Mysql/MariaDB數據庫入門

內容：

1、數據庫簡介以及mysql/mariadb背景介紹

2、數據庫的一些名詞

3、mysql的服務結構

4、mysql客戶端的使用

5、數據類型

6、SQL語句介紹

7、mysql的事務機制

一、數據庫簡介以及mysql/mariadb背景介紹

        數據可以存放在多種位置，如普通文件、專門的數據庫中，而兩者有什么區別，而為什么選擇數據庫存儲？我們知道，假如數據存在普通文件中，當我們要查找其中的一個數據時，要把整個文件加載到內存中，再進行檢索，這樣速度慢不說，一旦文件較大，直接把內存撐爆了，而數據庫的查詢可以只加載符合條件的內容。

    數據庫常見的有三種模型：

        網狀模型

        層次模型

        關系模型

    關系模型是一個二維關系：表

        行：row

        列：column

        索引：數據結構，輔助完成數據查找的；

    mysql是一個廣泛使用的關系型數據庫：

        1、MySQL由瑞典MySQL AB 公司開發，目前屬于 Oracle（被收購） 

        2、MySQL是目前最流行的關系型數據庫管理系統，在 WEB 應用方面MySQL是最好的 RDBMS (Relational DatabaseManagement System，關系數據庫管理系統) 應用軟件之一。

        3、MySQL是一種關聯數據庫管理系統，關聯數據庫將數據保存在不同的表中，而不是將所有數據放在一個大倉庫內，這樣就增加了速度并提高了靈活性。

        4、MySQL所使用的 SQL 語言是用于訪問數據庫的最常用標準化語言。                                   

        5、MySQL 軟件采用了雙授權政策：它分為社區版和商業版。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網站的開發都選擇MySQL作為網站數據庫。由于其社區版的性能卓越，搭配 PHP 和 Apache（nginx） 可組成良好的開發環境

mysql與MariaDB的關系：

    （1）因為mysql被sun公司給收購了，而sun公司又被oracle公司給收購了，而oracle是一個商業數據庫公司，創始人擔心MySQL會存在閉源風險，因此用mysql的源代碼創立了MariaDB。

    （2）MariaDB名字來源于創始人的三女兒，而MysDB則是源于創始人的大女兒。

    （3）目前centos7的base源中MariaDB已經替代了mysql稱為默認的數據庫類型。

二、數據庫的一些名詞：

    名詞：

        數據庫：database

        表：table

        索引：index

        視圖：view

        行：row

        列：column

        主鍵：primary key 

        外鍵：foreign key

        唯一鍵：unique key 

        字符集：character  

        排序：collate

三、mysql的服務結構：

        MySQL是單進程，多線程的工作方式 

        mysql是一個C/S的架構：

        C：client

        mysql：CLI交互式客戶端程序 

        mysqldump：備份工具

        mysqladmin：管理工具

        S：server

    可以監聽三類套接字地址：

            ipv4

            ipv6

            unix sock：只監聽本機的客戶端響應

        其服務端的結構可以簡單分為三個層次：

        第一層，即最上一層，它們都是服務于C/S程序或者是這些程序所需要的 ：接受用戶請求，身份驗證，安全性等等。

        第二層，這是MySQL的核心部分。通常叫做 SQL Layer。在 MySQL據庫系統處理底層數據之前的所有工作都是在這一層完成的，包括權限判斷， sql解析，行計劃優化， query cache 的處理以及所有內置的函數(如日期,時間,數學運算,加密)等等。各個存儲引擎提供的功能都集中在這一層，如存儲過程，觸發器，視 圖等。

        第三層，包括了存儲引擎。通常叫做StorEngine Layer ，也就是底層數據存取操作實現部分，由多種存儲引擎共同組成。它們負責存儲和獲取所有存儲在MySQL中的數據。就像Linux眾多的文件系統 一樣。每個存儲引擎都有自己的優點和缺陷。服務器是通過存儲引擎API來與它們交互的。這個接口隱藏 了各個存儲引擎不同的地方。對于查詢層盡可能的透明。這個API包含了很多底層的操作。如開始一個事物，或者取出有特定主鍵的行。存儲引擎不能解析SQL，互相之間也不能通信。僅僅是簡單的響應服務器的請求。

