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linux架构学习第二十八天之Mysql/MariaDB数据库入门
内容：
1、数据库简介以及mysql/mariadb背景介绍
2、数据库的一些名词
3、mysql的服务结构
4、mysql客户端的使用
5、数据类型
6、SQL语句介绍
7、mysql的事务机制
一、数据库简介以及mysql/mariadb背景介绍
数据可以存放在多种位置，如普通文件、专门的数据库中，而两者有什么区别，而为什么选择数据库存储？我们知道，假如数据存在普通文件中，当我们要查找其中的一个数据时，要把整个文件加载到内存中，再进行检索，这样速度慢不说，一旦文件较大，直接把内存撑爆了，而数据库的查询可以只加载符合条件的内容。
数据库常见的有三种模型：
网状模型
层次模型
关系模型
关系模型是一个二维关系：表
行：row
列：column
索引：数据结构，辅助完成数据查找的；
mysql是一个广泛使用的关系型数据库：
1、MySQL由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle（被收购）
2、MySQL是目前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 RDBMS (Relational DatabaseManagement System，关系数据库管理系统) 应用软件之一。
3、MySQL是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。
4、MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。
5、MySQL 软件采用了双授权政策：它分为社区版和商业版。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择MySQL作为网站数据库。由于其社区版的性能卓越，搭配 PHP 和 Apache（nginx） 可组成良好的开发环境
mysql与MariaDB的关系：
（1）因为mysql被sun公司给收购了，而sun公司又被oracle公司给收购了，而oracle是一个商业数据库公司，创始人担心MySQL会存在闭源风险，因此用mysql的源代码创立了MariaDB。
（2）MariaDB名字来源于创始人的三女儿，而MysDB则是源于创始人的大女儿。
（3）目前centos7的base源中MariaDB已经替代了mysql称为默认的数据库类型。
二、数据库的一些名词：
名词：
数据库：database
表：table
索引：index
视图：view
行：row
列：column
主键：primary key
外键：foreign key
唯一键：unique key
字符集：character
排序：collate
三、mysql的服务结构：
MySQL是单进程，多线程的工作方式
mysql是一个C/S的架构：
C：client
mysql：CLI交互式客户端程序
mysqldump：备份工具
mysqladmin：管理工具
S：server
可以监听三类套接字地址：
ipv4
ipv6
unix sock：只监听本机的客户端响应
其服务端的结构可以简单分为三个层次：
第一层，即最上一层，它们都是服务于C/S程序或者是这些程序所需要的 ：接受用户请求，身份验证，安全性等等。
第二层，这是MySQL的核心部分。通常叫做 SQL Layer。在 MySQL据库系统处理底层数据之前的所有工作都是在这一层完成的，包括权限判断， sql解析，行计划优化， query cache 的处理以及所有内置的函数(如日期,时间,数学运算,加密)等等。各个存储引擎提供的功能都集中在这一层，如存储过程，触发器，视 图等。
第三层，包括了存储引擎。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。它们负责存储和获取所有存储在MySQL中的数据。就像Linux众多的文件系统 一样。每个存储引擎都有自己的优点和缺陷。服务器是通过存储引擎API来与它们交互的。这个接口隐藏 了各个存储引擎不同的地方。对于查询层尽可能的透明。这个API包含了很多底层的操作。如开始一个事物，或者取出有特定主键的行。存储引擎不能解析SQL，互相之间也不能通信。仅仅是简单的响应服务器的请求。
四、mysql客户端的使用：
命令行交互式客户端程序：mysql
连接数据库：mysql [OPTIONS] [database]
常用选项：
-uUSERNAME
-hHOST
-p[PASSWORD]
-Ddb_name：连接并使用指定的数据库作为默认数据库
--socket=path, -S path：指定套接字方式
--port=port_num, -P port_num：指定端口
--execute=statement, -e statement：无需登录到mysql而是把一些执行的结果返回
命令：
客户端命令
mysql> help
\u db_name：设定默认数据库；
\q：退出客户端；
\d CHAR：自定义语句结束符，默认为分号；
\g：语句结束标记，将命令发往服务端运行；
\G：语句结束标记，将命令发往服务 端运行，行数据纵向显示；
\! SHELL_COMMAND：可以执行shell的命令
\s：连接状态及服务器运行状态
\. /path/to/some_sql_script：运行SQL脚本
...
