MySQL数据库①_MySQL入门（概念+使用）

        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）。
        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。
        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。
        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。

1.2 主流数据库

列举几个主流的数据库：

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。

MySQL是世界上最受欢迎的数据库，所以这里学习的也是MySQL。

2. MySQL的基本使用

2.1 链接数据库

安装好数据库之后在CentOS 7登录我们Linux的root用户，输出以下命令：

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

-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。

输入密码后就能连接到MySQL服务器了，免密码的话回车即可。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。

2.2 服务器管理

通过systemctl stop mysqld命令或service mysqld stop命令可以停止MySQL服务器。

通过systemctl start mysqld命令或service mysqld start命令可以启动MySQL服务器。

通过systemctl restart mysqld命令或service mysqld restart命令可以重启MySQL服务器。

mysqld就是MySQL的服务器（mysql是服务端），使用mysql命令实际就是在连接mysqld服务器。

2.3 数据库，服务器和表关系

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：

图中的Client对应的就是mysql命令，MySQL对应的就是mysqld服务。

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。

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。

比如我的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。输入vim /etc/my.cnf如下：

（中间小绿框那三行配置是我自己加上去的，大家也可以加上去然后:wq保存退出。第一行为端口号，可以修改，但此时已经设置成默认值3306。第二行是默认字符utf-8，第三行是存储引擎innodb）

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。先cd /var/lib/mysql 然后 ls：

重新输入mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p连接MySQL服务器后，通过create语句创建一个名为helloworld的数据库。

2.4 简单MySQL语句

（下面简单使用一下MySQL语句演示一下数据库，服务器和表关系，后面还会讲解语句）

这时/var/lib/mysql目录下，就会多出一个名为helloworld的目录。如下：

（这里可以开两个窗口）

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。

使用数据库之前，可以先通过show语句查看当前都有哪些数据库，然后再通过use语句使用指定的数据库。比如：

使用数据库可以理解成是使用cd命令进入到该数据库对应的目录当中。

对数据库表操作：

这里我们通过create语句创建一个简单的student表。比如：

通过show语句可以查看创建的student表结构：

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。

通过desc语句可以查看对应的表结构：

通过insert语句可以向表中插入数据：

通过select语句可以查看表中的数据：

表中的数据是以二维表格的形式进行呈现的，包括行和列。其中每一行我们称之为一条记录，而每一列都代表一个属性（属性列）。

3. 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。

4. 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： 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。