Linux5.4 Mysql数据库初体验及管理

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第四章 LINUX Mysql数据库初体验及管理

一、数据库相关概念

1. 数据 (Data)的概念

数据就是描述事物的符号记录。主要包括数字，文字、图形、图像、声音、档案记录等。一般以“记录”形式按统一的格式进行存储

2.表的概念

表就是将不同的记录组织在一起。主要是用来存储具体数据

3.数据库的概念

数据库（database）是表的集合，是存储数据的仓库。数据库是用来组织、存储和管理数据的仓库。它以一定的组织方式存储的相互有关的数据集合

4.数据库管理系统

数据库管理系统（DBMS）是实现对数据库资源有效组织、管理和存取的系统软件。数据库的建立和维护功能、数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能通信功能

5.数据库系统

数据库系统是一个人机系统由硬件、OS、数据库、DBMS、应用软件和数据库用户组成。用户可以通过DBMS或应用程序操作数据库

二、数据库的发展

1.第一代数据库

自20世纪60年代起，第一代数据库系统问世

是层次模型与网状模型的数据库系统为统一管理和共享数据提供了有力的支撑

2.第二代数据库

20世纪70年代初，第二代数据库——关系数据库开始出现

20世纪80年代初，IBM公司的关系数据库系统DB2问世，开始逐步取代层次与网状模型的数据库，成为行业主流

到目前为止，关系数据库系统仍占领数据库应用的主要地位

3.第三代数据库

自20世纪80年代开始，适应不同领域的新型数据库系统不断涌现面向对象的数据库系统，实用性强、适应面广

20世纪90年代后期，形成了多种数据库系统共同支撑应用的局面

一些新的元素被添加进主流数据库系统中。例如，Oracle支持的 “关系-对象” 数据库模型

三、主流的数据库介绍

数据库	说明
SQL Server（微软公司产品）	面向Windows操作系统 简单、易用
Oracle （甲骨文公司产品）	面向所有主流平台 安全、完善，操作复杂
DB2（IBM公司产品）	面向所有主流平台 大型、安全、完善
MySQL (甲骨文公司收购)	免费、开源、体积小

四、关系数据库

1.概念

关系数据库系统是基于关系模型的数据库系统

关系模型的数据结构使用简单易懂的二维数据表

关系模型可用简单的 “实体-关系”（E-R）图来表示

E-R图中包含了实体（数据对象）、关系和属性三个要素

2.E-R图

构成	说明
实体	也称为实例，对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“事物”
属性	实体所具有的某一特性，一个实体可以有多个属性
联系	实体集之间的对应关系称为联系，也称为关系

总体来说所有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据库

3.关系数据库结构

关系数据库的存储结构是二维表格。在每个二维表中每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息；每一列称为一个字段，用来描述对象的一个属性

4.关系数据库应用

关系型数据库	应用举例
Oracle、MySQL	12306用户信息系统
SQLServer、Sybase	淘宝账号系统
Informix、access	联通手机号信息系统
DB2、FoxPRO	银行用户账号系统
PostgreSQL	网站用户信息系统

5.非关系数据库

1）概念

非关系数据库也被称作NoSQL (Not Only sQL)

存储数据不以关系模型为依据，不需要固定的表格式

2）关系数据库结构

不是二维表格结构，可以理解为键值对，例如k/v 、key/value

3）非关系数据库的优点

Ⅰ.数据库可高并发读写

Ⅱ.对海量数据高效率存储与访问

Ⅲ.数据库具有高扩展性与高可用性。

4）非关系数据库应用

数据库类型	相关应用
缓存型	Redis 、Memcached
文档型	MongoDB
搜索型	Elasticsearch
时序型	Prometheus、InfluXDB

五、Mysql数据库管理

MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统，在 WEB 应用方面 MySQL 是最好的 应用软件之一。在本篇中，会让大家快速掌握 MySQL 的基本操作，并轻松使用 MySQL 数据库

1.库和表

行（记录）：用来描述一个对象的信息

列（字段）：用来描述对象的一个属性

2.常用的数据类型

数据类型	取值范围
int（整型）	无符号[0,232-1] 有符号[-231,231-1]
float（单精度浮点）	4字节32位
double（双精度浮点 ）	8字节64位
char（固定长度的字符类型）	用户指定范围
varchar（可变长度的字符类型）	用户指定范围
text（文本）	文本字符串
image（图片）	根据图片格式类型而定
decimal（5，2）	最大五位数，固定两位小数

