MySQL 之数据库初识

一 数据库概述

数据库即存放数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机存储设备上，而且数据是按一定的格式存放的。过去人们将数据存放在文件柜里，现在数据量庞大，已经不再适用。

数据库是长期存放在计算机内、有组织、可共享的数据集合。

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。

数据库，简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。

所谓“数据库”系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

1.数据库的优势

(1)程序稳定性 ：这样任意一台服务所在的机器崩溃了都不会影响数据和另外的服务。

(2)数据一致性 ：所有的数据都存储在一起，所有的程序操作的数据都是统一的，就不会出现数据不一致的现象

(3)并发 ：数据库可以良好的支持并发，所有的程序操作数据库都是通过网络，而数据库本身支持并发的网络操作，不需要我们自己写socket

(4)效率 ：使用数据库对数据进行增删改查的效率要高出我们自己处理文件很多

2.什么是数据（Data）

描述事物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

在计算机中描述一个事物，就需要抽取这一事物的典型特征，组成一条记录，就相当于文件里的一行内容。

3. 什么是数据库管理系统（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、MS SQL Server

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。

数据库管理员 DBA（Database Administrator）。

4 数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系（重点）

记录：1 朱葛 13234567890 22（多个字段的信息组成一条记录，即文件中的一行内容）

表：userinfo,studentinfo,courseinfo（即文件）

数据库：db（即文件夹）

数据库管理系统：如mysql（是一个软件）

数据库服务器：一台计算机（对内存要求比较高）

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

    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

5.数据库管理技术的发展历程(了解)

一 人工管理阶段

20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。

当时的硬件水平：外存只有纸带、卡片、磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备

当时的软件状况：没有操作系统，没有管理数据的软件，数据的处理方式是批处理。

人工管理数据具有以下特点：

1 数据不保存：计算机主要用于科学计算，数据临时用，临时输入，不保存

2 应用程序管理数据：数据要有应用程序自己管理，应用程序需要处理数据的逻辑+物理结构，开发负担很重

3 数据不共享：一组数据只对应一个程序，多个程序之间涉及相同数据时，必须各自定义，造成数据大量冗余

4 数据不具有独立性：数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做出相应的修改，开发负担进一步加大

二 文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期

硬件水平：有了磁盘、磁鼓等可直接存取的存储设备

软件水平：有了操作系统，并且操作系统中已经有了专门的数据管理软件，即文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理

文件系统管理数据具有以下优点:

1 数据可以长期保存：计算机大量用于数据处理，因而数据需要长期保存，进行增删改查操作

2 由文件系统管理数据：文件系统这个软件，把数据组织成相对独立的数据文件，利用按文件名，按记录进行存取。实现了记录内的结构性，但整体无结构。并且程序与数据之间由文件系统提供存取方法进行转换，是应用程序与数据之间有了一定的独立性，程序员可以不必过多考虑物理细节。

文件系统管理数据具有以下缺点：

1 数据共享性差，冗余度大：一个文件对应一个应用程序，不同应用有相同数据时，也必须建立各自的文件，不能共享相同的数据，造成数据冗余，浪费空间，且相同的数据重复存储，各自管理，容易造成数据不一致性

2 数据独立性差：一旦数据的逻辑结构改变，必须修改应用程序，修改文件结构的定义。应用程序的改变，也将引起文件的数据结构的改变。因此数据与程序之间缺乏独立性。可见，文件系统仍然是一个不具有弹性的无结构的数据集合，即文件之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内存联系。