服务端命令：发往服务器端执行的SQL语句
(1) 语句结束符，默认是分号(;)
(2) 建立了与某服务器有效通信连接；
五、数据类型：
表：由行和列组成，定义列时需要选定合适的数据类型，同时需要满足符合范式设计的要求；
字符型：
定义字符型：CHAR(#)，BINARY(#)
变长字符型：VARCHAR(#) ,VARBINARY(#)
对象存储：TEXT，BLOB
内建：ENUM，SET
注意：所有字符型数据要使用引号；
数值型：
精确数值：INT
近似数值：FLOAT，DOUBLE
注意：不能使用引号；
日期时间型：
DATE，TIME，DATETIME，TIMESTAMP，YEAR
六、SQL语句：
DDL：数据定义语言，主要用于管理库组件，例如数据库、表、索引、视图、用户、存储过程、存储函数、触发器、……
CREATE，ALTER，DROP
DML：数据操纵语言，主要用于管理表中数据，实现数据CRUD操作
DCL：管理授权
获取帮助：
mysql> help KEYWORD
数据库管理：
创建：
CREATE {DATABASE | SCHEMA} [IF NOT EXISTS] db_name [DEFAULT] CHARACTER SET [=] charset_name
修改：
ALTER DATABASE
删除：
DROP {DATABASE | SCHEMA} [IF EXISTS] db_name
表管理：
表创建：
CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name (create_defination) [table options]
create_defination：由逗号分隔的列表
字段定义：
colume_name COLUMN DEFINATION
约束：
PRIMARY KEY
UNIQUE KEY
FOREIGN KEY
CHECK(expr)
索引：
{INDEX|KEY}
{FULLTEXT|SPATIAL}
column_definition:
data_type [NOT NULL | NULL] [DEFAULT default_value] [AUTO_INCREMENT] [UNIQUE [KEY] | [PRIMARY] KEY]
[table options]
ENGINE [=] engine_name
……
查看数据库所支持所有存储引擎类型：
mysql> SHOW ENGINES;
查看表的属性信息：
SHOW TABLE STATUS [WHERE Name=‘tbl_name‘][LIKE PATTERN]
修改：
ALTER TABLE tbl_name [alter_specification [, alter_specification] ...]
alter_specification：
（1） 表选项
table_options
（2）表组成
字段：
ADD col_name DATA_TYPE [FIRST|AFTER col_name]
DORP [COLUMN] col_name
CHANGE
MODIFY
索引：
ADD INDEX(col1, col2, ...)
DROP INDEX index_name;
键：
ADD {PRIMARY|UNIQUE|FOREIGN} key (col1, col2, ...)
DROP {PRIMARY|UNIQUE|FOREIGN} KEY key_name
删除：
DROP TABLE [IF EXISTS] tbl_name [, tbl_name]
索引管理：
创建：
CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name ON tbl_name (index_col_name,...)
index_col_name:
col_name [(length)] [ASC | DESC]
删除：
DROP INDEX index_name ON tbl_name
查看：
SHOW {INDEX | INDEXES | KEYS} {FROM | IN} tbl_name [{FROM | IN} db_name] [WHERE expr]
DML：INSERT， DELETE， UPDATE，SELECT
INSERT INTO：
INSERT [INTO] tbl_name [(col_name,...)] {VALUES | VALUE} ({expr | DEFAULT},...),(...),...
