数据库、MySQL基本知识
2024-05-09 11:30:46
文章目录
- 一、数据库基本介绍
- 1、数据库基本知识
- 2、数据库分类
- 3、关系型数据库
- 4、非关系型数据库
- 5、SQL基本介绍
- 6、MySQL基本介绍
- 7、MySQL访问
- 8、总结
一、数据库基本介绍
目标：了解数据库的功能和常见数据库分类、数据库产品
- 数据库基本知识
- 数据库分类
- SQL简介
- MySQL访问
1、数据库基本知识
目标：了解数据库的概念和数据库的作用
数据库：database（DB），是一种存储数据的仓库
- 数据库是根据数据结构组织、存储和管理数据
- 数据库能够长期、高效的管理和存储数据
- 数据库的目的就是能够存储（写）和提供（读）数据
2、数据库分类
目标：了解数据库的分类模式，以及分类的依据
数据库分类：根据数据库的架构和数据组织原理进行分类
1、早期根据数据库的组织数据的存储模型分类
- 层次数据库：基于层次的数据结构（数据分层）
- 网状数据库：基于网状的数据结构（数据网络）
- 关系数据库：基于关系模型的数据结构（二维表）
2、现在较多根据实际数据管理模型分类（存储介质）
- 关系型数据库：基于关系模型的数据结构（二维表）通常存储在磁盘
- 非关系型数据库：没有具体模型的数据结构（键值对）通常存储在内存
3、关系型数据库
目标：了解关系型数据库的模型逻辑，了解当前流行的关系型数据库产品
关系型数据库：是一种建立在关系模型上的数据库
- 关系模型
- 关系数据结构（存储）
- 关系操作集合（操作）
- 关系完整性约束（约束）
- 关系型数据库存储在磁盘中（永久性存储）
- 关系型数据库系统（DBS）模型有四层结构
- 数据库管理系统（DBMS）：管理系统运行（DataBase Management System）
- 数据库（DB）：数据存储的管理者（小管理，受DBMS管理）
- 数据表（Table）：数据关系管理者
- 数据字段（Field）：依赖于数据表，实际数据存储者
- 关系型数据库产品
- 大型：Oracle、DB2
- 中型：MySQL、SqlServer
- 小型：Sybase、Access
- 索引
- 创建索引的目的：提高查询的效率
- 什么是索引：是一种数据结构，在MySQL中是一个”键”
- 工作原理：在MySQL中，存储引擎用类似的方法使用索引，其先在索引中查找对应的值，然后根据匹配的索引记录找到对应的数据行，最后将数据结果集返回给客户端。
- 类别：
(1)普通索引：提高查询效率针对表中的某列建立的索引
(2)主键索引：在创建表格并指定主键时会自动创建，为了提高查询效率
(3)唯一索引：创建索引的字段(列)取值是唯一的
(4)外键索引：查询时会自动进行主外键的关联查询.外键的作用是保证数据的一致性和完整性
(5)全文索引：主要用于文章的搜索，在搜索引擎中使用较多
视图
- 概念：是一张虚拟的表，数据来自于查询语句所涉及的表。使用时和真实的表相同，但是视图不会在数据库中进行存储
- 作用：针对复杂的多表查询，为了简化SQL语句的编写，可以先建立视图
然后用简单的查询语句去查询视图，就可以提高查询效率。
事务
什么是事务：在数据库中事务是工作的逻辑单元,一个事务是由一个或多个完成一组的相关行为的SQL语句组成,通过事务机制确保这一组SQL语句所作的操作要么完全成功执行,完成整个工作单元操作,要么一点也不执行。
作用：确保数据库的完整性
事务的特性(ACID)：
原子性(Atomicity)一致性(Consistency)隔离性(Isolation) 持久性(Durability)
锁
读锁(Read Lock)：即共享锁。简单讲就是多个事务对同一数据进行共享一把锁，都能访问到数据，但是只能读不能修改。
写锁(Write Lock)：即排他锁。排他锁就是不能与其他所并存，如一个事务获取了一个数据行的排他锁，其他事务就不能再获取该行的其他锁，只有获取排他锁的事务可以对数据进行读取和修改。
表级锁（Table Lock）：最基本的锁策略，而且是开销最小的策略.表级锁一次会将整个表锁定，所可以很好的避免死锁问题