三 数据系统阶段

20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用，多种语言互相覆盖地共享数据结合要求越来越强烈

硬件水平：有了大容量磁盘，硬件架构下降

软件水平：软件价格上升（开发效率必须提升，必须将程序员从数据管理中解放出来），分布式的概念盛行。

数据库系统的特点：

1 数据结构化

2 数据共享，冗余度低，易扩充

3 数据独立性高

4 数据由DBMS统一管理和控制

　　a：数据的安全性保护

　　b：数据的完整性检查

　　c：并发控制

　　d：数据库恢复

二：数据库分类

目前的数据库可以分为两个大类：关系型数据库和非关系型数据库

1. 关系型数据库（RDBMS）

　　　　解释：关系型数据库模型是把复杂的数据结构归结为简单的二元关系（即二维表格形式，不是excel，但是和excel的形式很像），结合下图来看一下:

这个表看着好乱啊，但是你细看一下，这几个表之间建立了某种关系，共享着双方的数据。这就是关系。关系型数据库里面存数据的时候就类似这个样子的。有个大概了解了吗~~~　操作关系型数据库的命令，我们称之为SQL，看如下解释：

结构化查询语言(Structured Query Language)简称SQL(发音：/ˈes kjuː ˈel/ "S-Q-L")，是一种特殊目的的编程语言，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；同时也是数据库脚本文件的扩展名。

结构化查询语言是高级的非过程化编程语言，允许用户在高层数据结构上工作。它不要求用户指定对数据的存放方法，也不需要用户了解具体的数据存放方式，所以具有完全不同底层结构的不同数据库系统, 可以使用相同的结构化查询语言作为数据输入与管理的接口。结构化查询语言语句可以嵌套，这使它具有极大的灵活性和强大的功能。

1986年10月，美国国家标准协会对SQL进行规范后，以此作为关系式数据库管理系统的标准语言（ANSI X3. 135-1986），1987年得到国际标准组织的支持下成为国际标准。不过各种通行的数据库系统在其实践过程中都对SQL规范作了某些编改和扩充。所以，实际上不同数据库系统之间的SQL不能完全相互通用。

 

常用的关系型数据库：

1.1oracle数据库

Oracle前身叫SDL、由Larry Ellison和两个变成任意在1977创办，他们开发了主机的拳头产品，在市场上大量销售。Oracle公司是最早开发关系型数据库的厂商之一，其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle关系数据库产品的市场占有率数一数二 。

Oracle公司是目前全球最大的数据库软件公司，也是近年业务增长极为迅速的软件提供与服务商 。

主要应用范围：传统大企业、大公司、政府、金融、证券等。

版本升级：oracle8i，oracle9i，oracle10g，oracle11g，oracle12c

1.2  MySQL

MySQL被广泛的应用在Internet上的大中小型网站中。由于体积小、速度快、总体拥有成本低，开放源代码

1.3  MariaDB数据库

MAriaDB数据库管理系统是MySQL数据库的一个分支，主要由开元社区维护，采用GPL授权许可。开发这个MariaDB的原因之一是：甲骨文公司收购了MySQL后，有MySQL闭源的潜在风险，因此MySQL开元社区采用分支的方式来避开这个风险。

MariaDB基于事务的Maria存储引擎，替换了MySQL的MyISAM的存储引擎，它使用了Percona的XtraDB（InnoDB的变体）这个版本还包括了PrimeBase XT （PBXT）和Federated X存储引擎。

1.4 SQL Server数据库

Microsoft SQL Server是微软公司开发的大型关系数据库系统。SQL Server的功能比较全面，效率高，可以作为中型企业或单位的数据库平台。SQL Server可以与Winodws操作系统紧密集成，不论是应用程序开发速度还是系统事务处理运行速度，都得到较大的提升，对于在Windows平台上开发的各种企业级信息管理系统来说，不论是C/S（客户机/服务器）架构还是B/S（浏览器/服务器）架构。SQL Server都是一个很好的选择。SQL Server的缺点是只能在Windows系统下运行