四、mysql客戶端的使用：

        命令行交互式客戶端程序：mysql

        連接數據庫：mysql [OPTIONS] [database]

        常用選項：

            -uUSERNAME

            -hHOST

            -p[PASSWORD]

            -Ddb_name：連接并使用指定的數據庫作為默認數據庫

            --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：無需登錄到mysql而是把一些執行的結果返回

    命令：

    客戶端命令

    mysql> help

        \u db_name：設定默認數據庫；

        \q：退出客戶端；

        \d CHAR：自定義語句結束符，默認為分號； 

        \g：語句結束標記，將命令發往服務端運行；

        \G：語句結束標記，將命令發往服務 端運行，行數據縱向顯示；

        \! SHELL_COMMAND：可以執行shell的命令

        \s：連接狀態及服務器運行狀態

        \. /path/to/some_sql_script：運行SQL腳本

        ...

    服務端命令：發往服務器端執行的SQL語句

        (1) 語句結束符，默認是分號(;)

        (2) 建立了與某服務器有效通信連接；

五、數據類型：

        表：由行和列組成，定義列時需要選定合適的數據類型，同時需要滿足符合范式設計的要求；

        字符型：

        定義字符型：CHAR(#)，BINARY(#)

        變長字符型：VARCHAR(#) ,VARBINARY(#)

        對象存儲：TEXT，BLOB

        內建：ENUM，SET 

           注意：所有字符型數據要使用引號；

        數值型：

        精確數值：INT 

        近似數值：FLOAT，DOUBLE

            注意：不能使用引號；

        日期時間型：

        DATE，TIME，DATETIME，TIMESTAMP，YEAR

六、SQL語句：

        DDL：數據定義語言，主要用于管理庫組件，例如數據庫、表、索引、視圖、用戶、存儲過程、存儲函數、觸發器、……

        CREATE，ALTER，DROP

        DML：數據操縱語言，主要用于管理表中數據，實現數據CRUD操作

        DCL：管理授權

            獲取幫助：

        mysql> help KEYWORD

        數據庫管理：

        創建：

        CREATE {DATABASE | SCHEMA} [IF NOT EXISTS] db_name [DEFAULT] CHARACTER SET [=] charset_name  

        修改：

        ALTER DATABASE

        刪除：

        DROP {DATABASE | SCHEMA} [IF EXISTS] db_name

        表管理：

        表創建：

        CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name (create_defination) [table options]

        create_defination：由逗號分隔的列表

        字段定義：

        colume_name COLUMN DEFINATION

        約束：

            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

        ……

        查看數據庫所支持所有存儲引擎類型：

        mysql> SHOW ENGINES;

        查看表的屬性信息：

        SHOW TABLE STATUS [WHERE Name='tbl_name'][LIKE PATTERN]

        修改：

        ALTER  TABLE tbl_name [alter_specification [, alter_specification] ...]

        alter_specification：

        （1） 表選項

        table_options

        （2）表組成

        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;

        鍵：

        ADD {PRIMARY|UNIQUE|FOREIGN} key (col1, col2, ...)

        DROP {PRIMARY|UNIQUE|FOREIGN} KEY key_name

        刪除：

        DROP TABLE [IF EXISTS] tbl_name [, tbl_name]

        索引管理：

        創建：

        CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name  ON tbl_name (index_col_name,...)

        index_col_name:

        col_name [(length)] [ASC | DESC]

        刪除：

        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：過濾條件

            col_name 操作符 value|col_name；

        操作符：

            >, <, >=, <=, =, !=

        組合多個條件：

        and, or, not

        操作符(2)：

        BETWEEN ... AND ...

