MySQL-数据库部署及引擎管理 第一天

目录

数据库介绍

什么是数据库

数据库的种类

生产环境常用数据库

关系型数据库

关系型数据库介绍

非关系型数据库

非关系型数据库介绍

关系型数据库与非关系型数据库的优缺点

关系型数据库:

非关系型数据库

yum安装mysql

编译安装mysql5.7

数据库系统结构

数据库技术构成

1. 数据库系统 DBS

2. SQL语言（Structured Query Language 即结构化查询语言）

3. 数据访问技术 ip 用户名 密码 库

数据库存储引擎

数据库引擎的定义

数据库引擎的种类

如何选择引擎：

mysql事务

事务简介

事务特性

MYSQL 事务处理的两种方法

数据库锁（了解）

外键（了解）

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数据库介绍

什么是数据库

数据库就是一个存放计算机数据的仓库，这个仓库是按照一定的数据结构（数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系）来对数据进行组织和存储的，可以通过数据库提供的多种方法来管理其中的数据。

数据库的种类

最常用额数据库模式主要有两种，即关系型数据库和非关系型数据库。

生产环境常用数据库

- 生产环境主流的关系型数据库有 Oracle、Microsoft SQL Server、MySQL/MariaDB等。
- 生产环境主流的非关系型数据库有 MongoDB Memcached Redis

关系型数据库

关系型数据库介绍

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）。在关系型数据库中，对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上，通过这些关联的表格分类、合并、连接或选取等运算来实现数据的管理。

- 关系型数据库在存储数据时实际就是采用的一张二维表（和 Word 和 Excell 里表格几乎一样）。
- 市场占有量较大的是 MySQL 和 Oracle 数据库，而互联网场景最常用的是 MySQL 数据库。
- 通过 SQL 结构化查询语言来存取、管理关系型数据库的数据。
- 关系型数据库在保持数据安全和数据一致性方面很强，遵循 ACID 理论 ACID指的的事务的4大特性

非关系型数据库

非关系型数据库介绍

非关系型数据库也被称为 NoSQL 数据库，NoSQL 的本意是 “Not Only SQL”，指的是非关系型数据库，而不是“NO SQL”的意思，NoSQL 的产生并不是要彻底否定关系型数据库，而是作为传统数据库的一个有效补充。 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 数据库不是否定关系型数据库，而是作为关系数据库的一个重要补充。
- NoSQL 数据库为了灵活及高性能、高并发而生；
- 在NoSQL 数据库领域，当今的最典型产品为 Redis（持久化缓存）、MongoDB、Memcached（纯内存）等。
- NoSQL 数据库没有标准的查询语言（SQL），通常使用数据接口或者查询API。

关系型数据库与非关系型数据库的优缺点

关系型数据库:

优点：
1、易于维护：都是使用表结构，格式一致；
2、使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；
3、复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。

缺点：
1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；
2、固定的表结构，灵活度稍欠；
3、高并发读写需求，对传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。

非关系型数据库

非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。
优点：
1、格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
2、速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
3、高扩展性；
4、成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

缺点：
1、不提供sql支持；
2、无事务处理；
3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。

yum安装mysql

1、rpm -ivh https://dev.mysql.com/get/mysql80-community-release-el7-5.noarch.rpm

2、修改版本，开启5.7版本，关闭8.0版本

vim /etc/yum.repos.d/mysql-community.repo

 或者通过yum-utils工具关闭8.0开启5.7

yum -y install yum-utils
yum-config-manager --enable mysql57-community   开启5.7
yum-config-manager --disable mysql80-community  关闭8.0

3、安装数据库

[root@localhost ~]# yum -y install mysql mysql-server

4、查看数据库的初始密码

[root@localhost ~]# grep password /var/log/mysqld.log
2022-03-21T06:06:56.534508Z 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: k#t&rlLhu6!x

5、使用密码登录

[root@localhost ~]# mysql -uroot -p'k#t&rlLhu6!x
'

6、修改密码

mysqladmin -uroot -p'k#t&rlLhu6!x' password '大小写有特殊符号数字'
或者
ALTER USER 'root'@'localhost' identified by 'HanJing@123';

编译安装mysql5.7

1、准备编译环境

yum -y install ncurses ncurses-devel openssl-devel bison gcc gcc-c++ make cmake

2、准备源码包

在mysql官网能够找到（https://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-5.7/mysql-boost-5.7.37.tar.gz）

3、清理安装环境

userdel -r mysql
yum -y remove mair*
rm -rf /etc/my*
rm -rf /var/log/mysql*
rm -rf /var/lib/mysql*