1.5  Access数据库

Access是入门级小型桌面数据库，性能安全性都很一般，可供个人管理或小型企业只用。

Access不是数据库语言，只是一个数据库程序，目前最新版本为Office 2007，其特点主要如下：

（1）完善地管理各种数据库对象，具有强大的数据组织，用户管理、安全检查等功能

　　（2）强大的数据处理功能，在一个工作组级别的网络环境中，使用Access开发的多用户管理系统具有传统的XSASE(DBASE、FoxBASE的统称)数据库系统所无法实现的客户服务器（Ckient/Server）结构和响应的数据库安全机制，Access具备了许多先进的大型数据管理管理系统所具备的特征。

　　（3）可以方便地生成各种数据对象，利用存储的数据建立窗体和报表

　　（4）作为Office套件的一部分，可以与Office集成，实现无缝连接

　　（5）能够利用Web检索和发布数据，实现与Internet的连接，Access主要适用于中小企业应用系统，或作为客户机/服务器系统中的客户端数据库。

1.6  其他不常用关系型数据库

DB2，PostgreSQL，Informix，Sybase等。这些关系型数据库逐步的淡化了普通运维的实现，特别是互联网公司几乎见不到。

2.非关系型数据库

非关系型数据库也被成为NoSQL数据库，NOSQL的本意是“Not Olnly SQL” 。指的是非关系型数据库，而不是“No SQL”的意思，因此，NoSQL的产生并不是要彻底地否定关系型数据库，而是作为传统关系型数据库的一个有效补充。NOSQL数据库在特定的场景下可以发挥出难以想象的高效率和高性能。

随着互联网Web2.0网站的星期，传统的关系型数据库在应付web2,0网站，特别是对于规模日益扩大的海量数据，超大规模和高并发的微博、微信、SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题。

例如：传统的关系型数据库IO瓶颈、性能瓶颈都难以有效突破，于是出现了大批针对特定场景，以高性能和使用便利为目的功能特异化的数据库产品。NOSQL（非关系型）类的数据就是在这样的情景下诞生并得到了非常迅速的发展 。

　　高性能、高并发、对数据一致性要求不高 
　　　开源的NoSQL体系，如Facebook的Cassandra，Apache的HBase，也得到了广泛认同，Redis，mongb也逐渐越来越受到各类大中小型公司的欢迎和追捧 

　NOSQL非关系型数据库小结： 
　　　1、NOSQL不是否定关系数据库，而是作为关系数据库的一个重要补充 
　　　2、NOSQL为了高性能、高并发而生，忽略影响高性能，高并发的功能 
　　　3、NOSQL典型产品memcached （纯内存），redis（持久化缓存），mongodb（文档的数据库）

非关系型数据库又分为以下4种：

（1）键值（Key-Value）存储数据库

键值数据库就类似传统语言中使用哈希表，可以通过key来添加、查询或删除数据，因为使用key主键访问，所以会获得很高的性能及扩展性

键值（Key-Value）数据库主要是使用一个哈希表，这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key/value模型对于IT系统来说的优势在于简单、易部署、高并发。

k1—>数据

k2—>数据

 典型产品：Memcached、Redis、MemcacheDB、BerkeleyDB

（2）列存储（Column-oriedted）数据库 ======>了解即可，一般公司用不到

这部分数据库通常用来分布式存储的海量数据，键仍然存在，但是他们的特点是指向了多个列。

 典型产品：Cassandra,HBase

（3）面向文档（Document-Oriented）数据库

面向文档数据库会将以文档的形式存储。每个文档都是自包含的数据单元，是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关系对象。数据存储的最小单位是文档，同一个表中存储的文档属性可以是不同的，数据可以使用XML、JSON或者JSONB等多种形式存储。

典型产品：MorgoDB、CouchDB

（4）图形（Graph）数据库

常见的非关系型数据库：

2.1 memcached（key-value）

Memcaced是一个开源的、高性能的、具有分布式内存对象的缓存系统。通过它可以减轻数据库负载，加速动态的web应用，最初版本由LiveJoumal 的Brad Fitzpatrick在2003年开发完成。目前全球有非常多的用户都在使用它来架构主机的大负载网站或提升主机的高访问网站的响应速度。注意：Memcache 是这个项目的名称，而Memcached是服务端的主程序文件名。

