MYSQL数据库基础

目录

一、数据库的基本概念

二、数据库系统的组成

三、数据库系统发展史

1、第一代数据库

2、第二代数据库

3、第三代数据库

四、数据库的分类

1、关系型数据库

2、非关系型数据库

五、MYSQL数据库介绍

六、MYSQL数据库安装

七、MYSQL语句

1、常用的数据类型

2、查看数据库版本号和登录用户

3、 查看数据库结构

①查看当前服务器中已存在的数据库

②查看数据库中包含的表

4、创建及删除数据库和表

①创建新数据库

②创建新的表

③删除指定的数据表

④删除指定的数据库

5、管理表中的数据记录

①向数据表中插入新的数据记录

②查询数据记录

​编辑

③修改、更新数据表中的数据记录

④在数据表中删除指定的数据记录

6、修改表名和表结构

①修改表名

②扩展表结构（增加字段）

③修改字段（列）名，添加唯一键

④删除字段

7、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

②清空表，删除表内的所有数据

③创建临时表（测试时使用）

八、MySQL的六大约束特性

1、primary key 主键约束

2、unique key 唯一键约束

3、not null 非空约束

4、default 默认值约束

5、auto_increment 自增约束 

6、foreign key 外键约束

①创建主键表

②创建外键表

③向主键表和从键表中插入数据（注意先后顺序）

④从主键表和从键表中删除数据（注意先后顺序）

九、数据库用户管理

1、新建用户

2、重命名用户

3、root用户修改用户登录密码

4、删除用户

5、忘记 root 密码的解决办法

①修改MySQL配置文件，在 [mysqld] 配置项下面添加 skip-grant-tables 配置参数

②重启mysqld服务，使用 mysql 密码直接登录数据库

③ 修改 root 用户密码

④还原MySQL配置，重启mysqld服务，登录数据库验证

十、数据库用户授权

1、授予权限

2、查看权限

3、登录验证

4、撤销权限

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一、数据库的基本概念

   数据库是表的集合，是存储数据的仓库。数据库是以一定的组织方式存储数据的集合，按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

   数据库中的表将不同的记录组织在一起，用来存储具体数据。

   数据用于描述事物的符号记录，包括数字，文字、图形、图像、声音、档案记录等，以“记录”形式按统一的格式进行存储。

   数据库、表、数据的关系：库中有表，表中有数据。

二、数据库系统的组成

   数据库系统（DBS）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。

   数据库管理系统(DBMS)是管理数据库的系统软件，其包括数据库及用于访问、管理数据库的接口系统，主要功能是维护数据库，并方便、有效地访问数据库中各个部分的数据。

三、数据库系统发展史

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

四、数据库的分类

数据库分为两大类：关系型数据库（SQL）和非关系型数据库（NoSQL）

1、关系型数据库

   关系型数据库的典型代表有 MYSQL（免费、开源、体积小）、Oracle（面向所有主流平台，安全、完善，操作复杂，付费）、Microsoft SQL Server（一般在windows server系统中使用）、PostgreSQL（开源、免费）。

   关系型数据库的国产典型代表有阿里云RDB、华为高斯、阿里Oceanbase、腾讯TDBA、人大金仓达梦、greatsol。

   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（有行和列），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，所有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据库。

   关系数据库的存储结构是二维表格，在每个二维表格中，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。关系数据库的使用场景有账户信息和业务数据等。

2、非关系型数据库

   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。不同类型的非关系数据库使用不同的的存储结构，比如有键值对、文档、索引、时间序列等。

常用的非关系数据库：

• Redis、Memcached   缓存型
• mongoDB   文档型
• Elasticsearch   索引型
• Prometheus、InfluxDB   时序型
• HBase   列式型

