【ONE·MySQL || 基础介绍】-编程知识

总言

主要内容：MySQL在Centos 7下的安装（主要学习相关指令语句，理解安装操作是在做什么）、对MySQL数据库有一个基础认识。

文章目录

总言
0、MySQL的安装与卸载（Centos 7）
- 0.1、MySQL的卸载
- - 0.1.1、卸载不必要的环境（非必要步骤）
  - 0.1.2、检查系统安装包、卸载系统安装包
- 0.2、MySQL的安装
- - 0.2.1、获取并安装mysql官方yum源
  - 0.2.2、一键安装mysql
  - 0.1.5、启动与登录
  - 0.1.6、配置说明
1、MySQL数据库基础介绍
- 1.1 什么是数据库
- - 1.1.1、介绍
  - 1.1.2、主流数据库
- 1.2、基础认知
- - 1.2.1、如何连接服务器（登录与退出）
  - 1.2.2、理解服务器、数据库、表的关系
  - - 1.2.2.1、具象化说明
    - 1.2.2.2、理解三者关系
  - 1.2.3、MySQL架构
  - 1.2.4、SQL分类
  - 1.2.5、认识存储引擎

0、MySQL的安装与卸载（Centos 7）

说明：Linux中，安装与卸载应用级软件，用户全部切换成为root，⼀旦安装，普通用户就能使用。（这也是为什么普通用户要安装时需要执行sudo语句。）

0.1、MySQL的卸载

0.1.1、卸载不必要的环境（非必要步骤）

1）、检查当前Linux中是否存在MySQL
云服务器上默认可能存在MySQL，可使用以下语句检查。

[root@VM-4-3-centos mysql]# whoami
root 
[root@VM-4-3-centos mysql]# ps axj | grep mysqld
19561 21517 21516 19376 pts/0    21516 S+       0   0:00 grep --color=auto mysqld
[root@VM-4-3-centos mysql]# ps axj | grep mariadb
19561 21528 21527 19376 pts/0    21527 S+       0   0:00 grep --color=auto mariadb
[root@VM-4-3-centos mysql]# which mysql
/usr/bin/which: no mysql in (/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin)
[root@VM-4-3-centos mysql]#

说明：
1、mariadb是mysql的开源分支。
2、根据上述显示可知，我们当前使用的机子中没有内置MySQL，可直接跳转到后续的安装环节。
3、若存在默认mysql，可以直接使用，但需要查看版本是否匹配mysql --version。（ps：默认的mysql存在配置齐全的可能，这里主要是学习使用方法才有此操作）。

2）、终止MySQL进程运行
准备卸载MySQL，首先要检查其是否在运行，若运行，要先停止运行。（类似于Windows上卸载程序，首先要终止程序运行。）
使用指令：systemctl stop XXX(跟进程名称，这里是查询到的mysqld或mariadb)。

之后，可使用grep指令查询进程是否停止：grep mysqld、grep mariadb。

0.1.2、检查系统安装包、卸载系统安装包

1）、检查系统安装包

系统安装包以.rpm格式为主，可使用rpm -qa查询，默认显示当前系统中所有安装包。

在这里插入图片描述

这里我们使用管道和grep过滤筛选：

rpm -qa | grep mariadb
rpm -qa | grep mysql

演示当前主机查询到的安装包（PS：根据自己情况而定，这里只是演示）

[root@VM-4-3-centos mysql]# rpm -qa | grep mariadb
mariadb-libs-5.5.68-1.el7.x86_64

或者：

[root@VM-4-3-centos mysql]# rpm -qa | grep mysql
mysql-community-server-5.7.44-1.el7.x86_64
mysql-community-client-5.7.44-1.el7.x86_64
mysql57-community-release-el7-11.noarch
mysql-community-libs-5.7.44-1.el7.x86_64
mysql-community-common-5.7.44-1.el7.x86_64
[root@VM-4-3-centos mysql]#

2）、卸载系统安装包
1、根据查询到的安装包，可以使用yum指令卸载：yum remove XXX

2、当安装包有很多时，这样一个一个卸载比较麻烦，这时我们可以做如下处理：(卸载时有命令行询问，无法批量化卸载，因此加-y选项，表示不询问是/否，直接卸载。)

rpm -qa | grep mysql | xargs yum remove -y

相关卸载演示1：
在这里插入图片描述

0.2、MySQL的安装

0.2.1、获取并安装mysql官方yum源

yum源官网链接：http://repo.mysql.com/（若链接失效则自行查询）

1）、为什么需要找yum源

问题说明： 我们的需求为一键安装MySQL（即简单输入几条指令，就可以达到安装效果），因此使用yum来完成该操作（例如之前学习的yum安装man手册、gcc/g++等等）。但需要知道这些软件能够安装，实则是当前Linux中有对应的yum源。
因此，要解决上述一键安装mysql的问题，首先要获取到它的yum源。

