初识数据库

初识数据库

一、数据库管理软件的由来

基于我们之前所学,数据要想永久保存,都是保存于文件中,毫无疑问,一个文件仅仅只能存在于某一台机器上。

如果我们暂且忽略直接基于文件来存取数据的效率问题,并且假设程序所有的组件都运行在一台机器上,那么用文件存取数据,并没有问题。

很不幸,这些假设都是你自己想象出来的,上述假设存在以下几个问题

1、程序所有的组件就不可能运行在一台机器上

因为这台机器一旦崩溃则意味着整个软件的崩溃,并且程序的执行效率依赖于承载它的硬件,而一台机器的性能总归是有限的,受限于目前的硬件水平,就一台机器的性能垂直进行扩展是有极限的。

于是我们只能通过水平扩展来增强我们系统的整体性能,这就需要我们将程序的各个组件分布于多台机器去执行。

2、数据安全问题

根据1.1中的描述,我们将程序的各个组件分布到各台机器,但需知各组件仍然是一个整体,言外之意,所有组件的数据还是要共享的。但每台机器上的组件都只能操作本机的文件,这就导致了数据必然不一致。

于是我们想到了将数据与应用程序分离:把文件存放于一台机器,然后将多台机器通过网络去访问这台机器上的文件(用socket实现),即共享这台机器上的文件,共享则意味着竞争,会发生数据不安全,需要加锁处理。。。。

3、并发

根据上述的描述,我们必须写一个socket服务端来管理这台机器(数据库服务器)上的文件,然后写一个socket客户端,完成如下功能:

1.远程连接(支持并发)
2.打开文件
3.读写(加锁)
4.关闭文件

4、总结

我们在编写任何程序之前,都需要事先写好基于网络操作一台主机上文件的程序(socket服务端与客户端程序),于是有人将此类程序写成一个专门的处理软件,这就是MySQL等数据库管理软件的由来,但MySQL解决的不仅仅是数据共享的问题,还有查询效率,安全性等一系列问题,总之,把程序员从数据管理中解脱出来,专注于自己的程序逻辑的编写。

二、数据库概述

1、什么是数据(Data)

描述事物的符号记录称为数据,描述事物的符号既可以是数字,也可以是文字、图片,图像、声音、语言等,数据由多种表现形式,它们都可以经过数字化后存入计算机

在计算机中描述一个事物,就需要抽取这一事物的典型特征,组成一条记录,就相当于文件里的一行内容,如:

egon,male,18,1999,山东,计算机系,2017,oldboy

单纯的一条记录并没有任何意义,如果我们按逗号作为分隔,依次定义各个字段的意思,相当于定义表的标题

name, sex,age,birth,born,addr,major,entrance_time,school #字段
egon,male,18,1999,山东,计算机系,2017,oldboy #记录

这样我们就可以了解egon,性别为男,年龄18岁,出生于1999年,出生地为山东,2017年考入老男孩计算机系

2、什么是数据库(Database,简称DB)

数据库即存放数据的仓库,只不过这个仓库是在计算机存储设备上,而且数据是按一定的格式存放的

过去人们将数据存放在文件柜里,现在数据量庞大,已经不再适用

数据库是长期存放在计算机内、有组织、可共享的数据即可。

数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种 用户共享

3、什么是数据库管理系统(Database Management System 简称DBMS)

在了解了Data与DB的概念后,如何科学地组织和存储数据,如何高效获取和维护数据成了关键

这就用到了一个系统软件—数据库管理系统

如MySQL、Oracle、SQLite、Access、MS SQL Server

MySQL主要用于大型门户,它主要的优势就是开放源代码,因为开放源代码,这个数据库是免费的,他现在是甲骨文公司的产品。 oracle主要用于银行、铁路、飞机场等。该数据库功能强大,软件费用高。也是甲骨文公司的产品。 SQL server是微软公司的产品,主要应用于大中型企业,如联想、方正等。

4、数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系(重点)

