MySQL 基础、安装、配置

1. MySQL 基础

• 1.1 什么是数据库？
• 1.2 数据库的类型
• 1.3 关系型数据库的优点
• 1.4 MySQL 简介
• 1.5 MySQL 数据类型
• 1.6 Mysql 存储引擎
• 1.7 MySQL 字符集

2. MySQL 安装

• 1）选择安装方式
• 2）清理环境
• 3）MySQL 启停
• 4）MySQL 客户端命令参数
• 5）查看当前运行信息

3. MySQL 配置

• 3.1 MySQL 密码
• 3.2 MySQL 的安装目录
• 3.3 MySQL 配置文件
• 3.4 MySQL 参数配置
• 3.5 MySQL 日志

1. MySQL 基础

1.1 什么是数据库？

数据库（DataBase）是以一定规则组织起来的、长期保存在计算机存储设备上的、各种用户或应用可以共享的数据集合。

用户可以对数据文件以及文件内容进行增删改查的操作。

1.2 数据库的类型

1）关系型数据库

关系型数据库以行和列的形式存储数据，和我们常见的表格非常类似，每一个表可以形象的理解为一个表格。

关系型数据库支持 SQL：

• SQL 指结构化查询语言（Structured Query Language），是 ANSI（American National Standards Institute 美国国家标准化组织）定义的标准，用于访问和处理数据库的一种标准的计算机语言。
• 各数据库厂商都支持的 SQL 标准（普通话）。
• 各数据库厂商在标准的基础上做了自己的扩展（方言）。

常见的关系型数据库有：MySQL、Oracle、SqlServer、DB2 等。

2）非关系型数据库

NoSQL（Not Only SQL）指的是非关系型的数据库。随着访问量的上升，传统的关系型数据库性能容易出现问题，于是 NoSQL 被设计出来，它的出现主要是为了解决传统数据库系统的规模问题。

NoSQL 常用于超大规模数据的存储（例如 google 或 facebook 每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

常见的菲关系型数据库有：Redis（键值对存储）、MongoDB（文档存储）、HBase（列存储）等。

详见《NoSQL & Redis 介绍、缓存穿透 & 击穿 & 雪崩》

1.3 关系型数据库的优点

1. 容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念，关系模型相对于其它的网状、层次等模型来说，更容易理解。
2. 使用方便：通用的 SQL 使得操作关系型数据库非常方便，程序员甚至于数据管理员可以方便地在逻辑层面操作数据库，而完全不必理解其底层实现。
3. 易于维护：丰富的完整性（实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性）大大降低了数据冗余和数据不一致的概率。

1.4 MySQL 简介

MySQL 是目前最流行的、开源的、关系型数据库。

三个发展阶段

1. 初期开源阶段：开发者为瑞典 MySQL AB 公司
2. Sun MySQL 阶段：2008 年被 Sun 公司收购——mysql 5.0
3. Oracle MySQL 阶段：2009 年 Sun 被 Oracle 收购——mysql 5.1 - mysql 8.0

MySQL（Oracle MySQL）、Percona（MySQL 分支）、Mariadb（MySQL 创始人开发的新分支）三者的使用和维护基本上是一致的，各自有自己的一些特性。

MySQL 组成

MySQL Server（服务端）

• 一个中央的程序作为服务端运行，其他客户端程序通过访问服务端进行数据请求。
• 服务端和客户端可以运行在不同的主机上，也可以运行在不同的操作系统上。
• 数据库的服务程序名为 mysqld。
• 是单进程（process）多线程（thread）的程序，可以充分利用多核 CPU 的计算能力。
• 管理磁盘和内存中的数据访问。
• 支持并发的客户端连接。
• 支持多种存储引擎。
• 支持事务表和非事务表。