4、环境准备

useradd -M mysql -s /sbin/nologin

5、解压

tar zxf mysql-boost-5.7.26.tar.gz 

6、配置

[root@localhost ~]# # cmake . \
-DWITH_BOOST=boost_1_59_0/ \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DSYSCONFDIR=/etc \指定安装目录配置文件的位置,默认就是etc
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \数据目录 错误日志文件
-DINSTALL_MANDIR=/usr/share/man \ 帮助文档的目录
-DMYSQL_TCP_PORT=3306 \ 默认端口号3306
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/tmp/mysql.sock \ 用来做网络通信,启动的时候才会产生
-DDEFAULT_CHARSET=utf8 \默认字符集
-DEXTRA_CHARSETS=all \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_READLINE=1 \可以上下翻历史命令
-DWITH_SSL=system \
-DWITH_EMBEDDED_SERVER=1 \ 嵌入式服务器
-DENABLED_LOCAL_INFILE=1 \ 支持从本机导入-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1
默认存储引擎
提示:boost也可以使用如下指令自动下载
-DDOWNLOAD_BOOST=1

7、编译  make &&make install

8、初始化

[root@localhost ~]# cd /usr/local/mysql        #把这个删了就相当于卸载
[root@localhost ~]# chown -R mysql.mysql .
[root@localhost ~]# ./bin/mysqld --initialize --user=mysql --basedir=/usr/local/mysql --datadir=/usr/local/mysql/data      #初始化,只需要初始化一次

9、启动mysql

./bin/mysqld_safe --user=mysql & （后台运行）

添加环境变量：
echo "export PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
让环境变量生效
source /etc/profile


设置开机启动
cp  /usr/local/mysql/support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld
chkconfig mysqld on  做开机启动   设置开机启动后就能使用系统命令启动关闭mysqld
systemctl start mysqld
systemctl stop mysqld

登录 mysql -u root -p'原密码'

10、创建数据库配置文件
 

[root@mysql1 bin]#vim /etc/my.cnf
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data

数据库系统结构

数据库技术构成

1. 数据库系统 DBS

A.数据库管理系统（DataBase Management System， DBMS）:

SQL(RDS): ORACLE、Oracle MySQL、MariaDB、Percona server、DB2

NoSQL: Redis、MongoDB、Memcache

B.DBA数据库管理员

2. SQL语言（Structured Query Language 即结构化查询语言）

A. DDL语句 数据库定义语言： 数据库、表、视图、索引、存储过程、函数， CREATE DROP ALTER //开发人员

B. DML语句 数据库操纵语言： 插入数据INSERT、删除数据DELETE,drop、更新数据UPDATE //开发人员

C. DQL语句 数据库查询语言： 查询数据 SELECT

D. DCL语句 数据库控制语言： 例如控制用户的访问权限GRANT、REVOKE
比如：grant all on *.* to root@localhost identified by '123'

3. 数据访问技术 ip 用户名 密码 库

A. ODBC PHP <.php>

B. JDBC JAVA <.jsp>

C. settings.py python <.py>

数据库存储引擎

数据库引擎的定义

数据库存储引擎是数据库底层软件组织，数据库管理系统（DBMS）使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据。不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能，使用不同的存储引擎，还可以 获得特定的功能。现在许多不同的数据库管理系统都支持多种不同的数据引擎。MySQL的核心就是存储引擎。

数据库引擎的种类

（1）InnoDB存储引擎

InnoDB是事务型数据库的首选引擎，支持事务安全表（ACID），支持行锁定;InnoDB是默认的MySQL引擎

InnoDB特点：

支持事务处理，支持崩溃修复和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高（比如银行），要求实现并发控制（比如售票），那选择InnoDB有很大的优势。如果需要频繁的更新、删除操作的数据库，也可以选择InnoDB，因为支持事务的提交（commit）和回滚（rollback）。

（2）MyISAM存储引擎：（了解）

MyISAM基于ISAM存储引擎，并对其进行扩展。它是在Web、数据仓储和其他应用环境下最常使用的存储引擎之一。MyISAM拥有较高的插入、查询速度，但不支持事务。

MyISAM特点：

插入数据快，空间和内存使用比较低。如果表主要是用于插入新记录和读出记录，那么选择MyISAM能实现处理高效率。如果应用的完整性、并发性要求比较低，也可以使用。
 

（3）MEMORY存储引擎(了解)

MEMORY存储引擎将表中的数据存储到内存中，为查询和引用其他表数据提供快速访问

MEMORY特点：

所有的数据都在内存中，数据的处理速度快，但是安全性不高。如果需要很快的读写速度，对数据的安全性要求较低，可以选择MEMOEY。它对表的大小有要求，不能建立太大的表。所以，这类数据库只使用在相对较小的数据库表。

如何选择引擎：

如果要提供提交、回滚、崩溃恢复能力的事物安全（ACID兼容）能力，并要求实现并发控制，InnoDB是一个好的选择；如果数据表主要用来插入和查询记录，则MyISAM引擎能提供较高的处理效率；如果只是临时存放数据，数据量不大，并且不需要较高的数据安全性，可以选择将数据保存在内存中的Memory引擎；MySQL中使用该引擎作为临时表，存放查询的中间结果；如果只有INSERT和SELECT操作，可以选择Archive，Archive支持高并发的插入操作，但是本身不是事务安全的。Archive非常适合存储归档数据，如记录日志信息可以使用Archive。

