第一章 初识数据库Mysql

初识数据库Mysql（my）   在企业中 percona；

一、数据库基础知识

Mysql是一个开放源代码的数据库管理系统（DBMS），它是由Mysql AB公司开发、发布并支持的。Mysql是一个跨平台的开源关系数据库管理系统，广泛地应用在Internet上的中小型网站公司开发中。那么本章主要介绍数据库的基础知识，通过本章的学习，我们可以了解数据库的基本概念，数据库的构成和Mysql的基础知识。

数据库是由一批数据构成的有序的集合。这些数据被存放在结构化的数据表里。数据表之间互相关联，反映了客观事物间的本质联系。数据库系统提供对数据的安全控制和完整性控制。本节将介绍数据库中的一些基本概念，包括：数据库的定义、数据表的定义和数据类型等。

1.1.1 什么是数据库

数据库的概念诞生于60年前，随着信息技术和市场的快速发展，数据库技术层出不穷，随着应用的扩展和深入，数据库的数量和规模越来越大，其诞生和发展给计算机信息管理带来了一场巨大的革命。

数据库的发展大致划分为以下几个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段、高级数据库阶段。其种类大概有四种：层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库  非关系试的数据库。不同种类的数据库按不同的数据结构来联系和组织。

数据库的概念，没有一个完全固定的定义，随着数据库历史的发展，定义的内容也有很大的差异，其中一种比较普遍的观点认为，数据库（DataBase，DB）是一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合。它是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。即数据库包含两层含义：保管数据的“仓库”，以及数据管理的方法和技术。

数据库的特点包括：实现数据共享，减少数据冗余；采用特定的数据类型；具有较高的数据独立性；具有统一的数据控制功能。

1.1.2 表

在关系数据库中，数据库的表是一系列二维数组的集合，用来存储数据和操作数据的逻辑结构。它是由纵向的列和横向的行组成，行被称为记录，是组织数据的单位；列被称为字段，每一列表示记录的一个属性，都有相应的描述信息，如数据类型、数据宽度等。

例如一个有关作者信息的名为authors的表中，每个列包含所有作者的某个特定类型的信息，比如“姓名”，而每行则包含了某个特定作者的所有信息：编号、姓名、性别、专业，如图1.1所示

1.1.3 数据类型

数据类型决定了数据在计算机中的存储格式，代表不同的信息类型。常用的数据类型有：整数数据类型、浮点数数据类型、精确小数类型、二进制数据类型、日期/时间数据类型、字符串数据类型。表中的每一个字段就是某种指定数据类型，例如图1.1中“编号”字段为整数数据，“性别”字段为字符型数据。

1.1.4 主键

主键（Primary Key）用于唯一地标识表中的每一条记录。可以定义表中的一列或者多列为主键。主键列上不能有两行相同的值，也不能为空值。

1.2 数据库技术构成

数据库系统由硬件部分和软件部分共同构成，硬件主要用于存储数据库中的数据，包括计算机、存储设备等。软件部分则主要包括DBMS、支持DBMS运行的操作系统，以及支持多种语言进行应用开发的访问技术等。

1.2.1 数据库系统

数据库系统有3个主要的组成部分。

数据库：用于存储数据的地方。

数据库管理系统：用于管理数据库的软件。

数据库应用程序：为了提高数据库系统的处理能力所使用的管理数据库的软件补充。

数据库（Database System）提供了一个存储空间以存储各种数据，可以将数据库视为一个存储数据的容器。一个数据库可能包含许多文件，一个数据库系统中通常包含许多数据库。

数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是用户创建、管理和维护数据库时所使用的软件，位于用户与操作系统之间，对数据库进行统一管理。DBMS能定义数据存储结构，提供数据的操作机制，维护数据库的安全性、完整性和可靠性。

数据库应用程序（Database Application）虽然已经有了DBMS，但是在很多情况下，DBMS无法满足对数据管理的要求。数据库应用程序的使用可以满足对数据管理的更高要，还可以使数据管理过程更加直观。数据库应用程序负责与DBMS进行通信，访问和管理DBMS中存储的数据，允许用户插入、修改、删除DB中的数据。