MySQL Client（客户端）

• 用于连接 MySQL Server 以获取或修改数据。

1.5 MySQL 数据类型

1. 数值类型
2. 字符串类型
3. 日期类型
4. 根据存储引擎选择合适数据类型

1）数值类型

整数型

• 整数型的数值类型本身已经限制了取值范围，其 M 值并不代表可以存储的数值字符长度，它代表的是数据在显示时的最大长度；当存储的字符长度超过 M 值时也没有任何的影响，只要不超过数值类型限制的范围就行。
• 当存储的字符长度小于 M 值时，只有在设置了 zerofill 即用 0 来填充时才能够看到效果。换句话就是说，没有 zerofill，M 值就是没有效果的。
  • 举例，如果设置了 int(11)，有个字段值是 123，那么这个值在显示宽度上是 3 位，而设计的是显示 11 位，所以这时如果在字段设计的时候选择 zerofill 就可以发现，123 变成了 00000000123，也就是剩下的 8 位用 0 补足了。
• 在设计建表时，MySQL 会自动为整数型字段分配显示长度，如：int(11)、tinyint(4)、smallint(6)、mediumint(9)、bigint(20)。所以，使用这些默认的显示长度就可以了，不用再去自己填长度。
• tinyint 常用来存储状态值，比如 status（0 表示付款未发货，1 表示已收货，2 表示订单完成，3 表示退货中）、gender（0 表示男生，1 表示女生）等。
• 不同的数据类型，占用的存储空间不同，使用没有存储范围过大的类型会造成空间浪费，且越小的字段存储越紧密，更有利于索引查询。

浮点型

例如 double(5,2) 表示最多 5 位，其中必须有 2 位小数，即最大值为 999.99。

2）字符串类型

CHAR(M)

• 定义的字段长度为固定的，M 取值可以为 0～255 之间。当保存 CHAR 值时，在字段值的右边填充空格以达到指定的长度。比如定义 CHAR(10)，那么不论你存储的数据是否达到了 10 个字节，都要占去 10 个字节的空间，不足的自动用空格填充。
• 当检索到 CHAR 值时，尾部的空格被删除掉。在存储或检索过程中不进行大小写转换。
• CHAR 存储定长数据很方便，CHAR 字段上的索引效率级高。

VARCHAR(M)

• 定义的列的长度为可变长字符串，M 取值可以为 0~65535 之间（VARCHAR 的最大有效长度由最大行大小和使用的字符集确定。整体最大长度是 65,532 字节）。
• VARCHAR 值保存时只保存需要的字符数，另加一个字节来记录长度（如果列声明的长度超过 255，则使用两个字节）。
• VARCHAR 值保存时不进行填充。当值保存和检索时尾部的空格仍保留，符合标准 SQL。
• VARCHAR 存储变长数据，如果一个字段可能的值是不固定长度的，我们只知道它不可能超过 10 个字符，把它定义为 VARCHAR(10) 是最合算的。
• CHAR 和 VARCHAR 最大的不同就是一个是固定长度，一个是可变长度。

总结一下，从空间上考虑，用 VARCHAR 合适；从效率上考虑，用 CHAR 合适。关键是根据实际情况找到权衡点。

• 当需要大量查询需求时（追求效率），用 CHAR；
• 当对于保存数据量过大的需求时，为了节省储存空间用 VARCHAR。

TEXT

• TEXT 类型的字段最大长度为 65,535（2^16-1）字节，主要用来存放非二进制的文本，如论坛帖子、题目或者百度知道的问题和回答之类。
• TEXT 列不能有默认值，存储或检索过程中，不存在大小写转换。
• TEXT 如果指定长度，不会报错误，但是这个长度是不起作用的，意思就是插入数据的时候，超过指定的长度还是可以正常插入。
• 可以总结为用来储存大批量的文本信息的时候，使用 TEXT。