SELECT：
(1) SELECT * FROM tbl_name;
(2) SELECT col1, col2, ... FROM tbl_name;
字段：column_name [AS Alias]
(3) SELECT col1, col2, ... FROM tbl_name WHERE CLUASE;
WHERE CLAUSE：过滤条件
col_name 操作符 value|col_name；
操作符：
>, <, >=, <=, =, !=
组合多个条件：
and, or, not
操作符(2)：
BETWEEN ... AND ...
LIKE ‘PATTERN‘：
通配符：
_：
%:
RLIKE ‘PATTERN‘
正则表达式模式；
IS NULL
IS NOT NULL
(4) SELECT col1, ... FROM tbl_name [WHERE CLAUSE] ORDER BY col1, col2, ... [ASC|DESC];
DELETE：
DELETE FROM tbl_name [WHERE where_condition] [ORDER BY ...] [LIMIT row_count]
UPDATE：
UPDATE table_reference SET col_name1={expr1|DEFAULT} [, col_name2={expr2|DEFAULT}] ...
[WHERE where_condition]
[ORDER BY ...]
[LIMIT row_count]
演示：
A、DDL定义语言命令包含如下：
1、CREATE
2、ALTER
3、DROP
1、CREATE：
1.1:创建数据库
MariaDB [(none)]> SHOW DATABASES; #查看所有数据库(需要有指定权限) +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | test | +--------------------+ 4 rows in set (0.01 sec) MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE nihao; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> SHOW DATABASES; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | nihao | | performance_schema | | test | +--------------------+ 5 rows in set (0.00 sec)
1.2、创建表
MariaDB [(none)]> SELECT DATABASE(); #内建函数，查看当前的数据库 +------------+ | DATABASE() | +------------+ | NULL | +------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [(none)]> USE nihao; #切换默认的数据库 Database changed MariaDB [nihao]> CREATE TABLE users(id INT UNSIGNED NOT NULL PRIMARY KEY,name CHAR(50) NOT NULL,gender ENUM(‘F‘,‘M‘)); Query OK, 0 rows affected (0.31 sec) MariaDB [nihao]> SHOW TABLES; +-----------------+ | Tables_in_nihao | +-----------------+ | users | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> DESC users; #查看表的详细信息 +--------+------------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +--------+------------------+------+-----+---------+-------+ | id | int(10) unsigned | NO | PRI | NULL | | | name | char(50) | NO | | NULL | | | gender | enum(‘F‘,‘M‘) | YES | | NULL | | +--------+------------------+------+-----+---------+-------+ 3 rows in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SHOW TABLE STATUS FROM nihao\G #查看数据库的详细信息 *************************** 1. row *************************** Name: users Engine: InnoDB Version: 10 Row_format: Compact Rows: 0 Avg_row_length: 0 Data_length: 16384 Max_data_length: 0 Index_length: 0 Data_free: 10485760 Auto_increment: NULL Create_time: 2016-10-14 11:22:12 Update_time: NULL Check_time: NULL Collation: latin1_swedish_ci Checksum: NULL Create_options: Comment: 1 row in set (0.00 sec)
2、ALTER 修改表
MariaDB [nihao]> ALTER TABLE users RENAME user;
Query OK, 0 rows affected (0.29 sec)
MariaDB [nihao]> SHOW TABLES;
+-----------------+
| Tables_in_nihao |
+-----------------+
| user |
+-----------------+
1 row in set (0.01 sec)
3、DROP
3.1删除表：
MariaDB [nihao]> SHOW TABLES; +-----------------+ | Tables_in_nihao | +-----------------+ | user | +-----------------+ 1 row in set (0.01 sec) MariaDB [nihao]> SELECT DATABASE(); +------------+ | DATABASE() | +------------+ | nihao | +------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SHOW TABLES; +-----------------+ | Tables_in_nihao | +-----------------+ | user | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> DROP TABLE user; #删除表 Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
