# 数据库类型对比
| 维度 | SQLite | MySQL | PostgreSQL |
| --- | --- | --- | --- |
| 类型 | 嵌入式数据库 | 关系型数据库管理系统 (RDBMS) | 对象-关系型数据库 (ORDBMS) |
| 架构 | 无服务端，单文件存储 | 客户端-服务器架构 | 客户端-服务器架构 |
| 事务支持 | ACID 兼容（默认启用） | ACID 兼容（需使用 InnoDB 引擎） | 完整 ACID 兼容 |
| 并发处理 | 写操作全局锁 | 行级锁 + MVCC (InnoDB) | 多版本并发控制 (MVCC) |
| 扩展性 | 单机，适合轻量级应用 | 支持主从复制、分片 | 支持复杂复制、并行查询 |
| 典型应用场景 | 移动应用、小型工具、本地缓存 | 中小型 Web 应用 | 复杂查询、地理空间数据、大数据 |
## SQLite
### 安装与配置
#### 无需独立安装 (多数编程语言内置支持)
```python
import sqlite3 # Python
```
#### 创建/连接数据库
```python
import sqlite3
# 连接数据库（不存在则创建）
conn = sqlite3.connect('mydatabase.db')
cursor = conn.cursor()
```
### 核心操作
#### 表操作
```python
-- 创建表
CREATE TABLE users (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name TEXT NOT NULL,
email TEXT UNIQUE,
created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 删除表
DROP TABLE IF EXISTS users;
```
#### 数据操作
```
-- 插入数据
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Alice', 'alice@example.com');
-- 查询数据
SELECT * FROM users WHERE name LIKE 'A%';
-- 更新数据
UPDATE users SET email = 'new@example.com' WHERE id = 1;
-- 删除数据
DELETE FROM users WHERE id = 2;
```
#### 事务操作
```
try:
cursor.execute("BEGIN TRANSACTION")
cursor.execute("INSERT INTO logs (message) VALUES ('Operation start')")
cursor.execute("COMMIT")
except sqlite3.Error as e:
cursor.execute("ROLLBACK")
print(f"Transaction failed: {e}")
```
### 性能优化
#### 启用 WAL 模式
```
PRAGMA journal_mode = WAL; -- 提升并发读性能
```
#### 调整缓存大小
```
PRAGMA cache_size = -10000; -- 设置10MB缓存
```
#### 批量插入优化
```
# 使用 executemany 和事务
data = [('Bob', 'bob@test.com'), ('Charlie', 'charlie@test.com')]
cursor.execute("BEGIN TRANSACTION")
cursor.executemany("INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)", data)
cursor.execute("COMMIT")
```
## MySQL
### 安装与配置
#### ububtu 系统
```
sudo apt update
sudo apt install mysql-server
sudo mysql_secure_installation # 安全配置（设置 root 密码、移除匿名用户等）
```
#### 配置文件路径:
```
Linux: /etc/mysql/my.cnf 或 /etc/my.cnf
Windows: C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server X.X\my.ini
```
#### 修改字符集为 UTF-8:
```
[mysqld]
character-set-server = utf8mb4
collation-server = utf8mb4_unicode_ci
```
#### 创建用户
```
CREATE USER 'app_user'@'192.168.1.1' IDENTIFIED BY 'your_password';
```
#### 授予权限
```
-- 授予所有数据库的读写权限
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'app_user'@'%' WITH GRANT OPTION;
-- 授予特定数据库权限
GRANT SELECT, INSERT, UPDATE ON mydb.* TO 'app_user'@'localhost';
-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;
```
### 核心操作
#### 数据库操作
```
-- 创建数据库
CREATE DATABASE mydb CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
-- 切换DB
USE mydb;
```
#### 表操作
```
-- 创建表
CREATE TABLE users (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
email VARCHAR(100) UNIQUE,
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- 查看表结构
DESCRIBE users;
```
#### 数据操作
```
-- 插入数据
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Alice', 'alice@example.com');