3. char和varchar区别

CHAR和VARCHAR类型类似，但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换

下表显示了将各种字符串值保存到CHAR(4)和VARCHAR(4)列后的结果，说明了CHAR和VARCHAR之间的差别：

值	CHAR(4)	存储需求	VARCHAR(4)	存储需求
‘’	’ ’	4个字节	‘’	1个字节
‘ab’	'ab ’	4个字节	‘ab’	3个字节
‘abcd’	'ab ’	4个字节	‘abcd’	5个字节
‘abcdefgh’	‘abcd’	4个字节	‘abcd’	5个字节

1）字节大小

①char无论是否有值，都会占用固定长度的字节大小，保存在磁盘上都是4字节

②varchar在保存字符时，默认会加一个隐藏的结束符，因此结束符会多算一个字节

2）优劣比较

①varchar比char节省磁盘空间

②但varchar类型的数据读写速度比char慢，因为char是连续的磁盘空间，而varchar在多次增删改查中会产生一些磁盘空间碎片

六、SQL语句

SQL语句用于维护管理数据库，包括数据查询、数据更新、访问控制、对象管理等功能

1. SQL语句分类

语句	含义
DDL	数据定义语言，用于创建数据库对象，如库、表、索引等
DML	数据操纵语言，用于对表中的数据进行管理
DQL	数据查询语言，用于从数据表中查找符合条件的数据记录
DCL	数据控制语言，用于设置或者更改数据库用户或角色权限

2.DDL 用于创建数据库对象：库 表 索引

create database 库名;
create table 表名 (字段名1 数据类型 [字段属性], 字段名2 数据类型 [字段属性], ...., primary key(字段));

drop table 表名;
drop database 库名;

show databases;

use 库名;
show tables;
show tables from 库名;

desc 表面;

提示：不区分大小写，分号表示结束

3. DML 用于管理表数据

insert into 表名 (字段1, 字段2, ...)  values (字段1的值, 字段2的值, ...);
insert into 表名  values (按照字段顺序的所有字段的值);

delete from 表名 where 条件表达式;

update 表名 set 字段=值, ...  where 条件表达式;

4.DQL 用于根据条件查询表数据

select 字段1,字段2,...  from 表名 where 条件表达式;
select * from 表名\G                  ###\G在navicat里不能识别

select * from 表名 limit N;           ###显示表前N行
select * from 表名 limit N,M;         ###显示从第N行之后的M行记录（不包含第N行）

5.修改表结构

修改表名   alter table 旧表名  rename 新表名;
增加表字段  alter table 表名 add 新字段 数据类型 字段属性;
修改表字段名  alter table 表名 change 旧字段名  新字段名  数据类型  字段属性;
删除字段    alter table 表名 drop 字段名;

案例扩展：
use kb;
create table if not exists info (
id int(4) zerofill primary key auto_increment,				#指定主键的第二种方式  
name varchar(10) not null default '匿名',
cardid int(18) not null unique key,
hobby varchar(50));
---------------------------------------------------
#if not exists：表示检测要创建的表是否已存在，如果不存在就继续创建
#int(4) zerofill：表示若数值不满4位数，则前面用“0”填充，例0001
#auto_increment：表示此字段为自增长字段，即每条记录自动递增1，默认从1开始递增；自增长字段数据不可以重复；自增长字段必须是主键；如添加的记录数据没有指定此字段的值且添加失败也会自动递增一次
#unique key：表示此字段唯一键约束，此字段数据不可以重复；一张表中只能有一个主键, 但是一张表中可以有多个唯一键
#not null：表示此字段不允许为NULL
---------------------------------------------------

6.数据表高级操作

1）克隆表，将数据表的数据记录生成到新的表中

方法一：
create table test01 like mingdan;				
###通过 LIKE 方法，复制 kb 表结构生成 test01 表
insert into test01 select * from mingdan;
###此方法能保证 新表的表结构、表数据 跟旧表都是一致的