3.2、删除数据库：
MariaDB [nihao]> SHOW DATABASES; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | nihao | | performance_schema | | test | +--------------------+ 5 rows in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> DROP DATABASE nihao; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> SHOW DATABASES; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | test | +--------------------+ 4 rows in set (0.00 sec)
B、DML操纵语言命令如下
1、INSERT
2、DELETE
3、SELECT
4、UPDATE
1、INSERT 插入数据
MariaDB [nihao]> INSERT INTO users(id,name,gender) VALUES (1,‘tom‘,‘M‘),(2,‘hill‘,‘M‘); Query OK, 2 rows affected (0.01 sec) Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0 MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; +----+------+--------+ | id | name | gender | +----+------+--------+ | 1 | tom | M | | 2 | hill | M | +----+------+--------+ 2 rows in set (0.00 sec)
2、DELETE 删除数据
MariaDB [nihao]> DELETE FROM users WHERE name=‘tom‘; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; +----+------+--------+ | id | name | gender | +----+------+--------+ | 2 | hill | M | +----+------+--------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> INSERT INTO users(id,name,gender) VALUES (3,‘nihao‘,‘M‘),(4,‘herry‘,‘M‘); Query OK, 2 rows affected (0.00 sec) Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0 MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; +----+-------+--------+ | id | name | gender | +----+-------+--------+ | 2 | hill | M | | 3 | nihao | M | | 4 | herry | M | +----+-------+--------+ 3 rows in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> DELETE FROM users; Query OK, 3 rows affected (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; Empty set (0.00 sec)
3、SELECT 查看数据
MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; #没有指定条件 +----+-------+--------+ | id | name | gender | +----+-------+--------+ | 1 | nihao | M | | 2 | herry | M | | 3 | hill | M | | 4 | tom | M | +----+-------+--------+ 4 rows in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users WHERE id = 2 #指定查询的条件 -> ; +----+-------+--------+ | id | name | gender | +----+-------+--------+ | 2 | herry | M | +----+-------+--------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users WHERE id > 2 -> ; +----+------+--------+ | id | name | gender | +----+------+--------+ | 3 | hill | M | | 4 | tom | M | +----+------+--------+ 2 rows in set (0.00 sec) MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users WHERE name LIKE ‘%l‘; +----+------+--------+ | id | name | gender | +----+------+--------+ | 3 | hill | M | +----+------+--------+ 1 row in set (0.00 sec)
4、UPDATE 更改数据
MariaDB [nihao]> UPDATE users SET id = 10 WHERE name = ‘hill‘; Query OK, 1 row affected (0.01 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users ; +----+-------+--------+ | id | name | gender | +----+-------+--------+ | 1 | nihao | M | | 2 | herry | M | | 4 | tom | M | | 10 | hill | M | +----+-------+--------+ 4 rows in set (0.00 sec)
C、DCL控制语言命令如下
1、GRANT；当用户不存在时还会自动创建用户，创建完用户后需要重新刷新授权表
2、REVOKE：
1、GRANT