缓存一般用来保存一些进程被存取的对象或数据，通过缓存来存取对象或数据要比在磁盘上存取块很多，前者是内存，后者是磁盘、Memcached是一种纯内存缓存系统，把经常存取的对象或数据缓存在memcached的内存中，这些被缓存的数据被程序通过API的方式被读取，memcached里面的数据就像一张巨大的hash表，数据以key-value对的方式存在。Memcached通过缓存经常被存取的对象或数据，从而减轻频繁读取数据库的压力，提高网站的响应速度，构建出快速更快的可扩展的Web应用。

官网：http://memcached.org/

由于memcached为纯内存缓存软件，一旦重启所有数据都会丢失，因此，新浪网基于Memcached开发了一个开源项目Memcachedb。通过为Memcached增加Berkeley DB的特久化存储机制和异步主复制机制，使Memcached具备了事务恢复能力、持久化数据能力和分布式复制能力，memcached非常适合需要超高性能读写速度、持久化保存的应用场景，但是最近几年逐渐被其他的持久化产品替代如Redis

Memcached小结：

　　1、key-value行数据库

　　2、纯内存数据库

　　3、持久化memcachedb（sina）

2.2  Redis（key-value）

和Memcached类似，redis也是一个key-value型存储系统。但redis支持的存储value类型相对更多，包括string（字符串）、list（链表）、set（集合）和zset（有序集合）等。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集、并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。为了保证效率，redis的数据都是缓存在内存中。区别是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在基础上实现了master-slave（主从）同步。

redis是一个高性能的key-value数据库。redis的出现、很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足，在部分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Python、Ruby、Erlang、PHP客户端，使用方便。

　　官方：http://www.redis.io/documentation

　　redis特点：

　　1）支持内存缓存，这个功能相当于memcached

　　2）支持持久化存储，这个功能相当于memcachedb，ttserver

　　3）数据库类型更丰富。比其他key-value库功能更强

　　4）支持主从集群、分布式

　　5）支持队列等特殊功能

　　应用：缓存从存取memcached更改存取redis

.2.3  MongoDB（Document-oriented）

MongoDB是一个介于关系型数据库和非关系型数据库之间的产品，是非关系型数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。他支持的数据库结构非常松散，类似json的bjson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongodb最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。

特点： 高性能、易部署、易使用、存储数据非常方便

主要功能特性：

　1.面向集合存储，易存储对象类型的数据

　2.“面向集合”（Collenction-Orented）意思是数据库被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collenction）每个 集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档，集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table）不同的是它不需要定义任何模式（schema）

　3.模式自由

模式自由（schema-free）意为着存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。

　4.支持动态查询

　5.支持完全索引，包含内部对象

　6.支持查询

　7.支持复制和故障恢复

　8.使用高效的二进制数据存储，包括大型对象

　9.自动处理碎片、以支持云计算层次的扩展性

2.4  Cassandra（Column-oriented）

Apache Cassndra是一套开源分布式Key-Value存储系统。它最初由Facebook开发，用于存储特别大的数据。Facebook目前在使用此系统。

主要特点：

　1.分布式

　2.基于column的结构化

　3.高伸展性

　4.Cassandra的主要特点就是它不是一个数据库，而是由一堆数据库节点共同构成一个分布式网络服务，对Cassandra的一个写操作，会被复制到其他节点上去，对Cassandra的读操作。也会被路由到某个节点上面去读取。

Cassandir是一个混合型的非关系的数据库，类似于Google的BigTable。其主要功能比Dynomie（分布式的key-value存储系统）更丰富，Cassandra最初由Facebook开发，后转变成了开源项目。

