文件系统 ，帮我们把数据 以二进制方式 存到特定的目录下然后构建特定的普通文件把数据存储好。

最终总结一下 ，MySQL依旧是一个文件系统，只不过处于OS提供的文件系统之上的一套存储解决方案。

最后一点 ，MySQL提供这么多的解决方案，它是支持热插拔的可以理解成 插件一样 。我们想 选择哪一个就把哪一个存储引擎加载到MySQL里。

SQL分类

（结合系统层理解

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 （ 目录

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 （ 文件

DML中又单独分了一个DQL，数据查询语言

  • 代表指令： select（ 打印文件

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

也可以类似于数据结构来理解：

  • DDL: 定义一个链表
  • DML: 对链表增删查改

存储引擎

1.何为存储引擎？

  • 存储引擎 ：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 ：插件式存储引擎，支持多种

    存储引擎（解释 SQL 语句

  • 查看存储引擎： show engines;

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2. 存储引擎对比

每一种存储引擎都有自己对应的一大堆功能。大部分情况下MySQL常用的存储引擎是MyISAM，InnoDB。其中更常用的是 InnoDB。

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之后会再具体的讲到~下篇文章见

更新于 2024-12-06
 架构, 数据库, 后端, Mysql, 1024程序员节
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