MariaDB [nihao]> GRANT ALL ON *.* TO ‘hill‘@‘localhost‘ IDENTIFIED BY ‘123456‘; Query OK, 0 rows affected (0.29 sec) MariaDB [nihao]> FLUSH PRIVILEGES; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [nihao]> GRANT ALL ON *.* TO ‘hill‘@‘127.0.0.1‘ IDENTIFIED BY ‘123456‘; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [nihao]> FLUSH PRIVILEGES; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [nihao]> EXIT Bye [root@localhost ~]# mysql -uhill -p Enter password: Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g. Your MariaDB connection id is 19 Server version: 5.5.46-MariaDB-log MariaDB Server Copyright (c) 2000, 2015, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others. Type ‘help;‘ or ‘\h‘ for help. Type ‘\c‘ to clear the current input statement. MariaDB [(none)]> MariaDB [nihao]> INSERT INTO users (id,name,gender) VALUES (5,‘alex‘,‘M‘); Query OK, 1 row affected (0.01 sec) MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; #授权的用户可登录以及插入数据 +----+-------+--------+ | id | name | gender | +----+-------+--------+ | 1 | nihao | M | | 2 | herry | M | | 4 | tom | M | | 5 | alex | M | | 10 | hill | M | +----+-------+--------+ 5 rows in set (0.00 sec)
2、REVOKE
MariaDB [(none)]> REVOKE INSERT ON *.* FROM ‘hill‘@‘127.0.0.1‘ ; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> REVOKE INSERT ON *.* FROM ‘hill‘@‘localhost‘ ; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> FLUSH PRIVILEGES -> ; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> EXIT Bye [root@localhost ~]# mysql -uhill -p Enter password: Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g. Your MariaDB connection id is 21 Server version: 5.5.46-MariaDB-log MariaDB Server Copyright (c) 2000, 2015, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others. Type ‘help;‘ or ‘\h‘ for help. Type ‘\c‘ to clear the current input statement. MariaDB [(none)]> USE NIHAO ERROR 1049 (42000): Unknown database ‘NIHAO‘ MariaDB [(none)]> USE nihao Database changed MariaDB [nihao]> INSERT INTO users (id,name,gender) VALUES (6,‘hello‘,‘M‘); ERROR 1142 (42000): INSERT command denied to user ‘hill‘@‘localhost‘ for table ‘users‘
总结(源自网络)
七、mysql的事务机制
1、什么是事务：
事务：transaction
一个事务是一个连续的一组数据库操作，就好像它是一个单一的工作单元进行。换言之，永远不会是完整的事务，除非该组内的每个单独的操作是成功的。如果在事务的任何操作失败，则整个事务将失败。
2、为什么需要事务功能：
以一个经典的例子来举例事务的必要性：
假设一个银行的数据库有两张表：支票（checking）和储蓄（savings）。现在如果要从用户Jane的支票账户转移转移200美元到她的储蓄账户。
那么至少需要以下3个步骤：
（1）检查支票账户的余额是否大于200美元。
（2）如果为真则，从支票账户减去200美元。
（3）在储蓄账户余额中增加200美元。 显而易见，这3步必须打包在一个事务中，任何一个步骤失败，必须全部回滚。 假设，在执行到第3步时服务器崩溃了，这时会发生什么情况？——用户很可能会损失200美元。又或者在执行第二步和第三步之间时，另外一个进程要删除支票账户的所有余额，这时又会发生什么情况？——银行很可能白白给用户200美元。
3、一个事务的必须要同时支持ACID四个特性
ACID表示：原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（durability）
A：原子性（atomicity）整个事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败后回滚；
C：一致性（consistency）数据库总是从一个一致性状态转换为另一个一致性状态；
I：隔离性（Isolation）一个事务所做出的操作在提交之前，是不能为其它所见；隔离有多种隔离级别；
D：持久性（durability）一旦事务提交，其所做的修改会永久保存于数据库中；
4、mysql的事务：
MySQL的事务支持不是绑定在MySQL服务器本身，而是与存储引擎相关
MyISAM：不支持事务，用于只读程序提高性能
InnoDB：支持ACID事务、行级锁、并发
Berkeley DB：支持事务
在MySQL中，事务开始使用COMMIT或ROLLBACK语句开始工作和结束。开始和结束语句的SQL命令之间形成了大量的事务。
COMMIT & ROLLBACK:
这两个关键字提交和回滚主要用于MySQL的事务。
当一个成功的事务完成后，发出COMMIT命令应使所有参与表的更改才会生效。
如果发生故障时，应发出一个ROLLBACK命令返回的事务中引用的每一个表到以前的状态。
可以控制的事务行为称为AUTOCOMMIT设置会话变量。如果AUTOCOMMIT设置为1（默认值），然后每一个SQL语句（在事务与否）被认为是一个完整的事务，并承诺在默认情况下，当它完成。 AUTOCOMMIT设置为0时，发出SET AUTOCOMMIT =0命令，在随后的一系列语句的作用就像一个事务，直到一个明确的COMMIT语句时，没有活动的提交。
可以通过使用mysql_query()函数在PHP中执行这些SQL命令。
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