\记录:1*** *张三* *324245234 22(多个字段的信息组成一条记录,即文件中的一行内容)****

\表:student******,****scho****o****l****,****class_list(即文件)****

*数据库:oldboy_stu(即文件夹)*

*数据库管理系统:如MySQL(是一个软件)*

*数据库服务器:一台计算机(对内存要求比较高)*

*总结:*

数据库服务器 运行数据库管理软件
数据库管理软件 管理数据库
数据库 文件夹,用来组织文件/表
即文件,用来存放多行内容/多条记录

图12-1 数据库基础概念

三、 MySQL介绍

MySQL是一个关系型数据库管理系统,由瑞典MySQL AB 公司开发,目前属于 Oracle 旗下公司。MySQL 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 Database Management System,关系数据库管理系统) 应用软件之一。

1、 MySQL是什么

MySQL就是一个基于socket编写的C/S架构的软件
客户端软件
  MySQL自带:如MySQL命令,MySQL dump命令等
  python模块:如pymysql
1.3.2数据库管理软件分类
#分两大类:
  关系型:如sqllite,db2,oracle,access,sql server,MySQL,注意:sql语句通用
  非关系型:mongodb,redis,memcached

#可以简单的理解为:
    关系型数据库需要有表结构
    非关系型数据库是key-value存储的,没有表结构

四、下载安装

Window版本

安装

#1、下载:MySQL Community Server 5.7.16
http://dev.mysql.com/downloads/mysql/

#2、解压
如果想要让MySQL安装在指定目录,那么就将解压后的文件夹移动到指定目录,如:C:\mysql-5.7.16-winx64

#3、添加环境变量
【右键计算机】--》【属性】--》【高级系统设置】--》【高级】--》【环境变量】--》【在第二个内容框中找到 变量名为Path 的一行,双击】 --> 【将MySQL的bin目录路径追加到变值值中,用 ; 分割】

#4、初始化
mysqld --initialize-insecure

#5、启动MySQL服务
mysqld # 启动MySQL服务

#6、启动MySQL客户端并连接MySQL服务
mysql -u root -p # 连接MySQL服务器

将MySQL服务制作成windows服务

上一步解决了一些问题,但不够彻底,因为在执行【mysqd】启动MySQL服务器时,当前终端会被hang住,那么做一下设置即可解决此问题:

注意:--install前,必须用mysql启动命令的绝对路径
# 制作MySQL的Windows服务,在终端执行此命令:
"c:\mysql-5.7.16-winx64\bin\mysqld" --install

# 移除MySQL的Windows服务,在终端执行此命令:
"c:\mysql-5.7.16-winx64\bin\mysqld" --remove

注册成服务之后,以后再启动和关闭MySQL服务时,仅需执行如下命令:
# 启动MySQL服务
net start mysql

# 关闭MySQL服务
net stop mysql

关于Linux版本的安装,详情见附录7

五、mysql软件基本管理

关于Linux版本的基本管理与破解密码,详情见附录7

1、登录,设置密码

初始状态下,管理员root,密码为空,默认只允许从本机登录localhost
设置密码
[root@egon ~]# mysqladmin -uroot password "123"        设置初始密码 由于原密码为空,因此-p可以不用
[root@egon ~]# mysqladmin -uroot -p"123" password "456"        
修改mysql密码,因为已经有密码了,所以必须输入原密码才能设置新密码

命令格式:
[root@egon ~]# mysql -h172.31.0.2 -uroot -p456
[root@egon ~]# mysql -uroot -p
[root@egon ~]# mysql                    以root用户登录本机,密码为空

2、忘记密码

*windows平台下,5.7版本mysql,破解密码的两种方式:*

方式一

#1 关闭mysql
#2 在cmd中执行:mysqld --skip-grant-tables
#3 在cmd中执行:mysql
#4 执行如下sql:
update mysql.user set authentication_string=password('') where user = 'root';
flush privileges;