方法二：
CREATE TABLE test02 (SELECT * from mingdan);
###此方法创建的新表的表数据和旧表是一样的，但可能会出现新表的表结构和旧表的不一致

desc test02;
show create table test02;				
###获取数据表的表结构、索引等信息
SELECT * from test02;

2）清空表，删除表内的所有数据

方法一：
delete from test02;
###DELETE清空表后，返回的结果内有删除的记录条目；DELETE工作时是一行一行的删除记录数据的；如果表中有自增长字段，使用DELETE FROM 删除所有记录后，再次新添加的记录会从原来最大的记录 ID 后面继续自增写入记录

方法二：
truncate table test02;
###TRUNCATE 清空表后，没有返回被删除的条目；TRUNCATE 工作时是将表结构按原样重新建立，因此在速度上 TRUNCATE 会比 DELETE 清空表快；使用 TRUNCATE TABLE 清空表内数据后，ID 会从 1 开始重新记录

清空方式	区别
delete from test01;	DELETE清空表后，返回的结果内有删除的记录条目；DELETE工作时是一行一行的删除记录数据的；如果表中有自增长字段，使用DELETE FROM 删除所有记录后，再次新添加的记录会从原来最大的记录 ID 后面继续自增写入记录
truncate table test01;	TRUNCATE 清空表后，没有返回被删除的条目；TRUNCATE 工作时是将表结构按原样重新建立，因此在速度上 TRUNCATE 会比 DELETE 清空表快；使用 TRUNCATE TABLE 清空表内数据后，ID 会从 1 开始重新记录

3）创建临时表
临时表创建成功之后，使用SHOW TABLES命令是看不到创建的临时表的，临时表会在连接退出后被销毁。 如果在退出连接之前，也可以可执行增删改查等操作，比如使用 DROP TABLE 语句手动直接删除临时表

CREATE TEMPORARY TABLE 表名 (字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...][,PRIMARY KEY (主键名)]);

例：
create temporary table test03 (
id int(4) zerofill primary key auto_increment,
name varchar(10) not null);

insert into test03 values(1,'zhangsan');

select * from test03;
show tables;

quit
select * from test03;

4）创建外键约束，保证数据的完整性和一致性

外键的定义：如果同一个属性字段X在表一中是主键，而在表二中不是主键，则字段X称为表二的外键

主键表和外键表的理解：
（1）以公共关键字作主键的表为主键表（父表、主表）
（2）以公共关键字作外键的表为外键表（从表、外表）

注意：与外键关联的主表的字段必须设置为主键。要求从表不能是临时表，主从表的字段具备相同的数据类型、字符长度和约束

###创建主表 profession
create table profession (pid int(4),proname varchar(10));

###创建从表 student
create table student (id int(4) primary key auto_increment,name varchar(10),age int(3),proid int(4));

###为主表 profession 添加一个主键约束。主键名建议以“PK_”开头。
alter table profession add constraint PK_pid primary key (pid);

###为从表 student 表添加外键，并将 student 表的 proid 字段和 profession 表的 pid 字段建立外键关联。外键名建议以“FK_”开头。
alter table student add constraint FK_pro foreign key (proid) references profession (pid);

desc student;

###插入新的数据记录时，要先主表再从表
insert into profession values(1,'语文');
insert into profession values(2,'数学');
insert into student values(1,'zhangsan',18,1);
insert into student values(2,'lisi',19,1);
insert into student values(3,'wangwu',20,2);

###删数数据记录时，要先从表再主表，也就是说删除主键表的记录时必须先删除其他与之关联的表中的记录。
delete from student where proid=1;
delete from profession where pid=1;

###查看和删除外键约束
show create table student;
desc student;
alter table student drop foreign key FK_pro;
alter table student drop key FK_pro;

7.mysql 6大常见的约束

约束名	说明
主键约束 primay key	主键字段不允许有重复的记录，不允许为null，一个表只能有一个主键
唯一性约束 unique key	唯一键字段不允许有重复的记录，但允许为null，一个表可以有多个唯一键
非空约束 not null
默认值约束 default
自增约束auto_increment
外键约束 foreign key

