MySQL （1）

数据库的建立和维护功能：包括建立数据库的结构和数据的录入与转换、数据库的转储与恢复、数据库的重组与性能监视等功能。
数据定义功能：包括定义全局数据结构、局部逻辑数据结构、存储结构、保密模式及信息格式等功能。保证存储在数据库中的数据正确、有效和相容，以防止不合语义的错误数据被输入或输出。
数据操纵功能：包括数据查询统计和数据更新两个方面。
数据库的运行管理功能：这是数据库管理系统的核心部分，包括并发控制、存取控制、数据库内部维护等功能。
通信功能：DBMS 与其他软件系统之间的通信,如 Access 能与其他 Office 组件进行数据交换。

DBMS的工作模式如下：

接受应用程序的数据请求和处理请求
将用户的数据请求（高级指令）转换为复杂机器代码（底层指令）
实现对数据库的操作
从数据库的操作中接受查询结果
对查询结果进行处理（格式转换）
将处理结果返回给用户

3 数据库系统

数据库系统（DatabaseSystem，DBS）是一个人机系统，一般由硬件、操作系统、数据库、DBMS、应用软件和数据库用户（包括数据库管理员）组成。用户可以通过 DBMS 操作数据库，也可以通过应用程序操作数据库。

应用程序是利用DBMS为解决某个具体的管理或数据处理的任务而编制的一系列命令的有序集合。如果应用程序比较完善，能够提供友好的人机界面，并编译成可执行文件发行，使得普通用户不需要具备计算机的专业知识，在较短时间就学会使用，那么就称为数据库应用软件。

比如说navicat ，Navicat 是一套非常流行的数据库管理工具，由PremiumSoft CyberTech Ltd.开发，可用于MySQL、MariaDB、MongoDB、SQL Server、Oracle、PostgreSQL等多种数据库系统的管理与开发工作。

常用的数据库应用软件有人事管理、财务管理、图书管理等信息管理软件及各类信息咨询系统等。

数据库管理员（DatabaseAdministrator，DBA）负责数据库的更新和备份、数据库系统的维护、用户管理等工作，保证数据库系统的正常运行。DBA 一般由业务水平较高、资历较深的人员担任。

需要注意的是数据库、数据库系统、数据库管理系统，甚至数据库表等名词，在日常讨论中通常不严格区别。遇到此情况时，可以根据具体情况，判断出实际所指的是什么。

二、数据库发展史

数据库发展史可以大致分为以下几个阶段：

人工管理阶段：
- 在计算机系统发展的初期，数据的管理主要依靠人工方式进行，数据通常以文件的形式存储，且各个文件之间的关联性较差，数据的冗余度很高，一致性难以保证，查询和更新数据的操作复杂且容易出错。
文件系统阶段：
- 20世纪60年代左右，随着计算机硬件的发展，出现了文件系统，数据的存储和检索得到了初步的组织和规范化。尽管如此，文件系统并未解决数据冗余、数据独立性差、缺乏数据的整体控制等问题。
数据库系统阶段：
- 层次数据库和网状数据库：
  - 1960年代初，出现了第一代数据库系统，主要包括层次数据库（如IBM的IMS）和网状数据库（如IDS）。这些数据库引入了数据模型的概念，通过结构化的方式来组织数据，实现了数据的集中管理和一定程度的数据独立性。
- 关系数据库：
  - 1970年，IBM研究员埃德加·科德（Edgar F. Codd）提出了关系模型理论，奠定了关系型数据库的基础。关系数据库使用二维表格结构（即关系）来表示数据，并使用SQL（Structured Query Language）作为查询语言，极大地简化了数据操作的复杂性。随后，诸如Oracle、Sybase、Informix和MySQL等关系数据库管理系统（RDBMS）陆续出现并得到广泛应用。
  - 目前大部分数据库采用的是关系型数据库。
- 对象数据库：
  - 1980年代，随着面向对象编程思想的普及，出现了对象数据库，这类数据库能够直接存储对象并支持面向对象编程语言的特性。
- NoSQL数据库：
  - 21世纪初，随着互联网和大数据时代的到来，传统关系数据库在处理大规模分布式数据和高并发场景下遇到了挑战。NoSQL（Not Only SQL）数据库应运而生，如MongoDB、Cassandra、Redis等，它们通常支持水平扩展，提供了非关系型数据模型，包括键值存储、文档存储、列族存储和图形数据库等多种类型。
- NewSQL数据库：
  - 为了兼顾关系型数据库的ACID特性和NoSQL数据库的可扩展性，又出现了一类新型数据库系统，即NewSQL数据库，它们既拥有传统RDBMS的优点，又能处理海量数据和高并发场景。
- 云数据库：
  - 随着云计算技术的发展，云数据库成为了主流，如Amazon RDS、Google Cloud SQL、Azure SQL Database等，它们提供弹性伸缩、高可用性、自动备份和恢复等服务。

