[Linux] MySQL数据表（数据结构）管理

 一、数据库

1.1 数据库的基本概念

数据库（database）是用来组织、存储和管理数据的仓库

数据库管理系统（DBMS）：是实现对数据有效组织，管理和存取的系统软件。

数据的建立和维护功能，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 

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 或则 应用程序来操作数据库 。

1.2 数据库的分类 

随着时代的发展，当今数据库可分为两大类：关系数据库（SQL）和非关系数据库（NO SQL）两大类 。

关系型数据库

 关系数据库的存储结构是二维表格 ，表是有行和列。行称为记录，是用来描述一个对象的信息。列称为字段，是用来描述对象的一个属性。

关系性数据库常见的有：MYSQL ，Oracle，SQL-Server，MariaDB， postgreSQL 

非关系型数据库

非关系型的数据库有以下常见的几个种类：

      缓存性数据库： redis     Memcache

      索引型数据库：  ES（Elasttic search）

      时序型数据库：Prometheus

       文档型数据库：MongoDB

 非关系型数据库：是键对值的存储结构（key ——————>   VALUE）

优点：可高并发读写，对海量数据依旧保持着高效率的存储和访问，具有高扩展性和高可用性

二 、编译安装MySQL

将安装mysql 所需软件包传到/opt目录下

mysql-boost-5.7.44.tar.gz

安装环境依赖包

yum -y install \
gcc \
gcc-c++ \
ncurses \				#字符终端下图形互动功能的动态库
ncurses-devel \			#ncurses开发包
bison \					#语法分析器
cmake					#mysql需要用cmake编译安装

配置软件模块

cd /opt/mysql-5.7.44/
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \		#指定mysql的安装路径
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \ #指定mysql进程监听套接字文件（数据库连接文件）的存储路径
-DSYSCONFDIR=/etc \                             #指定配置文件的存储路径
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \            #指定进程文件的存储路径
-DDEFAULT_CHARSET=utf8  \                       #指定默认使用的字符集编码，如 utf8
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \			#指定默认使用的字符集校对规则
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \						#指定支持其他字符集编码
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \              #安装INNOBASE存储引擎
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \               #安装ARCHIVE存储引擎 
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \             #安装BLACKHOLE存储引擎 
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \            #安装FEDERATED存储引擎 
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \         #指定数据库文件的存储路径
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \          #指定boost的路径，若使用mysql-boost集成包安装则-DWITH_BOOST=boost
-DWITH_SYSTEMD=1								#生成便于systemctl管理的文件

存储引擎选项：
MYISAM，MERGE，MEMORY，和CSV引擎是默认编译到服务器中，并不需要明确地安装。
静态编译一个存储引擎到服务器，使用-DWITH_engine_STORAGE_ENGINE= 1
可用的存储引擎值有：ARCHIVE, BLACKHOLE, EXAMPLE, FEDERATED, INNOBASE (InnoDB), PARTITION (partitioning support), 和PERFSCHEMA (Performance Schema)

编译及安装

make -j4 && make install

创建mysql用户

useradd -M -s /sbin/nologin  mysql

修改mysql 配置文件

vim /etc/my.cnf								#删除原配置项，再重新添加下面内容
[client]									#客户端设置
port = 3306
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock			

[mysql]										#服务端设置
port = 3306
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock
auto-rehash									#开启自动补全功能

[mysqld]									#服务全局设置
user = mysql       							#设置管理用户
basedir=/usr/local/mysql					#指定数据库的安装目录
datadir=/usr/local/mysql/data				#指定数据库文件的存储路径
port = 3306									#指定端口
character-set-server=utf8					#设置服务器字符集编码格式为utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid		#指定pid 进程文件路径
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock			#指定数据库连接文件
bind-address = 0.0.0.0						#设置监听地址，0.0.0.0代表允许所有，如允许多个IP需空格隔开
skip-name-resolve							#禁止域名解析，包括主机名，所以授权的时候要使用 IP 地址
max_connections=4096						#设置mysql的最大连接数
default-storage-engine=INNODB				#指定默认存储引擎
max_allowed_packet=32M						#设置在网络传输中一次消息传输量的最大值。系统默认值为 1MB，最大值是 1GB，必须设置 1024 的倍数。
server-id = 1								#指定服务ID号

sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

sql_mode常用值如下:
NO_ENGINE_SUBSTITUTION
如果需要的存储引擎被禁用或未编译,那么抛出错误。不设置此值时,用默认的存储引擎替代,并抛出一个异常

STRICT_TRANS_TABLES
在该模式下,如果一个值不能插入到一个事务表中,则中断当前的操作,对非事务表不做限制

NO_AUTO_CREATE_USER
禁止GRANT创建密码为空的用户

NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO
mysql中的自增长列可以从0开始。默认情况下自增长列是从1开始的，如果你插入值为0的数据会报错