8.数据库用户管理

1）新建用户

CREATE USER '用户名'@'来源地址' [IDENTIFIED BY [PASSWORD] '密码'];
-------------------------------------------------------------
'用户名'：指定将创建的用户名
'来源地址'：指定新创建的用户可在哪些主机上登录，可使用IP地址、网段、主机名的形式，本地用户可用localhost，允许任意主机登录可用通配符%
'密码'：若使用明文密码，直接输入'密码'，插入到数据库时由Mysql自动加密；
       若使用加密密码，需要先使用SELECT PASSWORD('密码'); 获取密文，再在语句中添加 PASSWORD '密文';
       若省略“IDENTIFIED BY”部分，则用户的密码将为空（不建议使用）
-------------------------------------------------------------

CREATE USER 'kb1'@'localhost' IDENTIFIED BY '123';

SELECT PASSWORD('123');
CREATE USER 'kb2'@'localhost' IDENTIFIED BY PASSWORD '*23AE809DDACAF96AF0FD78ED04B6A265E05AA257';

2）查看用户信息

###创建后的用户保存在 mysql 数据库的 user 表里
USE mysql;
SELECT User,authentication_string,Host from user;

#查看当前登录用户
select user();

3）重命名用户

RENAME USER 'kb1'@'localhost' TO 'kongbai1'@'localhost';

4）删除用户

DROP USER 'kb2'@'localhost';

5）修改当前登录用户密码

SET PASSWORD = PASSWORD('123');

6）修改其他用户密码

SET PASSWORD FOR 'kongbai1'@'localhost' = PASSWORD('abc');

7）忘记 root 密码的解决办法

1）修改 /etc/my.cnf 配置文件，不使用密码直接登录到 mysql
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
skip-grant-tables					
###添加，使登录mysql不使用授权表

systemctl restart mysqld

mysql								
###直接登录

2）使用 update 修改 root 密码，刷新数据库
UPDATE mysql.user SET AUTHENTICATION_STRING = PASSWORD('123') where user='root';

FLUSH PRIVILEGES;
quit

mysql -u root -p123

注意：最后再把 /etc/my.cnf 配置文件里的 skip-grant-tables 删除，并重启 mysql 服务

9.数据库用户授权

1）授予权限

GRANT语句：专门用来设置数据库用户的访问权限。当指定的用户名不存在时，GRANT语句将会创建新的用户；当指定的用户名存在时， GRANT 语句用于修改用户信息

GRANT 权限列表 ON 数据库名.表名 TO '用户名'@'来源地址' [IDENTIFIED BY '密码'];
-------------------------------------------------------------
###权限列表：用于列出授权使用的各种数据库操作，以逗号进行分隔，如“select,insert,update”。使用“all”表示所有权限，可授权执行任何操作。
#数据库名.表名：用于指定授权操作的数据库和表的名称，其中可以使用通配符“*”。例如，使用“kgc.*”表示授权操作的对象为 kgc数据库中的所有表。
###'用户名@来源地址'：用于指定用户名称和允许访问的客户机地址，即谁能连接、能从哪里连接。来源地址可以是域名、IP地址，还可以使用“%”通配符，表示某个区域或网段内的所有地址，如“%.kb.com”、“192.168.58.%”等。
###IDENTIFIED BY：用于设置用户连接数据库时所使用的密码字符串。在新建用户时，若省略“IDENTIFIED BY”部分，则用户的密码将为空。
-------------------------------------------------------------
###允许用户 kongbai1 在本地查询 kb 数据库中 所有表的数据记录，但禁止查询其他数据库中的表的记录
GRANT select ON kb.* TO 'kongbai1'@'localhost' IDENTIFIED BY '123';

#允许用户 lisi 在所有终端远程连接 mysql ，并拥有所有权限。
GRANT ALL [PRIVILEGES] ON *.* TO 'kongbai1'@'%' IDENTIFIED BY '123';

flush privileges;
quit

mysql -u kongbai1 -p123
use kb;
show tables;
select * from kb;

2）查看权限

SHOW GRANTS FOR 用户名@来源地址;

3）撤销权限

REVOKE 权限列表 ON 数据库名.表名 FROM 用户名@来源地址;

SHOW GRANTS FOR 'kongbai1'@'%';
###USAGE权限只能用于数据库登陆，不能执行任何操作；USAGE权限不能被回收，即 REVOKE 不能删除用户

flush privileges;
###刷新权限，立即生效