关于第三代数据库

现在主流的数据库是 关系型数据库和非关系型数据库

二者组合叫第三代数据库

第三代数据库将为更加丰富的数据模型和更强大的数据管理功能为特征，以提供传统数据库系统难以支持的新应用。它必须支持面向对象，具有开放性，能够在多个平台上使用。

管理技术的3个阶段 1 人工管理 2 文件管理 3 数据库系统

关系型数据库主要有：Oracle 、SQL Server 、MySQL 、PostgreSQL 、MariaDB

非关系型数据库主要有：MongoDB 、Redis

引申：SQL + NoSQL 组合使用

web ——> redis ——> mysql
CPU ——> 缓存 ——> 内存

三、关系型数据库

关系数据库系统是基于关系模型的数据库系统
关系模型的数据结构使用简单易懂的 二维数据表
关系模型可用简单的“实体-关系””(E-R)图来表示（也可以称为表与表的关系）
E-R图中包含了实体(数据对象)、关系和属性三个要素

实体
- 也称为实例，对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或事物'
  - 如银行客户、银行账户等

记录(行) 表示了一个实体（的属性）

属性
- 实体所具有的某一特性，一个实体可以有多个属性。
  - 如“银行客户”实体集中的每个实体均具有姓名、住址、电话等属性
联系
- 实体集之间的对应关系称为联系，也称为关系
  - 如银行客户和银行账户之间存在“储蓄”的关系
所有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据库

如表三所示储蓄编码1 对应客户编码1 和账户编码2 也就是银行客户表的第一行和银行账户表的第二行，也就是说我们在查询的时候知道这个人的储需编码为1 就可以知道这个人的姓名、住址、账户等信息。

其中，客户编码或账户编码我们称为主键（类比入学学号）

主键特性：唯一、非空

关系数据库的存储结构是二维表格（行和列组成的就叫二维表）

在每个二维表中

每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息
每一列称为一个字段。用来描述对象的一个属性

当今主流数据库介绍

SQL Server(微软公司产品)
- 面向Windows操作系统
- 简单、易用

Oracle(甲骨文公司产品)
- 面向所有主流平台
- 安全、完善，操作复杂

DB2(IBM公司产品)
- 面向所有主流平台
- 大型、安全、完善

MySQL(甲骨文公司收购)
- 免费、开源、体积小

关系数据库应用

关系型数据库	应用举例
Oracle， MySQL	12306用户信息系统
SQLServer、Sybase	淘宝账号系统
Informix、access	联通手机号信息系统
DB2、FoXPRO	银行用户账号系统
PostgreSQL	网站用户信息系统

四、非关系数据库介绍

非关系数据库也被称作NoSQL(Not Only SQL)
存储数据不以关系模型为依据，不需要固定的表格式
非关系型数据库的优点
- 数据库可高并发读写
- 对海量数据高效率存储与访问
- 数据库具有高扩展性与高可用性
常用的非关系数据库:Redis、mongoDB等

关于关系型数据库与非关系型数据库应用场景

关系型数据库: 适用于对关系很明确的数据建立模型、定义、存储数据
非关系型数据库: 存储海量数据，给与”大数据“进行分析，筛选出有价值的部分

Not Only SQL 不仅仅数据库还可以缓存数据
键值：键就是变量名值就是变量值
引申：redis 持久化方式
以键值存储数据，数据保存在内存中，但会定期将数据写入磁盘（持久化方式）

高德地图：实时分析平台，
使用非关系型数据库存储，如果需要持久化，就可以使用redis

五、MySQL数据库介绍

一款深受欢迎的开源关系型数据库
Oracle旗下的产品
遵守GPL协议，可以免费使用与修改
特点
- 性能卓越、服务稳定开源、无版权限制、成本低多线程、多用户
- 基于C/S(客户端/服务器)架构
- 安全可靠

什么是GPL？

GPL（GNU General Public License）是GNU通用公共许可证，它是由自由软件基金会（Free Software Foundation，FSF）制定的一种广泛使用的开源软件许可证。GPL基于 copyleft 理念，它的核心特点是任何基于GPL许可的软件派生作品（包括修改和再发布的版本）也必须采用GPL许可证。

使用GPL协议的软件意味着：

自由使用：任何人都可以自由地使用该软件，无论是个人还是商业用途，无需支付费用。
源代码公开：如果任何人分发包含GPL软件的产品（不论是原始软件还是经过修改的版本），都必须提供该软件的源代码。
修改与分发：允许用户修改软件，并且鼓励修改后将改进成果回馈社区，但分发修改后的版本时必须同样遵循GPL协议。
传染性条款（Copyleft）：如果一个程序包含了GPL许可的组件，则整个程序也必须按照GPL许可分发，这意味着不能将GPL软件与闭源软件混搭并通过封闭方式发布。