非关系型数据库的优点：

• 数据库可高并发读写
• 对海量数据高效率存储与访问
• 数据库具有高扩展性与高可用性

五、MYSQL数据库介绍

MYSQL一款深受欢迎的开源关系型数据库，是Oracle旗下的产品，遵守GPL协议，可以免费使用与修改。

特点：

• 性能卓越、服务稳定
• 开源、无版权限制、成本低
• 多线程、多用户
• 基于C/S(客户端/服务器)架构
• 安全可靠

版本：

• MySQL商业版：由MySQL AB公司负责开发与维护，需要付费才能使用（更稳定）
• MySQL社区版：由分散在世界各地的MySQL开发者爱好者一起开发与维护，可以免费使用

产品阵营：

• 第一阵营：5.0-5.1阵营，可说是早期产品的延续
• 第二阵营： 54-5.7阵营，整合了MySQLAB公司、社区和第三方公司开发的存储引擎，从而提高性能
• 第三阵营： 6.0-7.1阵营，就是MySQL Cluster版本为适应新时代对数据库的集群需求而开发

目前主流版本为：5.7版本和8.0版本

六、MYSQL数据库安装

如果已安装mariadb需要先卸载

1、mysql-boost-5.7.44.tar.gz放进/opt，并解压缩

2、使用本地yum安装依赖包

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

3、cmake配置

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

-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
 

注意：如果在CMAKE的过程中有报错，当报错解决后，需要把源码目录中的CMakeCache.txt文件删除，然后再重新CMAKE，否则错误依旧

4、编译及安装

make -j2 && make install

5、创建mysql用户

useradd -M -s /sbin/nologin  mysql

6、修改mysql 配置文件（删除原有的内容）

vim /etc/my.cnf

[client]                                                                                                            #客户端连接设置

port = 3306

socket = /usr/local/mysql/mysql.sock

[mysql]                                                                                                           #服务端连接设置

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                                                                                                      #设置运行用户

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                                                                                                           #指定端口号

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（生产环境建议指定ip地址）

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（加快与mysql的连接速度）

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（mysql集群编号标识）

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
 

7、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

8、优化配置文件路径，并把mysql服务的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识

ln -s /usr/local/mysql/bin/* /usr/local/bin/

9、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

10、添加mysqld系统服务，用于systemctl服务管理

cp  /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service   /usr/lib/systemd/system/mysql

systemctl daemon-reload

11、修改mysql 的登录密码(默认直接用mysql就能进，不安全)

mysqladmin -u root password "123"

给mysql管理员root账号设置密码为123，原始密码为空

七、MYSQL语句

1、常用的数据类型

数字型：

int：整数型，无符号的整数类型范围是[0,2^32-1]，有符号的整数类型范围是[-2^31,2^31-1]

float：单精度浮点（小数） ，值的范围是4字节32位

double ：双精度浮点 ，值的范围是8字节64位，小数点的范围更多，精度更多

decimal(5,2) ：是特殊的浮点数，这里表示共5个有效长度数字，整数3位，小数点后面有2位

字符串类型：

char ：固定长度的字符类型，字符串固定长度为四个字节（读取速度更快，适合短字符使用）

varchar ：可变长度的字符类型，字符串长度不固定，且结束符会固定占用一个字节（适合长字符使用，占用磁盘空间会更少）

text：长文本的字符串

图片类型：

image：图片

2、查看数据库版本号和登录用户

select version();                 #版本号

select user();                     #当前登录用户

3、 查看数据库结构

①查看当前服务器中已存在的数据库

show databases;

②查看数据库中包含的表

use  数据库名;

show tables;

③查看表的结构

use  数据库名;

desc 表名;

4、创建及删除数据库和表

①创建新数据库

create database 数据库名;

②创建新的表

use  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)]);

③删除指定的数据表

use  数据库名;

drop table 表名；

④删除指定的数据库

drop database 数据库名;

5、管理表中的数据记录

①向数据表中插入新的数据记录

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 (所有字段的值);

②查询数据记录

select 字段名1,字段名2[,...] from 表名 [where 条件表达式];

③修改、更新数据表中的数据记录

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]; 

④在数据表中删除指定的数据记录

delete from 表名 [where 条件表达式];