使用哪一种引擎需要灵活选择，一个数据库中多个表可以使用不同引擎以满足各种性能和实际需求，使用合适的存储引擎，将会提高整个数据库的性能。

mysql事务

事务简介

MySQL 事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。比如说，在人员管理系统中，你删除一个人员，你即需要删除人员的基本资料，也要删除和该人员相关的信息，如信箱，文章等等，这样，这些数据库操作语句就构成一个事务！

• 在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务。
• 事务处理可以用来维护数据库的完整性，保证成批的 SQL 语句要么全部执行，要么全部不执行。
• 事务用来管理 insert,update,delete 语句

事务特性

一般来说，事务是必须满足4个条件（ACID）：：原子性（Atomicity，或称不可分割性）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation，又称独立性）、持久性（Durability）。

• 原子性：一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

• 一致性：在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。

• 隔离性：数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括读未提交（Read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。

• 持久性：事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。

MYSQL 事务处理的两种方法

在 MySQL 命令行的默认设置下，事务都是自动提交的，即执行 SQL 语句后就会马上执行 COMMIT 操作。因此要显式地开启一个事务务须使用命令 BEGIN 或 START TRANSACTION，或者执行命令 SET AUTOCOMMIT=0，用来禁止使用当前会话的自动提交。

1、用 BEGIN, ROLLBACK, COMMIT来实现
• BEGIN 开始一个事务
• ROLLBACK 事务回滚
• COMMIT 事务确认

2、直接用 SET 来改变 MySQL 的自动提交模式:
• SET AUTOCOMMIT=0 禁止自动提交
• SET AUTOCOMMIT=1 开启自动提交

>show variables like 'autocommit'; //查看是否修改成功

注意：在编写应用程序时，最好事务的控制权限交给开发人员

数据库锁（了解）

锁是计算机协调多个进程或纯线程并发访问某一资源的机制。在数据库中，除传统的计算资源（CPU、RAM、I/O）的争用以外，数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所在有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

相对其他数据库而言，MySQL的锁机制比较简单，其最显著的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制。

MySQL大致可归纳为以下3种锁：

表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。

页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般

MyISAM在执行查询语句（SELECT）前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT等）前，会自动给涉及的表加写锁，这个过程并不需要用户干预，因此用户一般不需要直接用LOCK TABLE命令给MyISAM表显式加锁。给MyISAM表显示加锁，一般是为了一定程度模拟事务操作，实现对某一时间点多个表的一致性读取。

案例：
有一个订单表orders，其中记录有订单的总金额total，同时还有一个订单明细表order_detail，其中记录有订单每一产品的金额小计subtotal，假设我们需要检查这两个表的金额合计是否相等，可能就需要执行如下两条SQL：
SELECT SUM(total) FROM orders;
SELECT SUM(subtotal) FROM order_detail;
这时，如果不先给这两个表加锁，就可能产生错误的结果，因为第一条语句执行过程中order_detail表可能已经发生了改变。因此，正确的方法应该是：
LOCK tables orders read local,order_detail read local;
SELECT SUM(total) FROM orders;
SELECT SUM(subtotal) FROM order_detail;
Unlock tables;

上面的例子在LOCK TABLES时加了‘local’选项，其作用就是在满足MyISAM表并发插入条件的情况下，允许其他用户在表尾插入记录

在用LOCKTABLES给表显式加表锁是时，必须同时取得所有涉及表的锁，并且MySQL支持锁升级。也就是说，在执行LOCK TABLES后，只能访问显式加锁的这些表，不能访问未加锁的表；同时，如果加的是读锁，那么只能执行查询操作，而不能执行更新操作。其实，在自动加锁的情况下也基本如此，MySQL问题一次获得SQL语句所需要的全部锁

外键（了解）

在实际开发的项目中，一个健壮数据库中的数据一定有很好的参照完整性。例如学生档案和成绩单两张表，如果成绩单中有张三的成绩，学生档案中张三的档案却被删除了，这样就会产生垃圾数据或者错误数据。为了保证数据的完整性，将两张表之间的数据建立关系，因此就需要在成绩表中添加外键约束。

外键是指引用另外一个表中的一列或多列数据，被引用的列应该具有主键约束或者唯一性约束。外键用来建立和加强两个表数据之间的连接。
 

其他概念

索引：索引相当于书中的目录，可以提高数据检索的效率，降低数据库的IO的压力。MySQL在300万条记录左右性能开始逐渐下降，虽然官方文档说500~800w记录，所以大数据量建立索引是非常有必要的。