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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