2.5  其他不常用非关系型数据库

HBase、MemcacheDB、BerkeleyDB、Tokyo Cabinet\Tokyo Tyrant（ttserver）

ttserver 持久化输出，缺点存储2千万条 性能下降（由日本人发明）

三．初识别MYSQL

1.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 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，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。

　　MySQL是一种关系数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

　　MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL 软件采用了双授权政策，分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。

2.mysql版本　　

双授权版本：社区版（完全免费，功能也够nb了）和商业版（更好，功能更多更强大一些，但是收费，VIP，有售后服务，也会参考和吸收社区版的一些nb的功能，安全性和稳定性都是最好的，大几十万），一般NB的开源软件都是双授权的　　每个版本又分四个版本依次进行发布：
　　Alpha版：一般只在开发公司内部使用，不对外公开，测试、自我检查的版本
　　Beta版：一般是开发完也测试完的版本，一般不会出现比较大的性能bug（一般我们不用，阿里、去哪儿会使用这个版本，有些新功能，内部有高手能调，也能评估新功能的性能）
　　RC版：根据Beta版测试之后收集到一些bug等在进行完善的一个版本
　　GA版：软件正式发布的版本，没有特别的需求一定要使用GA版，有些公司追求新功能会使用Beta版，这是个例。

2.MySQL的产品线：（mysql是C++写的，oracle 9i版本之前是C语言写的，之后主要是java）
　　最早期，mysql是按照3.x--4.x--5.x等来开发的，但是为了提高MySQL的竞争优势，以及提高性能、降低开发维护成本等原因，同时，更方便企业用户更精准的选择合适的版本产品用于自己的企业生产环境中，MySQL在发展到5.1系列版本之后，重新规划为三条产品线。
　　第一条：5.0.xx 到 5.1.xx产品线系列介绍
　　第二条：5.4.xx 到 5.7.xx产品线系列介绍(主流：5.5和5.6)
　　第三条：6.0.xx 到 7.1.xx产品线系列介绍

3.MySQL数据库软件命名介绍

以mysql-5.7.24.tar.gz的版本号来解释：
　1.第一个数字5是主版本号，描述了文件格式。所有版本5发行都有相同的文件格式。
　2.第二个数字7是发行级别。主版本号和发行级别组合到一起便构成了发行序列号。
　3.第三个数据24是在此发行系列的版本号，随每个新发布版递增。通常你需要已经选择发行的最新版本，每次更新后，版本字符串的最后一个数字会递增。如果增加了一些新功能或者微小的不兼容性，版本字符串的第二个数字会递增。如果文件格式改变，第一个数字会递增。
　一般有的版本也会加上上面我们说的4个版本的后缀，beta、alpha、rc版、ga版等等，我们举得这个例子是不带后缀的，就相当于GA版

4.MySQL版本选择建议　

　1.稳定版：选择开源的社区版的稳定版GA版本
　2.产品线：可以选择5.1、5.5、5.6，互联网公司主流5.5和5.6，其次是5.1.
　3.选择MySQL数据库GA版发布后6个月以上的GA版本。
　4.要选择前后几个月没有大的BUG修复的版本，而不是大量修复BUG的集中版本
　5.最好向后较长时间没有更新发布的版本。
　6.开发、测试、运维、DBA进行自己本地测试的时候，最好要和线上的版本一致，最差也要兼容，所以作为开发，你要清楚公司用的哪个版本的数据库
　7.作为内部开发测试数据库环境，跑大概3-6个月的时间。
　8.优先企业非核心业务采用新版本的数据库GA版本的软件。
　9.想DBA高手请教，或者在技术分为好的群里和大家一起交流，使用真正高手用过的好用的GA版本产品。

5.MySQL安装介绍

mysql为我们提供开源的安装在各个操作系统上的安装包，下面本人做了两篇linux，windows安装的文章：

(1)linux版本 mysql的安装、启动和基础配置

(2)Windows版本 mysql的安装、启动和基础配置