- 锁定粒度大，锁冲突概率高、并发度低； - 好处是不会出现死锁、开销小、获取锁和释放锁的速度很快； - 使用表级锁定的主要是MyISAM，MEMORY，CSV等一些非事务性存储引擎，适用于以查询为主，少量更新的应用。行级锁（Row Lock）：可以最大程度地支持并发处理，同时也带来了最大的锁开销
- 好处是锁定对象的颗粒度很小，发生锁冲突的概率低、并发度高； - 缺点是开销大、加锁慢，行级锁容易发生死锁； - 使用行级锁定的主要是InnoDB存储引擎、及分布式存储引擎NDBCluster等。 - 适用于对事务完整性要求较高的系统。InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁，默认为行级锁。死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。 一种情形，此时执行程序中两个或多个线程发生永久堵塞（等待），每个线程都在等待被其他线程占用并堵塞了的资源。例如，如果线程A锁住了记录1并等待记录2，而线程B锁住了记录2并等待记录1，这样两个线程就发生了死锁现象。计算机系统中,如果系统的资源分配策略不当，更常见的可能是程序员写的程序有错误等，则会导致进程因竞争资源不当而产生死锁的现象。锁有多种实现方式，比如意向锁，共享－排他锁，锁表，树形协议，时间戳协议等等。锁还有多种粒度，比如可以在表上加锁，也可以在记录上加锁。
并发：并发控制是衡量一个数据库管理系统性能的重要指标之一。并发操作会为数据库带来不一致性。主要分为三方面：丢失修改，不可重复读，脏读问题。
4、非关系型数据库
目标：了解非关系型数据库的概念和一些主流产品
非关系型数据库：NoSQL（Not only SQL），不仅仅是关系型数据库
- 所有不是关系型数据库的统称
- 数据存储模型不是二维表，而是键值对（key->value）
- 存储的位置通常是内存（效率高）
- 不能永久性存储（需要定时存到关系型数据库中）
- 常见的非关系型数据库产品
- MongoDB
- Redis
- Memcached
对比
NoSQL通常是与关系型数据库配合使用的，他们彼此是一种互补关系
- NoSQL运行在内存，解决效率问题
- I/O问题
- 效率问题
很多时候，我们会发现系统中I/O累得要死，而CPU却在那里空闲等待，主要是由于I/O执行响应时间太长，处理读写的速度远远赶落后于CPU的处理速度，这时我们会尽可能的让操作放到内存中进行，由磁盘与CPU的关系，转变成内存与CPU的关系
- MySQL运行在磁盘，解决稳定问题
- 安全问题（永久存储）
- 稳定
小结
1、NoSQL是对非关系型数据库的一类统称
- NoSQL是不仅仅只是关系型数据库的意思
2、NoSQL通常运行在内存
- 读取效率高
- 并发访问高
- 稳定性不高（断电即丢失）
3、NoSQL通常是键值对存储数据，访问也比较简单
5、SQL基本介绍
目标：了解SQL的作用和SQL的基本分类
SQL：Structured Query Language，结构化查询语言，是一种针对关系型数据库特殊标准化的编程语言
SQL是一种编程语言
能够实现用户数据库查询和程序设计
SQL语法要求：
- 可以单行或多行书写，以分号结束
- 关键字不区分大小写，建议使用大写
SQL根据操作不同，分为几类
- DQL：Data Query Language，数据查询语言，用于查询和检索数据
- DML：Data Manipulation Language，数据操作语言，用于数据的写操作（增删改）
- DDL：Data Definition Language，数据定义语言，用于创建数据结构
- DCL：Data Control Language，数据控制语言，用于用户权限管理
- TPL：Transaction Process Language，事务处理语言，辅助DML进行事务操作（因此也归属于DML）
小结
1、SQL虽然是编程语言，但是目前数据库通常只用来进行数据管理（逻辑部分给其他编程语言）