6、修改表名和表结构

①修改表名

alter table 旧表名 rename 新表名;

②扩展表结构（增加字段）

alter table 表名 add 新字段 数据类型 [约束属性];

③修改字段（列）名，添加唯一键

alter table 表名 change 旧列名 新列名 数据类型 [unique key];

#change 可修改字段名、数据类型、约束等所有项。

④删除字段

alter table 表名 drop 字段名;

7、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 新表 like 旧表;                     #克隆表结构
insert into 新表 (select * from 旧表);       #克隆表数据        可以实现表结构和表数据与旧表都一致

方法二：

create table 新表 (select * from 旧表);         #表数据和旧表一致，表结构和旧表不一定一致

②清空表，删除表内的所有数据

方法一：

delete from 表名;    

#一条一条的删除记录，效率较慢；自增长字段仍然会按照清空表前的最大记录继续自增

方法二：

truncate table 表名;    

#直接重建表，清空表效率更快；自增长字段会重新从 1 开始自增 

③创建临时表（测试时使用）

create temporary table 表名  (字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...][,PRIMARY KEY (主键名)]);

#临时表跟普通表一样可以进行增删改查，但是show tables是查不到的；临时表只能在当前会话中有效，退出当前会话或在其它会话中，临时表都会失效

八、MySQL的六大约束特性

primary key        主键约束      字段的值不能重复，不能为Null，一个表只能有一个主键
unique key         唯一性约束   字段的值不能重复，但能为Null，一个表可以有多个唯一键
not null               非空约束      字段的值不能为Null
default                默认值约束   字段的值如果没有设置则使用默认值自动填充
auto_increment  自增约束       字段的如果没有设置默认会从 1 开始每次自动递增 1，要求自增字段必须为主键
foreign key          外键约束      保证外键表与主键表相关联的表数据的完整性和一致性

1、primary key 主键约束

2、unique key 唯一键约束

3、not null 非空约束

4、default 默认值约束

5、auto_increment 自增约束 

6、foreign key 外键约束

作用：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。

①创建主键表

alter table 表名 add primary key (主键字段);

②创建外键表

alter table 表名 add foreign key (外键字段) references 主键表名 (主键字段);

③向主键表和从键表中插入数据（注意先后顺序）

注意：插入新数据时，需要先在主键表插入数据再在外键表插入相关联的数据；删除数据时，需要先在外键表删除数据再在主键表删除相关联的数据

④从主键表和从键表中删除数据（注意先后顺序）

 alter table 表名 drop foreign key '外键别名';
 alter table 表名 drop key '键名';

九、数据库用户管理

1、新建用户

create user '用户名'@'源地址'  identified by '密码';

注：源地址可以是localhost/IP/网段/主机名/%

2、重命名用户

rename user '用户名'@'源地址' to '新用户名'@'源地址';

3、root用户修改用户登录密码

方法一：

set password [for '用户名'@'源地址'] = password('密码');

方法二：

alter user '用户名'@'源地址' identified by '密码';

4、删除用户

drop user '用户名'@'源地址';

5、忘记 root 密码的解决办法

①修改MySQL配置文件，在 [mysqld] 配置项下面添加 skip-grant-tables 配置参数

vim /etc/my.cnf

②重启mysqld服务，使用 mysql 密码直接登录数据库

③ 修改 root 用户密码

update mysql.user set authentication_string=password('密码') where user='root';

④还原MySQL配置，重启mysqld服务，登录数据库验证

vim /etc/my.cnf

systemctl restart mysql

mysql -u用户名 -p密码 [-h mysql地址 -P mysql端口]

十、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。在5.7或之前版本支持创建新用户和授予权限，8.0版本只能用于授予权限。

grant 权限1,权限2,....  on 库名.表名 to '用户名'@'源地址' [identified by '密码'];

2、查看权限

show grants for '用户名'@'源地址';

3、登录验证

4、撤销权限

revoke  权限1,权限2,....|all  on 库名.表名 from  '用户名'@'源地址';