总结

• 长度：CHAR 范围是 0～255 字节；VARCHAR 是 0~65535 字节（64k）；如果遇到了大文本，考虑使用 TEXT，最大能到 4G。
• 效率：CHAR > VARCHAR > TEXT。
• 默认值：CHAR 和 VARCHAR 可以有默认值；TEXT 不能指定默认值。

3）日期类型

每个时间类型有一个有效值范围和一个"零"值，当指定不合法的、MySQL 不能表示的值时，则使用"零"值。

• DATETIME：用在需要同时包含日期和时间信息的值时。MySQL 检索并且以“YYYY-MM-DD HH:MM:SS”格式显示 DATETIME 值，支持的范围是“1000-01-01 00:00:00”到“9999-12-31 23:59:59”。
• DATE：用在仅需要日期值时，没有时间部分。MySQL 检索并且以“YYYY-MM-DD”格式显示 DATE 值，支持的范围是“1000-01-01”到“9999-12-31”。
• TIME：表示一天中的时间。MySQL 检索并且以“HH:MM:SS”格式显示 TIME 值。支持的范围是“00:00:00”到“23:59:59”。
• TIMESTAMP：提供一种类型，你可以使用它自动地用当前的日期和时间标记 INSERT 或 UPDATE 的操作，其格式为“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”且会自动赋值。

TIMESTAMP 与 DATETIME 的区别

• 两者的存储方式不一样
  • 对于 TIMESTAMP，它把客户端插入的时间（MySQL 所在主机的系统时间）从当前时区转化为 UTC（世界标准时间）进行存储。查询时，将其又转化为客户端当前时区进行返回。TIMESTAMP 类型的列还有个特性：默认情况下，在 insert 或 update 数据时，TIMESTAMP 列会自动以当前时间（CURRENT_TIMESTAMP）填充/更新。
  • 而对于 DATETIME，不做任何改变，基本上是原样输入和输出。
• 两者所能存储的时间范围不一样
  • TIMESTAMP 所能存储的时间范围为：“1970-01-01 00:00:01.000000”到“2038-01-19 03:14:07.999999”（采用的是一种时间戳计数法，记录的是距离 1970-01-01 过去了多少秒）。
  • DATETIME 所能存储的时间范围为：“1000-01-01 00:00:00.000000”到“9999-12-31 23:59:59.999999”。
• 总结
  • TIMESTAMP 和 DATETIME 除了存储范围和存储方式不一样，没有太大区别。
  • 对于跨时区的业务，TIMESTAMP 更为合适。

4）根据存储引擎选择合适的数据类型 

 

1.6 Mysql 存储引擎

• MyISAM 是非事务的，因此读取更快。
• InnoDB 支持细颗粒度的事务锁定（比如：commit/rollback）。

如何选择合适的存储引擎：

查询存储引擎信息的相关 SQL

--查看 mysql 现在已提供什么存储引擎
show engines;

--查看 mysql 当前默认的存储引擎
show variables like '%storage_engine%';

--查看某个表用了什么引擎（在显示结果里参数engine后面的就表示该表当前用的存储引擎）
show create table 表名;

1.7 MySQL 字符集

如何选择合适的字符集：

查看数据库字符集信息：

--查看数据库编码的具体信息
show variables like 'character%';

--临时更改客户端和服务器结果集的编码
set character_set_client=gbk;
set character_set_results=gbk;

2. MySQL 安装

MySQL 官方下载地址

1）选择安装方式

1. rpm 是二进制安装包，可以通过简单的 rpm 命令进行安装。
2. tar 是源码包，需要编译。
3. yum 是系统 rpm 安装包管理器。可以用 yum 安装 mysql-server，但注意 yum 安装的包都是从配置的源站进行下载的，这就导致了 yum 安装的程序包版本只有源站的已经有的版本，无法安装其他版本。