2、SQL虽然是针对关系型数据库的通用语言，但是不同的产品操作指令不完全通用
6、MySQL基本介绍
目标：了解MySQL产品的软件结构和访问原理
MySQL：是瑞典AB公司下的一款关系型数据库
- MySQL当前属于甲骨文公司（AB->Sun->Oracle）
- MySQL开源免费（部分存储引擎）
- MySQL是一种C/S结构软件，因此需要MySQL的客户端来访问服务端（数据管理）
- mysqld.exe：服务端
- mysql.exe：客户端
C/S结构：Client/Server(客户机/服务器)结构是一种两层结构的系统：
MySQL使用SQL指令对数据库进行操作
MySQL的基本数据类型：
int：整型double：小数、浮点型decimal：泛型类，可以代替整数或小数，但会造成小数的精度缺失char：固定长度字符串类型（当输入的长度不够时会补字符）varchar：固定长度字符串类型（当输入的长度不够时不会补字符）text：字符串类型（保存一篇文章）blob：字节类型data：日期类型，格式为yyyy-MM-ddtime：时间类型，合适为：hh:mm:sstimestamp：时间戳类型
访问原理
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MySQL客户端
寻找服务端
host寻找
host寻找
寻找服务端
Port寻找
Port寻找
验证身份
username判定
password判定
username判定
password判定
服务端
小结
1、MySQL是一款流行的关系型数据库
2、MySQL是一款C/S结构的软件，需要客户端访问服务端
3、MySQL是基于SQL指令进行管理操作
7、MySQL访问
目标：掌握MySQL客户端访问服务端的基本操作，了解MySQL退出意义和操作
MySQL访问：就是客户端连接上服务端，然后实现数据操作的过程
客户端访问服务端
- 利用Windows控制台访问（MySQL客户端）
- 利用数据库管理工具（Navicat）
客户端需要连接认证
- -h：主机地址（本机localhost可以省略）
- -P：端口号（默认3306可以省略）
- -u：用户名
- -p：用户密码
客户端连接上服务端就表示占用了一个资源，可以进行对应权限的操作
- MySQL数据库连接资源有限：单个服务器最多16384个
- 连接资源不够了其他访问就需要排队等待
- 用完尽可能释放资源
客户端退出服务端
- \q
- quit
- exit
步骤
1、打开客户端（CMD控制台）：mysql.exe
2、输入服务器信息（连接）和用户信息（验证）
3、执行SQL操作
4、断开连接
小结
1、MySQL需要通过客户端来进行服务端访问
- 自带客户端mysql.exe：Windows下借助CMD
- 数据库管理工具：Navicat，图形化管理
- 支持MySQL扩展的编程语言：PHP、Java等
2、数据库操作需要进行连接认证
- 主机地址：-h，默认localhost可省略
- 端口：-P（大写字母），默认3306可省略
- 用户名：-u
- 密码：-p（小写字母）
3、数据库连接资源有限，用完即关闭
8、总结
1、数据库的作用：高效的存储和管理数据，为编程语言提供数据支撑
2、当前市面上数据库的分类主要为两类
- 关系型数据库：注重结构和数据存储的持久性
- 非关系型数据库：注重数据读取的效率
3、关系型数据库是几乎所有网站都会使用到的，必须掌握其概念
4、所有关系型数据库都是基于SQL进行数据的操作，MySQL数据库也是（不同的数据库产品对应的SQL指令可能有细微差别）
5、MySQL是一种C/S结构的软件，所以访问者必须通过客户端进行访问
- 客户端与服务端通常不会在一台电脑上
- 客户端访问服务端需要寻址、授权（-hPup）
- MySQL服务端的连接数是有限的，时刻注意用完就销毁（减少资源无效占用）
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