通过GPL协议，自由软件基金会致力于保护用户的自由软件使用权，并推动软件开发社群的协作与创新。著名的Linux内核、GIMP图像处理软件、GCC编译器等都是采用GPL许可证的软件。

MySQL商业版与社区版

MySQL商业版是由MySQLAB公司负责开发与维护需要付费才能使用
MySQL社区版是由分散在世界各地的MySQL开发者爱好者一起开发与维护，可以免费使用

两者区别

商业版组织管理与测试环节更加严格，会比社区版更稳定
商业版不遵守GPL，社区版遵从GPL可以免费使用
商业版可获得7*24小时的服务，社区版则没有

MySQL产品阵营

第一阵营 : 5.0 - 5.1 阵营，可说是早期产品的延续
第二阵营 : 5.4 - 5.7 阵营，整合了MySQLAB公司、社区和第三方公司开发的存储引擎，从而提高性能
第三阵营 : 6.0 - 7.1 阵营，就是MySQLCluster版本为适应新时代对数据库的集群需求而开发
下载网址 https://dev.mysql.com/downloads/

从 5.4 版本开始微服务就可以连接 mysql

如 spring cloud spring boot

Spring Cloud 是一套基于 Spring Boot 实现的微服务解决方案，它为开发者提供了在分布式系统（特别是微服务架构）中快速构建一些常见模式的服务治理工具。Spring Cloud 基于 Netflix OSS 组件和云原生技术栈进行整合和增强，简化了在分布式系统中配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、一次性令牌、全局锁、领导选举、分布式会话、集群状态管理等服务治理功能的实现。

Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的基于 Java 的开源框架，用于简化 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。Spring Boot 致力于“约定优于配置”的理念，通过自动配置、起步依赖和命令行工具等方式，极大地减少了创建新 Spring 应用所需的配置工作量，让开发者能够快速地创建独立运行、生产级别的基于 Spring 框架的应用程序。

六、小结

1）描述主流的数据库系统
关系型数据库：

Mysql（Oracle公司）、 SQL server（微软) 、access(微软公司office产品）
Oracle 、DB2（IBM公司），sybase（sybase）等等 PostGreSQL数据库

非关系数据库

Redis、mongoDB

2）数据库管理系统DBMS 客户端进行数据获取的时候过程

首先客户端连接数据库，然后客户端提交数据请求。用户的数据请求因为是高级指令需要DBMS数据库管理系统把高级语言翻译成底层指令后再交给数据库处理，数据库处理完成后数据库会把查询结果转交给DBMS数据库管理系统，最后经过翻译把处理结果返回给客户端

3）关系型数据库和非关系型数据库的区别
关系数据库：
关系数据库结构是二维数据库表，二维表当中每个字段（列）用来描述对象的一个属性，每个记录（行）用来描述一个对象的信息（完整信息）

关系数据库把数据存储在硬盘当中读写系统就会受到的IO限制或者瓶颈

其他
关系型数据库最典型的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织
优点：
1、易于维护：都是使用表结构，格式一致；
2、使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；
3、复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。
缺点：
1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；
2、固定的表结构，灵活度稍欠；
3、高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。

缓存加速软件
非关系型数据库（NoSQL）：
MongoDB 、 Redis（内存数据库/缓存数据库）K-V键值对、与之类似的Memcache,K-V键值对

redis 与 memecache对比：
相同点：存储高热数据(在内存中高速运行）
不同点：redis可以做持久化保存，可以存储对象

非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。

优点：

1、格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
2、速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
3、高扩展性；
4、成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

缺点：

1、不提供sql支持，学习和使用成本较高；
2、无事务处理；
3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。
4、好多数据写在内存中

关系数据库数据存储在硬盘中，非关系数据库数据存储在内存中。

关系数据库支持复杂的数据查询但查询速度慢，非关系数据库支持简单的数据查询且查询速度快。

非关系数据库适合处理大规模数据集和满足高并发场景，关系数据库适合处理结构化的数据（表格形式）

七、编译安装数据库

Mysql编译安装

yum -y install \
gcc \
gcc-c++ \
ncurses \				#字符终端下图形互动功能的动态库
ncurses-devel \			#ncurses开发包
bison \					#语法分析器
cmake					#mysql需要用cmake编译安装

yum -y install gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison cmake


#创建程序用户管理
useradd -s /sbin/nologin mysql

tar zxvf mysql-5.7.17.tar.gz -C /opt
tar zxvf boost_1_59_0.tar.gz -C /usr/local/
mv /usr/local/boost_1_59_0 /usr/local/boost

cd /opt/mysql-5.7.17/
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \		#指定mysql的安装路径
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \ #指定mysql进程监听套接字文件（数据库连接文件）的存储路径
-DSYSCONFDIR=/etc \                             #指定配置文件的存储路径
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \            #指定进程文件的存储路径
-DDEFAULT_CHARSET=utf8  \                       #指定默认使用的字符集编码，如 utf8
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \			#指定默认使用的字符集校对规则
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \						#指定支持其他字符集编码
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \              #安装INNOBASE存储引擎
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \               #安装ARCHIVE存储引擎 
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \             #安装BLACKHOLE存储引擎 
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \            #安装FEDERATED存储引擎 
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \         #指定数据库文件的存储路径
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \          #指定boost的路径，若使用mysql-boost集成包安装则-DWITH_BOOST=boost
-DWITH_SYSTEMD=1								#生成便于systemctl管理的文件