因此尽量选择二进制包，安装更简单。

2）清理环境

卸载掉系统中已有的 mysql 安装程序或者类库，防止版本冲突。

# 查看已有的包
rpm -qa|grep -i mysql
yum list|grep mysql
# 卸载
rpm -e mysqlxxxx
yum -y remove mysqlxxxx
# 安装
rpm -ivh mysql-community-server-8.0.25-1.el8.x86_64_\(1\).rpm
yum -y install mysql-server

若报错缺少依赖包，解决办法是缺少什么就安装什么（可用 yum 补充安装依赖包）。

3）MySQL 启停

# 启动数据库
systemctl start mysqld

# 查看当前mysql服务的状态
service mysqld status

# 关闭服务
systemctl stop mysqld

4）MySQL 客户端命令参数

帮助文档：mysql --help

常用参数：

• -u：用户名
• -p：密码
• -P：端口
• -h：IP
• -e：登录后执行的 Mysql 命令

5）查看当前运行信息

3. MySQL 配置

3.1 MySQL 密码

Mysql 默认 root 用户没有密码，输入 mysql -u root 即可登录 mysql。

• Mysql 8.0 引入了新特性 caching_sha2_password；这种密码加密方式限制了远程连接。
• 远程连接支持的是 mysql_native_password 这种加密方式。

root 用户的验证器插件默认为 caching_sha2_password，以下为修改身份验证类型（并修改密码）的方法：

alter user 'root'@'localhost' identified with mysql_native_password by '123456';  --'root'@'localhost'可以不加引号，但加了可以避免歧义

验证查看 mysql 库中 user 表的 plugin 字段：

若忘记密码而不能登录，能用查看日志找到密码吗？或重置密码？答案是：No

解决方案：

Mysql Server 有安全启动模式，该模式需要重启服务。

mysqld_safe --skip-grant-tables&

通过这种模式来重置账号密码（root 密码重置回空），修改过程会影响服务正常。

mysqld_safe --skip-grant-tables&
mysql -u root mysql
mysql>alter user root@'localhost' identified with mysql_native_password by '123456';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

3.2 MySQL 的安装目录

/var/lib/mysql

数据库的数据目录（datadir），其中存储的就是库表数据，innodb 日文件等。

/usr/sbin/mysqld

Mysql 服务端启动程序。

/usr/bin/

这里存放的是 Mysql 客户端命令集或者说工具集。

/etc/my.cnf

Mysql 的相关配置文件。

3.3 MySQL 配置文件

/etc/my.cnf 管理 Mysql 的配置信息。

/etc/my.cnf.d/mysql-server.cnf：配置文件内容

[mysqld] ：这个模块下的所有配置信息是对 Mysql Server 端生效的。

[mysqld]
datadir=/var/lib/mysql  # 数据文件的存放目录
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
log-error=/var/log/mysql/mysqld.log
pid-file=/run/mysqld/mysqld.pid

selinux

SELinux：即安全增强型 Linux（Security-Enhanced Linux），它是一个 Linux 内核模块，也是 Linux 的一个安全子系统。

它的主要作用：最大限度地减小系统中服务进程可访问的资源（最小权限原则）。这个服务一般需要关掉，否则修改一些服务配置可能会失败。

1）首先使用 sestatus 命令来检查 selinux 运行状态以及运行模式：

上面的输出显示，selinux 被启用，并且设置在 enforcing 模式。

2）关闭 selinux

当被启用的时候，selinux 可以被设置成 enforcing 或者 permissive 模式。通过下面的命令，你可以临时将模式修改为 permissive：

setenforce 0

这个修改仅仅对于当前运行的会话有效，并且不会持久化，重启后失效。

或修改配置文件（永久生效）：

vi /etc/sysconfig/selinux  # 其是 /etc/selinux/config 的符号链接

SELINUX=disabled

然后重启机器。

3.4 MySQL 参数配置

按生效方式分类

• 静态参数：在 MySQL 启动的时候加载，只能通过修改配置文件或者 mysqld 启动时添加参数生效。比如 datadir。
• 动态参数：可以在 MySQL 运行时修改生效，可以直接 set。