数据库系统如图1.2所示：

1.2.2 SQL语言

对数据库进行查询和修改操作的语言叫SQL。SQL的含义是结构化查询语句（Structured Query Languate）。SQL有许多不同的类型，有3个主要的标准：ANSI（美国国家标准机构）SQL，对ANSI SQL修改后在1992年采纳的标准，称为SQL-92或SQL2。最近的SQL-99标准，SQL-99标准从SQL2扩充而来并添加了对象关系特征和许多其他新的功能。其次，各大数据库厂商提供不同版本的SQL，这些版本的SQL不但能包括原始的ANSI标准，而且在很大程度上支持新退出的SQL-92标准。

SQL语言包含以下4个部分：

（1）数据定义语言(DDL)：DROP、CREATE、ALTER等语句。

（2）数据操作语言(DML)：INSERT、UPDATE、DELETE语句。

（3）数据查询语言(DQL)：SELECT语句。

（4）数据控制语言(DCL)：GRANT、REVOKE、COMMIT、ROLLBACK等语句。

create TABLE student

( student_id INT UNSIGNED,

name VARCHAR(30),

sex CHAR(1),

birth DATE,

PRIMARY KEY(student_id)

)；

上表包含4个字段，分别为student_id、name、sex、birth，其中student_id定义为表的主键。现在只是定义了一张表格，但并没有任何数据，接下来这条SQL声明语句，将在student表中插入一条记录：

执行完上面的SQL语句之后，student表中就会增加一行新记录，该记录中student_id为1，姓名为JACK，性别为男，生日为1999.9,19.

那么我们在使用SELECT查询语句获取刚才插入的数据。

1.2.3 数据库访问技术

不同的程度设计语言会有各自不同的数据库访问技术，程序语言通过这些技术，执行SQL语句，进行数据库管理。主要的数据库访问技术有：

1、ODBC

Open Database Connectivity（开放数据库互联）技术为访问不同的SQL数据库提供了一个共同的接口。ODBC使用SQL作为访问数据的标准。这一接口提供了最大限度的互操作性；一个应用程序可以通过共同的一组代码访问不同的SQL数据库管理系统DBMS。

2、JDBC

Java Data Base Connectivity（java数据库连接）用于java应用程序连接数据库的标准方法，是一种用于执行SQL语句的Java API,可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用java语言编写的类和接口组成。

3、ADO.NET

ADO.NET是微软在.NET框架下开发设计的一组用于和数据源进行交互的面向对象类库。ADO.NET提供了对关系数据、XML和应用程序的访问，允许和不同类型的数据源以及数据库进行交互。

4、PDO

PDO（PHP Data Object）为PHP访问数据定义了一个轻量级的、一致性的接口，它提供了一个数据访问抽象层，这样，无论使用什么数据库，都可以通过一致的函数执行查询和获取数据。PDO是PHP 5新加入的一个重大功能。

1.3 什么是Mysql

Mysql是一个小型关系数据库管理系统，与其他大型数据库管理系统例如Oracle、DB2、SQL Server等相比，Mysql规模小，功能有限，但是体积小、速度快、成本低，且它提供的功能对稍微复杂的应用来说已经够用了，这些特性使得Mysql成为世界上最受欢迎的开放源代码数据库。

1.3.1客户机-服务器软件

主从式架构（Client-server model）或客户端-服务器（Client/Server）结构简称C/S架构，是一种网络架构，通常在该网络架构下软件分为客户端（Client）和服务端（Server）

服务器是整个应用系统资源的存储于管理中心，多个客户端则各自处理相应的功能，共同实现完整的应用。在客户/服务器结构中，客户端用户的请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后，将结果返回给用户，从而减少了网络数据传输量。

用户使用应用程序时，首先启动客户端通过有关命令告知服务器进行连接以完成各种操作，而服务器则按照此请求提供相应的服务。每一个客户端软件的实例都可以向一个服务器或应用程序服务器发出请求。这种系统的特点就是，客户端和服务器程序不在同一台计算机上运行，这些客户端和服务器程序通常归属不同的计算机。

1.3.2 Mysql版本

针对不同用户，Mysql分为2个不同的版本：

MySQL Community Server（社区版）：该版本完全免费，但是官方不提供技术支持

MySQL Enterprise Server（企业版服务器）：它能够以很高的性价比为企业提供数据仓库应用，支持ACID事务处理，提供完整的提交、回滚、崩溃恢复和行级锁定功能。但是该版本需付费使用，官方提供电话技术支持。

MySQL的命名机制由3个数字和1个后缀组成，例如mysql-5.5.13.