-- 模糊查询
SELECT * FROM users WHERE name LIKE 'A%';
-- 更新数据
UPDATE users SET email = 'new@example.com' WHERE id = 1;
-- 删除数据
DELETE FROM users WHERE id = 2;
```
#### 事务管理
```
START TRANSACTION;
INSERT INTO orders (user_id, amount) VALUES (1, 100);
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
COMMIT; -- 提交事务
-- 发生错误时回滚
ROLLBACK;
```
### 备份与恢复
#### 逻辑备份
```
-- 导出全部数据库
mysqldump -u root -p --all-databases > full_backup.sql
-- 导出单个数据库
mysqldump -u root -p mydb > mydb_backup.sql
```
#### 物理备份
```
xtrabackup --backup --user=root --password=your_password --target-dir=/backup/
```
#### 自动备份(cron任务)
```
# 每天凌晨 2 点备份
0 2 * * * /usr/bin/mysqldump -u root -p'password' mydb > /backup/mydb_$(date +\%F).sql
```
## 日常问题
#### 如何处理死锁（Deadlock）？
- **查看死锁日志:**
```
SHOW ENGINE INNODB STATUS; -- 查看 LATEST DETECTED DEADLOCK 部分
```
- **优化事务逻辑:**
. 按固定顺序访问表
. 减少事务执行时间
- **重试机制:**
```
# Python 示例
import mysql.connector
from mysql.connector import errors
try:
cursor.execute("UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1")
except errors.DatabaseError as e:
if 'Deadlock' in str(e):
print("检测到死锁，正在重试...")
# 重试逻辑
```
## PostgreSQL
### 安装与配置
#### ububtu系统
```
sudo apt update
sudo apt install postgresql postgresql-contrib # 包含扩展组件
sudo systemctl start postgresql
sudo systemctl enable postgresql
```
#### 配置文件路径:
```
主配置文件: /etc/postgresql/<version>/main/postgresql.conf
访问控制文件: /etc/postgresql/<version>/main/pg_hba.conf
```
#### 允许远程访问:
```
-- 修改 postgresql.conf:
listen_addresses = '*' # 允许所有IP
-- 修改 pg_hba.conf:
host all all 0.0.0.0/0 md5
-- 重启服务
sudo systemctl restart postgresql
```
#### 创建用户与数据库:
```
sudo -u postgres psql
CREATE USER app_user WITH PASSWORD 'your_password';
CREATE DATABASE mydb OWNER app_user;
```
#### 授予权限:
```
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb TO app_user;
GRANT SELECT, INSERT ON my_table TO app_user;
```
### 核心操作
#### 数据库操作
- **连接数据库**
```
psql -U app_user -d mydb -h 127.0.0.1
```
- **创建表**
```
CREATE TABLE users (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
profile JSONB,
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
```
- **查看表结构**
```
\d+ users -- 查看表详情
```
#### 数据操作
- **插入数据:**
```
INSERT INTO users (name, profile)
VALUES ('Alice', '{"age": 30, "role": "admin"}');
```
- **查询 JSON 字段:**
```
SELECT name, profile->>'role' AS role
FROM users
WHERE profile @> '{"role": "admin"}';
```
- **事务管理:**
```
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
INSERT INTO transactions (user_id, amount) VALUES (1, -100);
COMMIT;
```
## 日常问题
#### 如何处理大表性能问题？
- **分区表**
```
CREATE TABLE logs_partitioned (
log_date DATE,
message TEXT
) PARTITION BY RANGE (log_date);
CREATE TABLE logs_2023 PARTITION OF logs_partitioned
FOR VALUES FROM ('2023-01-01') TO ('2024-01-01');
```
- **使用 BRIN 索引:**
```
CREATE INDEX idx_logs_time ON logs USING brin (log_time);
```
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