#5 tskill mysqld #或taskkill -f /PID 7832
#6 重新启动mysql

方式二

#1. 关闭mysql,可以用tskill mysqld将其杀死
#2. 在解压目录下,新建mysql配置文件my.ini
#3. my.ini内容,指定
[mysqld]
skip-grant-tables

#4.启动mysqld
#5.在cmd里直接输入mysql登录,然后操作
update mysql.user set authentication_string=password('') where user='root and host='localhost';

flush privileges;

#6.注释my.ini中的skip-grant-tables,然后启动myqsld,然后就可以以新密码登录了

3、在windows下,为mysql服务指定配置文件

*强调:配置文件中的注释可以有中文,但是配置项中不能出现中文*

my.ini

#在mysql的解压目录下,新建my.ini,然后配置
#1. 在执行mysqld命令时,下列配置会生效,即mysql服务启动时生效
[mysqld]
;skip-grant-tables
port=3306
character_set_server=utf8
default-storage-engine=innodb
innodb_file_per_table=1

#解压的目录
basedir=E:\mysql-5.7.19-winx64
#data目录
datadir=E:\my_data #在mysqld --initialize时,就会将初始数据存入此处指定的目录,在初始化之后,启动mysql时,就会去这个目录里找数据

#2. 针对客户端命令的全局配置,当mysql客户端命令执行时,下列配置生效
[client]
port=3306
default-character-set=utf8
user=root
password=123

#3. 只针对mysql这个客户端的配置,2中的是全局配置,而此处的则是只针对mysql这个命令的局部配置
[mysql]
;port=3306
;default-character-set=utf8
user=egon
password=4573

#!!!如果没有[mysql],则用户在执行mysql命令时的配置以[client]为准

4、统一字符编码

#1. 修改配置文件
[mysqld]
default-character-set=utf8 
[client]
default-character-set=utf8 
[mysql]
default-character-set=utf8

#mysql5.5以上:修改方式有所改动
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_general_ci
[client]
default-character-set=utf8
[mysql]
default-character-set=utf8

#2. 重启服务
#3. 查看修改结果:
\s
show variables like '%char%'

六、初识sql语句

有了mysql这个数据库软件,就可以将程序员从对数据的管理中解脱出来,专注于对程序逻辑的编写

mysql服务端软件即mysqld帮我们管理好文件夹以及文件,前提是作为使用者的我们,需要下载mysql的客户端,或者其他模块来连接到mysqld,然后使用mysql软件规定的语法格式去提交自己命令,实现对文件夹或文件的管理。该语法即sql(Structured Query Language 即结构化查询语言)

SQL语言主要用于存取数据、查询数据、更新数据和管理关系数据库系统,SQL语言由IBM开发。SQL语言分为3种类型:
#1、DDL语句    数据库定义语言: 数据库、表、视图、索引、存储过程,例如CREATE DROP ALTER
#2、DML语句    数据库操纵语言: 插入数据INSERT、删除数据DELETE、更新数据UPDATE、查询数据SELECT
#3、DCL语句    数据库控制语言: 例如控制用户的访问权限GRANT、REVOKE
#1. 操作文件夹
        增:create database db1 charset utf8;
        查:show databases;
        改:alter database db1 charset latin1;
        删除: drop database db1;

#2. 操作文件
    先切换到文件夹下:use db1
        增:create table t1(id int,name char);
        查:show tables
        改:alter table t1 modify name char(3);
              alter table t1 change name name1 char(2);
        删:drop table t1;

#3. 操作文件中的内容/记录
        增:insert into t1 values(1,'egon1'),(2,'egon2'),(3,'egon3');
        查:select * from t1;
        改:update t1 set name='sb' where id=2;
        删:delete from t1 where id=1;

        清空表:
            delete from t1; #如果有自增id,新增的数据,仍然是以删除前的最后一样作为起始。
            truncate table t1;数据量大,删除速度比上一条快,且直接从零开始,

            auto_increment 表示:自增
            primary key 表示:约束(不能重复且不能为空);加速查找
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