（1）第一个数字（5）是主版本号，描述了文件格式，所有版本5的发行版都有相同的文件格式。

（2）第二个数字（5）是发行级别，主版本号和发行级别组合在一起便构成了发行序列号

（3）第三个数字（13）是在此发行系列的版本号，随每次新发布版本递增。通常选择已经发行的最新版本。

1.3.3 MySQL的优势

MySQL的主要优势如下：

（1）速度：运行速度快。

（2）价格：MySQL对多数个人用来说是免费的。

（3）容易使用：与其他大型数据库的设置和管理相比，其复杂程度较低，易于学习。

（4）可移植性：能够工作在众多不同的系统平台上，例如：Windows、Linux、Unix等

（5）丰富的接口：提供了用于C、C++、Eiffel、Java、Perl、PHP、Ruby、Python等语言的API

（6）支持查询语言：MySQL可以利用标准SQL语法和支持ODBC（开放式数据库连接）的应用程序

（7）安全性和连续性：十分灵活和安全的权限和密码系统，允许基于主机的验证。连接到服务器时，所有的密码传输均采用加密形式，从而保证了密码安全。并且由于Mysql是网络化的，因此可以在因特网上的任何地方访问，提高数据共享的效率。

1.4 MySQL工具

MySQL数据库管理系统提供了许多命令行工具，这些工具可以用来管理MySQL服务器、对数据库进行访问控制、管理MySQL用户以及数据库备份和恢复工具等。而且MySQL提供图形化的管理工具，这使得对数据库的操作更加简单。

1.4.1 MySQL命令行实用程序

MySQL服务器端实用工具程序如下：

（1）mysqld：SQL后台程序。该程序必须运行之后，客户端才能通过连接服务器来访问数据库。

（2）mysqld_safe：服务器启动脚本。在Unix和Net Ware中使用mysqld_safe来启动mysqld服务器。

（3）mysql.server：服务器启动脚本。该脚本用于使用包含为特定级别的、运行启动服务的脚本、运行目录的系统。它调用mysqld_safe来启动MySQL服务器。

（4）mysqld_multi：服务器启动脚本，可以启动或停止系统上安装的多个服务器。

（5）myisamchk：用来描述、检查、优化和维护MyISAM表的实用工具。

（6）mysqlbug：MySQL缺陷报告脚本。它可以用来向MySQL邮件系统发送缺陷报告。

（7）mysql_install_db：该脚本用默认权限创建MySQL授权表。通常只是在系统上首次安装MySQL时执行一次。

MySQL客户端实用工具程序如下：

（1）myisampack：压缩MyISAM表以产生更小的只读表的一个工具。

（2）mysql：交互式输入SQL语句或从文件以批处理模式执行它们的命令行工具。

（3）mysqlaccess：检查访问主机名、用户名和数据库组合的权限的脚本。

（4）mysqladmin：执行管理操作的客户程序，例如创建或删除数据库，重载授权表，将表刷新到硬盘上，以及重新打开日志文件。mysqladmin还可以用来检索版本、进程，以及服务器的状态信息。

（5）mysqlbinlog:从二进制日志读取语句的工具。在二进制日志文件中包含执行过的语句，可用来帮助系统从崩溃中恢复。

（6）mysqlcheck：检查、修复、分析以及优化表的表维护客户程序。

（7）mysqldump：将MySQL数据库转储到一个文件（例如SQL语句或tab分隔符文本文件）的客户程序

（8）mysqlhotcopy：当服务器在运行时，快速备份MyISAM或ISAM表的工具。

（9）mysql import：使用LOAD DATA INFILE将文本文件导入相关表的客户程序。

（10）mysqlshow：显示数据库、表、列以及索引相关信息的客户程序。

（11）perror：显示系统或MySQL错误代码含义的工具。