NO_ZERO_IN_DATE
不允许日期和月份为零

NO_ZERO_DATE
mysql数据库不允许插入零日期,插入零日期会抛出错误而不是警告

ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO
在INSERT或UPDATE过程中，如果数据被零除，则产生错误而非警告。默认情况下数据被零除时MySQL返回NULL

PIPES_AS_CONCAT
将"||"视为字符串的连接操作符而非或运算符，这和Oracle数据库是一样的，也和字符串的拼接函数Concat相类似

ANSI_QUOTES
启用ANSI_QUOTES后，不能用双引号来引用字符串，因为它被解释为识别符

更改mysql安装目录和配置文件的属主属组

chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/
chown mysql:mysql /etc/my.cnf

 设置路径环境变量

echo 'export PATH=/usr/local/mysql/bin:/usr/local/mysql/lib:$PATH' >> /etc/profile	
source /etc/profile

初始化数据库

cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \				#生成初始化密码为空
--user=mysql \                      #指定管理用户
--basedir=/usr/local/mysql \        #指定数据库的安装目录
--datadir=/usr/local/mysql/data		#指定数据库文件的存储路径

添加mysqld系统服务

cp /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/		#用于systemctl服务管理
systemctl daemon-reload         #刷新识别     
systemctl start mysqld.service  #开启服务
systemctl enable mysqld         #开机自启动
netstat -anpt | grep 3306       #查看端口

修改mysql 的登录密码

mysqladmin -u root password "abc123" 	#给root账号设置密码为abc123，原始密码为空

授权远程登录

mysql -u root -pabc123
grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by 'abc123';
#授予root用户可以在所有终端远程登录，使用的密码是abc123，并对所有数据库和所有表有操作权限

show databases;			#查看当前已有的数据库

三、mysql的数据类型

3.1 常用的数据库类型

类型	含义
init	整型   无符号[0,2^32-1]，有符号[-2^31,2^31-1]
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
varchar	可变长度的字符类型
text	文本
image	图片
decimal(5,2)	5个有效长度数字，小数点后面有2位

 3.2 char与varchar的区别 

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'	'abcd'	4个字节	'abcd'	5个字节
'abcdefgh'	'abcd'	4个字节	'abcd'	5个字节

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。 

字节大小：

        char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。

        varchar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。

优劣比较：

        varchar比char节省磁盘空间。

        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

四、mysql的数据库结构  

4.1 查看库信息  

#查看数据库中的所有库
 
mysql> show databases;

4.2 查看表信息 

方式一：先切换库，再查看 

#格式：use 库名
mysql> use ckx;
 
mysql> show  tables;

方式二：直接查看  

4.3 查看表的字段结构  

方式一：先切换库，在查看指定表的字段

 
 USE  数据库名;      #切换库
 SHOW TABLES;      #查看库中的表
  DESCRIBE 表名;     #查看指定表的结构（  DESCRIBE 可以缩写为DESC）

纵向查看方式：

​
desc  表名\G;
 

方式二：直接查看表结构 

 DESCRIBE [数据库名.]表名;
 可缩写成：DESC 数据库名.表名;

五、SQL语句 

5.1  SQL中的名词介绍

• 数据库：database
• 表：table，行：row 列：column
• 索引：index
• 视图：view
• 存储过程：procedure
• 存储函数：function
• 触发器：trigger
• 事件调度器：event scheduler，任务计划
• 用户：user
• 权限：privilege

5.2 SQL语言规范

• 在数据库系统中，SQL 语句不区分大小写，建议用大写。
• SQL语句可单行或多行书写，默认以 " ; " 结尾。
• 关键词不能跨多行或简写。
• 用空格和TAB 缩进来提高语句的可读性。
• 子句通常位于独立行，便于编辑，提高可读性。

数据库对象和命名：

    数据库的组件(对象)：

    数据库、表、索引、视图、用户、存储过程、函数、触发器、事件调度器等。

    命名规则：

• 必须以字母开头，后续可以包括字母，数字和三个特殊字符（# _ $）
• 不要使用MySQL的保留字，如table、select、show、databases。
• 数据库名、表名、用户名区分大小

 5.3 SQL语言分类 

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

六、Mysql数据库基本的增删改查命令  

6.1  创建数据库及数据库表 

CREATE DATABASE 数据库名;

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

主键：共同点：字段的值都是唯一的，不允许有重复值。 

条件判断创建数据表 

create table if not exists 表名 (
 字段1  数据类型   约束1  约束2
  ...................
 