演示： 以下为当前yum源中存储的仓库地址，待我们安装好yum源后，再来对比看看有何变化。（这里显示的yum源也是根据自己情况而定）。

ls /etc/yum.repos.d -l

在这里插入图片描述

PS：此处对于yum若有疑惑，可回顾Linux || 基本工具介绍

2）、需要哪一个mysql的yum源

step1：安装的mysql的yum源要和自己主机对应。因此，需要 先确定自己Linux版本号 。

cat /etc/redhat-release

在这里插入图片描述

setp2：在官网中查询匹配的版本。单击右键显示源代码，这样可以方便查看版本号。
在这里插入图片描述

需要找谁：根据上一步查询到的Linux版本号安装。

在这里插入图片描述

下载上传到Linux中。
在这里插入图片描述

step3：安装mysql的yum源
使用rpm -ivh指令，相当于Windows中，我们下载好软件包后，双击安装软件包。

rpm -ivh mysql57-community-release-el7.rpm

在这里插入图片描述

3）、安装前后是在做什么

在这里插入图片描述

4）、收尾工作：检查
可以查看该yum源：实则里面存储者各种版本链接
在这里插入图片描述

可以检测一下当前yum源是否正常：

yum list | grep mysql

在这里插入图片描述

0.2.2、一键安装mysql

1）、安装mysql
可使用yum安装mysql：虽然只是一个指令，但会将MySQL需要的各种包和组件都安装下来。

yum install -y mysql-community-server

关于安装遇到秘钥过期的问题：

rpm --import https://repo.mysql.com/RPM-GPG-KEY-mysql-2022

在这里插入图片描述

2）、检查是否安装成功

在这里插入图片描述

mysql：数据库的客户端。
mysqld：数据库的服务端。
/etc/my.cnf：数据库的配置文件。

0.1.5、启动与登录

1）、初步认识mysql是什么

如下，我们先将MySQL启动起来。

systemctl start mysqld

在这里插入图片描述

那么，mysql这种数据库究竟是什么？
如下图可知，①站在网络角度，mysql是一个基于TCP协议的网络服务（根据之前所学，TCP属于应用层协议，和我们之前写的网络版本计算器、各种tcpserver一样，有自己的一套协议，也需要序列化反序列化等等处理。）；②站在OS角度，mysql实则是一个用户层进程。

在这里插入图片描述

2）、MySQL登录问题
说明：不同版本mysql，登录方式可能存在一定差异。

方式一：存在一个临时的root密码，使⽤临时密码登录。

grep 'temporary password' /var/log/mysqld.log

在这里插入图片描述

其它说明：
1、可以打开查看一下这个log文件里有什么：vim /var/log/mysqld.log。
2、在这种方式下，首次使用mysql会提出报错：要求为修改默认密码。

ERROR 1820 (HY000): 
You must reset your password using ALTER USER statement before executing this statement.

此时只需要修改初始登录密码即可（也可以学方式三不设密码，有需要时再设置）

方式二：root默认没有密码，可直接登录。

mysql -uroot -p

在这里插入图片描述

其它说明：这里的root并非Linux中的root用户，而是mysql仿照Linux，弄出了一个自身的root用户。

方式三：设置mysql配置⽂件，将mysql设为免密登录。（需要注意，修改配置文件后，需要重启服务端。）

说明： 在[mysqld]最后⼀栏配置加⼊: skip-grant-tables 选项，保存退出。（对于不知道是什么的内容，就放在配置⽂件最后。）

在这里插入图片描述

重启，让新的配置文件生效：以下两条指令都可以，这里我们修改的是[mysqld]，那么重启的是服务端。。

systemctl start mysqld
systemctl restart mysqld

在这里插入图片描述

0.1.6、配置说明

1）、两个核心的配置
这里暂时只做简单的配置处理，若有其余需要自行探索。
1、配置服务端编码格式：character-set-server=utf8
2、配置存储引擎：default-storage-engine=innodb