存储引擎选项:
MYISAM，MERGE，MEMORY和cSv引擎是默认编译到服务器中，并不需要明确地安装。静态编译一个存储引擎到服务器，使用-DWITH engine STORAGE ENGINE= 1
可用的存储引擎值有:ARCHIVE，BLACKHOLE，EXAMPLE，FBDERATBD，IMNOBASB(InnoDB)，PARTTTON(partitioning support),和PERFSCHEMA(Performance schema)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \
-DSYSCONFDIR=/etc \
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \
-DDEFAULT_CHARSET=utf8  \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \
-DWITH_SYSTEMD=1

make && make install

注意：如果在CMAKE的过程中有报错，当报错解决后，需要把源码目录中的CMakeCache.txt文件删除，然后再重新CMAKE，否则错误依旧

make -j 4 && make install

#创建普通用户管理mysql
useradd -s /sbin/nologin mysql
chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/
#更改管理主/组
chown mysql:mysql /etc/my.cnf


#修改配置文件
vim /etc/my.cnf								#删除原配置项，再重新添加下面内容
[client]									#客户端设置
port = 3306
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock			

[mysqld]									#服务全局设置
user = mysql       							#设置管理用户
basedir=/usr/local/mysql					#指定数据库的安装目录
datadir=/usr/local/mysql/data				#指定数据库文件的存储路径
port = 3306									#指定端口
character-set-server=utf8					#设置服务器字符集编码格式为utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid		#指定pid 进程文件路径
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock			#指定数据库连接文件
bind-address = 0.0.0.0						#设置监听地址，0.0.0.0代表允许所有，如允许多个IP需空格隔开
skip-name-resolve							#禁用DNS解析
max_connections=2048						#设置mysql的最大连接数
default-storage-engine=INNODB				#指定默认存储引擎
max_allowed_packet=16M						#设置数据库接收的数据包大小的最大值
server-id = 1								#指定服务ID号


[client]									
port = 3306
default-character-set=utf8
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock	

[mysql]									
port = 3306
default-character-set=utf8
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
auto-rehash

[mysqld]
user = mysql 
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port = 3306	
character-set-server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
bind-address = 0.0.0.0
skip-name-resolve
max_connections=2048
default-storage-engine=INNODB
max_allowed_packet=16M
server-id = 1
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------sql_mode常用值如下:
NO_ENGINE_SUBSTITUTION
如果需要的存储引擎被禁用或未编译,那么抛出错误。不设置此值时,用默认的存储引擎替代,并抛出一个异常

STRICT_TRANS_TABLES
在该模式下,如果一个值不能插入到一个事务表中,则中断当前的操作,对非事务表不做限制

NO_AUTO_CREATE_USER
禁正GRANT创建密码为空的用户

NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO
mysql中的自增长列可以从O开始。默认情况下自增长列是从1开始的，如果你插入值为0的数据会报错

NO_ZERO_IN_DATE
不允许日期和月份为零

NO_ZERO_DATE
mysql数据库不允许插入零日期,插入零日期会抛出错误而不是警告

ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO
在INSERT或UPDATE过程中，如果数据被零除，则产生错误而非警告。默认情况下数据被零除时MysQL返回NULL

PIPES_As_CONCAT
将"||"视为字符串的连接操作符而非或运算符，这和Oracle数据库是一样的，也和字符串的拼接函数Concat相类似

ANSI_QUOTES
启用ANSI_QUOTES后，不能用双引号来引用字符串，因为它被解释为识别符
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

#设置环境变量，申明/宣告mysql命令便于系统识别
echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile


#初始化数据库
cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \				#生成初始化密码为空
--user=mysql \                      #指定管理用户
--basedir=/usr/local/mysql \        #指定数据库的安装目录
--datadir=/usr/local/mysql/data		#指定数据库文件的存储路径

cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data

cp /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/
systemctl daemon-reload         #刷新识别     
systemctl start mysqld.service  #开启服务
systemctl enable mysqld         #开机自启动
netstat -anpt | grep 3306       #查看端口


#给root账号设置密码
mysqladmin -u root -p password "123456" 
————》直接回车
登录 mysql -u root -p123456