  字段n  数据类型   约束 );

6.2 插入数据 

方法一：指定字段插入数据 

 #为指定字段插入值
 INSERT INTO 表名(字段1,字段2[,...]) VALUES (字段1的值，字段2的值，...);    #注意字段的属性not null，则必须为该字段插入值
 

此外只要是指定的字段不是主键，或则为设置“非空”，也可以不插入数据

方法二：直接按照字段顺序插入  

为所有字段插入值
 insert into 表名 values (所有字段的值);   #每个字段值用逗号相隔；

6.3 查找数据库表中的数据  

 SELECT * FROM 表名;      #查询表中所有记录
 ​
 #按条件查找数据记录，且只显示指定字段的值
 SELECT 字段名1,字段名2[,...] FROM 表名 [WHERE 条件表达式];
 ​
 #mysql的分页语句：
 select * from 表名 limit 2; 
 select * from 表名 limit 2,3;       #显示第2行后的前3行（即显示第3~5行）
 

6.4 修改表中的数据  

修改时：建议指定的条件表达式为主键，主键具有唯一性，避免错改 

UPDATE 表名 SET 字段名1=字段值1[,字段名2=字段值2] [WHERE 条件表达式];

6.5 删除表中的数据

 DELETE FROM 表名 [WHERE 条件表达式];     #删除一定要加条件，不然会删除整个表

6.6 删除指定的表  

DROP TABLE 数据库名.表名;
或
USE 库名;
DROP TABLE 表名;

6.7 删除指定的库 

DROP DATABASE 数据库名;

七、表结构的管理 

7.1 修改表名

 ALTER TABLE 旧表名 RENAME 新表名

7.2 扩展表结构（增加字段）  

 ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 数据类型;

7.3 修改字段名，添加唯一健 change 

 ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名 新字段名 [数据类型] [约束];

7.4 删除字段 drop 

 ALTER TABLE 表名 DROP 字段名;

 7.5 复制表结构

方式一：创建新表，导入数据

 create table 新表名 like 旧表名;             #通过LIKE方法，复制旧表的结构生成新表
 
 insert into 新表名 select * from 旧表名;     #再将旧表数据导入新表

 

方式二：复制表  

 create table 新表名 (select * from 旧表名);  #不能够保证克隆的表保证原有的结构

7.6 临时表的创建  

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

创建方式与创建表完全一致，最大的区别是，临时表只在当前的数据库连接生效，当数据库连接断开或重新连接终端时，该临时表均失效，无法查看。

7.7  清除表的两种方式比较

方式一：delete清空 

 delete from 表名;

方式二：truncate清空 

 truncate table 表名;    

两者区别：

（1）delete清空属于按照行清空，一行一行进行，效率低，速度慢（对于表数据较多的情况） truncate相当于删除表数据，保留表结构，重新创建一个与原表结构相同的表 。

（2）当数据表中有自增型约束字段时，delete清除表数据后，在插入数据时，自增字段的数值会接着被删除表数据的最后一个自增数，计数。（eg：被删除表数据最后一行id（自增），为10，再创建时，该id从11开始）。truncate清空后，自增型字段会从1开始计数。

 八、Mysql中常见的约束

• 主键约束（primary key） PK

主键具有唯一性，不可重复性，不可为空的特点。一般用于删除，查询时条件语句的条件。主键在一张表中只能有一个

• 自增长约束（auto_increment）

该约束针对于整数类型的字段，当插入该字段数据为空时，系统会根据上一个数，自动加1

• 非空约束（not null）

该约束到字段后，该字段中的数据插入不能为空

• 唯一性约束（unique）

该约束添加后，该字段的数据每行均为唯一的，不可重复。唯一性约束可以在一张表中有多个

• 默认值约束（default）

默认值约束，为该字段设置初始值，如果没有为该字段插入数据，就为初始值

• 零填充约束（zerofill）

零填充针对整数型的字段，例如int默认为11位，除了填写的数字以外其他用零填充

• 外键约束（foreign key）FK

外键约束，至少将两张表进行关联。我们将这两张表分为主表和从表，主表的主键作为从表的外键。增加数据时，先进行主表操作，如果增加的数据外键值在主表中没有，就要先在主表中添加。

若进行删除操作，就要先进行从表操作，只要将从表有关主表（主键值）全部清除后，才能清除该主表的主键值。

 总结

查看数据库和表：

show databases;

use 库名;

show tables;

desc 表名;

desc 表名\G

show  table 表名;

---

创建及删除数据库和表：

create database 库名;

create table 表名(字段1 数据类型 [属性], 字段2 .....);

DROP TABLE [数据库名.]表名;

DROP DATABASE 数据库名;

---

表数据的增删改查：

insert into 表名 values (所有字段的值);

insert into 表名 (指定字段名称) values(字段的值);

delete from 表名 [where ...];

update 表名 set 字段=值[, 字段2=....] [where ...];

select 字段1[,字段2....] from 表名 [where ...];

select * from 表名;

---

主键：

主键：primary key    特点：具有唯一性和不可复用性。通常作为条件表达式用于查询，删除，修改的条件