在 Mysql 命令行下查看数据库的配置参数

show variables;

查看某个具体的参数：

show variables like "%datadir%";
show variables like "sock%";

Mysql 的服务端口，默认是 3306：

如何修改这个端口：set port=3307 会报错，因为这是个静态变量 ，需要修改配置文件。

1. service mysqld stop
2. 修改配置文件：

按照参数变量的作用域

1. session_only：仅线程级别意义的，只对当前连接生效，断开重新连接就没了。比如 last_insert_id 。
2. global_only ：仅全局级别有意义的，对当前连接不生效，需要重新连。比如 sync_master_info。
3. both：同时有全局和线程两个状态。

这类变量需要特别注意它的规则

1. 每个新线程创建时从 global 获取值，设置为线程值。
2. 单独执行 set var_name=var_value 时，只改变本线程的值，不改变 global.value。
3. 单独执行 set global var_name=var_value 时，只改变全局的值，本线程的不改变。

binlog_format 就是这种 both 类的变量。因此即使两个命令都执行了，但是对于那些执行命令之前已经存在了的长连接线程的本地值，仍然是 statement。

区分变量类型

1. 无论是修改本次会话的变量还是全局变量，当 Mysql 服务器重启时，都会失效。要想永久生效，还是要将配置写入配置文件中。
2. 对于全局变量的更改可以被访问该全局变量的任何客户端看见。然而，它只影响更改后连接的客户的从该全局变量初始化的相应会话变量，不影响目前已经连接的客户端的会话变量（即使客户端执行 SET GLOBAL 语句也不影响）。简而言之，全局变量修改后，客户端必须重新连接才会生效。
3. 对于局部变量修改后，只会对本次连接生效，客户端重新连接后失效。

3.5 MySQL 日志

主要分为 5 种：

1）Error Log（错误日志）

/var/log/mysql.log：记录启动、运行、停止 mysql 服务端时遇到的问题，主要用来分析定位问题。

[mysqld]
datadir=/var/lib/mysql
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
log-error=/var/log/mysql/mysqld.log  # 定义错误日志的路径
pid-file=/run/mysqld/mysqld.pid

2）General Log（通用日志）

记录服务端所有访问记录、执行的 SQL 等记录下来。

该日志功能默认不开启，因为 log 的量会非常庞大，但个别情况下可能会临时的开一会儿 general log 以供排障使用。

相关参数一共有 3 个：general_log、log_output、general_log_file

show variables like 'general_log';  -- 查看日志是否开启

show variables like 'log_output';  -- 看看日志输出类型：table 或 file

show variables like 'general_log_file';  -- 看看日志文件保存位置

set global general_log_file='tmp/general.log'; -- 设置日志文件保存位置

set global general_log=on; -- 开启日志功能

set global log_output='table'; -- 设置输出类型为 table

set global log_output='file';   -- 设置输出类型为 file

3）Binary Log（二进制日志）

该日志文件以二进制进行存储，记录的是数据库所有的变更（比如增删改）操作，主要用来做主从复制。

• log_bin         | ON   二进制日志功能开关
• max_binlog_size  | 1073741824    单个二进制日志大小

二进制日志如何查看：使用系统带的 mysqlbinlog 工具。

4）Relay Log（中继日志）

也是二进制日志，和 binlog 是对应关系，是存在于主从复制的从节点上，简单理解就是主节点 master 上的是 binlog，传到从节点写入的就是 relaylog。

5）Slow Log（慢查询日志）

慢查询日志，记录下所有执行慢的 SQL。

如何定义 SQL 是执行慢的 SQL，使用的是一个参数来控制：慢查询阈值，执行时间超过该参数的，被认为是慢 SQL 并记录到慢查询日志中。

show variables like "long_query_time";

打开慢查询：

show variables like "slow_query_log";

set global slow_query_log=on;

查看慢查询：