        LIKE 'PATTERN'：

        通配符：

        _：

        %:

        RLIKE 'PATTERN'

        正則表達式模式；

        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定義語言命令包含如下：

        1、CREATE

        2、ALTER

        3、DROP

    1、CREATE：

        1.1:創建數據庫

MariaDB [(none)]> SHOW DATABASES; #查看所有數據庫(需要有指定權限)
+--------------------+
| 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、創建表

MariaDB [(none)]> SELECT DATABASE(); #內建函數，查看當前的數據庫
+------------+
| DATABASE() |
+------------+
| NULL       |
+------------+
1 row in set (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> USE nihao; #切換默認的數據庫
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; #查看表的詳細信息
+--------+------------------+------+-----+---------+-------+
| 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  #查看數據庫的詳細信息
*************************** 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刪除表：

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; #刪除表
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

        3.2、刪除數據庫：

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操縱語言命令如下

        1、INSERT

        2、DELETE

        3、SELECT

        4、UPDATE

    1、INSERT 插入數據

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 刪除數據

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 查看數據

MariaDB [nihao]> SELECT * FROM users; #沒有指定條件
+----+-------+--------+
| 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 #指定查詢的條件
    -> ;
+----+-------+--------+
| 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 更改數據

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控制語言命令如下

    1、GRANT；當用戶不存在時還會自動創建用戶，創建完用戶后需要重新刷新授權表

    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; #授權的用戶可登錄以及插入數據
+----+-------+--------+
| 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'

        總結(源自網絡)

七、mysql的事務機制

    1、什么是事務：

        事務：transaction

        一個事務是一個連續的一組數據庫操作，就好像它是一個單一的工作單元進行。換言之，永遠不會是完整的事務，除非該組內的每個單獨的操作是成功的。如果在事務的任何操作失敗，則整個事務將失敗。

        2、為什么需要事務功能：

以一個經典的例子來舉例事務的必要性： 

    假設一個銀行的數據庫有兩張表：支票（checking）和儲蓄（savings）。現在如果要從用戶Jane的支票賬戶轉移轉移200美元到她的儲蓄賬戶。 

那么至少需要以下3個步驟： 

     （1）檢查支票賬戶的余額是否大于200美元。 

     （2）如果為真則，從支票賬戶減去200美元。 

     （3）在儲蓄賬戶余額中增加200美元。 顯而易見，這3步必須打包在一個事務中，任何一個步驟失敗，必須全部回滾。 假設，在執行到第3步時服務器崩潰了，這時會發生什么情況？——用戶很可能會損失200美元。又或者在執行第二步和第三步之間時，另外一個進程要刪除支票賬戶的所有余額，這時又會發生什么情況？——銀行很可能白白給用戶200美元。 

        3、一個事務的必須要同時支持ACID四個特性

    ACID表示：原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（durability） 

        A：原子性（atomicity）整個事務中的所有操作要么全部成功執行，要么全部失敗后回滾； 

        C：一致性（consistency）數據庫總是從一個一致性狀態轉換為另一個一致性狀態； 

        I：隔離性（Isolation）一個事務所做出的操作在提交之前，是不能為其它所見；隔離有多種隔離級別； 

        D：持久性（durability）一旦事務提交，其所做的修改會永久保存于數據庫中； 

        4、mysql的事務：

        MySQL的事務支持不是綁定在MySQL服務器本身，而是與存儲引擎相關

        MyISAM：不支持事務，用于只讀程序提高性能 

        InnoDB：支持ACID事務、行級鎖、并發 

                Berkeley DB：支持事務

        在MySQL中，事務開始使用COMMIT或ROLLBACK語句開始工作和結束。開始和結束語句的SQL命令之間形成了大量的事務。

        COMMIT & ROLLBACK: 

        這兩個關鍵字提交和回滾主要用于MySQL的事務。

        當一個成功的事務完成后，發出COMMIT命令應使所有參與表的更改才會生效。

        如果發生故障時，應發出一個ROLLBACK命令返回的事務中引用的每一個表到以前的狀態。

        可以控制的事務行為稱為AUTOCOMMIT設置會話變量。如果AUTOCOMMIT設置為1（默認值），然后每一個SQL語句（在事務與否）被認為是一個完整的事務，并承諾在默認情況下，當它完成。 AUTOCOMMIT設置為0時，發出SET AUTOCOMMIT =0命令，在隨后的一系列語句的作用就像一個事務，直到一個明確的COMMIT語句時，沒有活動的提交。

        可以通過使用mysql_query()函數在PHP中執行這些SQL命令。 

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