在这里插入图片描述

2）、设置开机启动（可以不设）

#开启开机⾃启动
systemctl enable mysqld
systemctl daemon-reload

3）、简单介绍datadir=/var/lib/mysql
根据上述，在配置文件中可查看到mysql存储数据的位置，这里可以简单查看一二（根据自己情况而定，需要知道的是，未来若卸载了mysql数据库，这里存储的数据会保留下来。）
在这里插入图片描述

1、MySQL数据库基础介绍

在这里插入图片描述

1.1 什么是数据库

1.1.1、介绍

1）、是什么
MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统，常用于Web应用程序的后端数据存储。

数据库，数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务，内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。
数据库管理系统，是利用数据库系统对数据进行管理的软件系统。

通常，口头上说所的MySQL数据库，是/var/lib/mysql中的这堆数据文件，也可以是mysql、mysqld及其数据的集合。
在这里插入图片描述

2）、为什么需要数据库
要明白这个问题，则要来理解文件VS数据库。
在这里插入图片描述

ps：虽然OS也会对文件进行管理，但它们管理的侧重点不同。
数据存储的介质：磁盘、内存。

1.1.2、主流数据库

SQL Sever：微软的产品，Net程序员的最爱，中大型项目。

Oracle：甲骨文产品，适合大型项目，复杂的业务逻辑，并发一般来说不如MySQL。

MySQL：世界上最受欢迎的数据库，属于甲骨文，并发性好，不适合做复杂的业务。主要用在电商，SNS，论坛。对简单的SQL处理效果好。

PostgreSQL ：加州大学伯克利分校计算机系开发的关系型数据库，不管是私用，商用，还是学术研究使用，可以免费使用，修改和分发。

SQLite：是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统，它包含在一个相对小的C库中。它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了。

H2：是一个用Java开发的嵌入式数据库，它本身只是一个类库，可以直接嵌入到应用项目中。

1.2、基础认知

1.2.1、如何连接服务器（登录与退出）

连接指令如下：

mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p
mysql -h [hostname] -P [port] -u [username] -p

说明：
1、-h 和 -P 选项：MySQL 服务器不在本地或使用的不是默认端口（3306），则可以使用这两个选项来指定主机和端口（从这里也可以看出mysql是一套网络服务）

2、mysql 默认登录使用的主机为本地localhost(127.0.0.1)，默认端口为3306 。

3、端口号是可以通过配置文件修改的。（在公司内部是否需要改动，看公司，我们自己写时用默认的3306）

在这里插入图片描述

MySQL退出指令如下：

mysql > exit;
mysql > quit;
mysql > \q;

1.2.2、理解服务器、数据库、表的关系

1）、windows中默认的服务管理器
services.msc：执行 win+r 输入 services.msc 可打开服务管理器。通过右键或图标进行服务管理（启动，停止，暂停，重启动等）。

在这里插入图片描述

1.2.2.1、具象化说明

1）、创建一个数据库，本质是在Linux上是做什么？

如下图所示，可知：在mysql中，建立一个数据库create database XXX，本质在linux下是建立了一个目录XXX!

在这里插入图片描述

这里创建出的实则是空文件（db.opt之后学习库的操作时再解释）。

在这里插入图片描述

2）、创建一个表，本质是在Linux上是做什么？
如下图所示，在mysql中建立一个表，本质是在Linux上创建对应名称的文件。

在这里插入图片描述

3）、扩展：简单演示表结构

在这里插入图片描述

回答：存在缓存延迟。（后续讲解）

1.2.2.2、理解三者关系

1）、基本介绍
所谓安装数据库服务器，只是在机器上安装了一个数据库管理系统程序，这个管理程序可以管理多个数据库，一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。
为保存应用中实体的数据，一般会在数据库中创建多个表，以保存程序中实体的数据。

数据库服务器、数据库和表的关系如下：
在这里插入图片描述

2）、简单理解mysql的逻辑结构和物理结构
逻辑存储结构： mysql的逻辑存储结构遵循了关系型数据库的基本概念，即将数据组织为数据库（database）、表（table）、行（row）、列（column）等层次。除了上述基本概念外，mysql还支持以下逻辑存储结构：索引（index）、视图（view）、函数（function）、存储过程（stored procedure）。

物理存储结构： mysql的物理存储结构是指mysql如何将逻辑存储结构映射到磁盘上的文件系统。mysql支持多种存储引擎（storage engine），每种存储引擎都有自己独特的物理存储结构和特点。

1.2.3、MySQL架构

在这里插入图片描述

客户端连接：这是应用程序与MySQL数据库之间的交互层，客户端可以通过连接池，从连接池中获取数据库连接，然后将SQL查询发送给服务器端。

MySQL连接器： 是MySQL数据库的一个关键组件，负责处理客户端与服务器之间的连接和通信。MySQL提供了多种连接器，适用于不同的编程语言和开发平台，例如C、Java、PHP等语言来连接MySQL数据库。
连接池： 管理、缓冲用户的连接，接收客户端的连接，线程处理等需要缓存的需求。例如：当客户端发送一个请求连接，会从连接池中获取一个连接进行使用。

核心服务层： 第二层架构主要完成大多数的核心服务功能，如SQL接口，DML、DDL语句的封装，SQL的分析和优化，部分内置函数的执行等等。

管理服务和工具： 系统的管理和控制工具，例如数据库备份和恢复、数据库安全管理，如用户及权限管理、数据库复制管理、数据库集群管理、数据库分区/分库/分表管理、数据库元数据管理等。
SQL接口： SQL Interface，接收用户的SQL命令并进行处理，得到用户所需要的结果。可处理DDL、DML等。
查询解析器： 验证和解析SQL命令，例如过滤条件、语法结构等。
查询优化器： 在执行查询之前，使用默认的一套优化机制对sql语句进行优化。
缓存： ：包括全局和弓|擎特定的缓存，提高查询的效率。如果缓存当中有想查询的数据，则查询语句就可以从缓存中取数据，无须再通过解析和执行。（该缓存机制由一系列小缓存组成，如表缓存、记录缓存、key缓存、权限缓存等）。

存储引擎层 ：通常叫做StorEngine Layer，也就是底层数据存取操作实现部分，由多种存储引擎共同组成。

插件式存储引擎(可插拔式存储引擎)： 管理和操作数据的一种机制，包括存储数据、如何更新、查询数据等。（ps：通过系统调用接口，存储引擎控制的是数据怎么组织，怎么存、怎么取，但最终数据存储还是要落到磁盘上。)

第四层：系统文件层 / 存储层

文件系统：配置文件、数据文件、日志文件、错误文件、二进制文件等等的保存.主要将数据存储在文件系统之上，并完成与存储引擎的交互，存储具体的数据。

扩展链接
在这里插入图片描述

1.2.4、SQL分类

DDL（data definition language）：数据定义语言，用来维护存储数据的结构。（数据库和表结构的属性操作）
代表指令: create, drop, alter

DML（data manipulation language）：数据操纵语言，用来对数据进行操作。（数据库和表结构的数据内容操作）
代表指令： insert，delete，update
DML中又单独分了一个DQL，数据查询语言，代表指令： select

DCL（Data Control Language）：数据控制语言，主要负责权限管理和事务（整个MySQL的系统安全和账户管理工作，主动和被动下都是比较可靠的）
代表指令： grant，revoke，commit

1.2.5、认识存储引擎

1）、是什么
存储引擎： 数据库管理系统如何存储数据、如何为存储的数据建立索引和如何更新、查询数据等技术的实现方法。MySQL的核心就是插件式存储引擎，支持多种存储引擎。

在MySQL中的存储引擎有很多种，可以通过SHOW ENGINES语句来查看：

在这里插入图片描述

2）、扩展：InnoDB存储引擎（comment介绍）

① InnoDB是事务型数据库的首选引擎，支持事务ACID，简单地说就是支持事务完整性、一致性。
② InnoDB支持行级锁。行级锁可以在最大程度上支持并发，以及类似Oracle的一致性读、多用户并发。
③ InnoDB是为处理巨大数据量的最大性能设计，InnoDB存储引擎完全与MySQL服务器整合，InnoDB存储引擎为在主内存中缓存数据和索引而维持它自己的缓冲池。
④ InnoDB支持外键完整性约束，存储表中的数据时，每张表的存储都按照主键顺序存放，如果没有显式在表定义时指定主键，InnoDB会为每一行生成一个6字节的ROWID，并以此作为主键。
⑤ InnoDB支持崩溃数据自修复。InnoDB存储引擎中就是依靠redolog来保证的。当数据库异常崩溃后，数据库重新启动时会根据redolog进行数据恢复，保证数据库恢复到崩溃前的状态。