Ubuntu操作系统下使用mysql、mongodb、redis

在后端开发与数据存储场景中，mysql（关系型数据库）、mongodb（文档型非关系数据库）、redis（内存型缓存数据库）是最常用的三大工具(三大数据库之前的文章有详讲)。本文将以 ubuntu 22.04 lts（之前的文章有讲解如何安装） 系统为例，详细讲解三者的安装配置、基础操作及常见问题解决，适合新手快速入门。

一、mysql：稳定可靠的关系型数据库

mysql 凭借成熟的事务支持、结构化查询能力，广泛用于电商、政务等需要强数据一致性的场景。

1. 安装 mysql

ubuntu 官方源已包含 mysql，直接通过 apt 安装即可：

bash 复制代码

# 更新软件源
sudo apt update

# 安装 mysql 服务器（自动创建系统服务）（-y 作用是在安装过程中需要输入yes时，会自动输入）
sudo apt install -y mysql-server

# 验证安装：查看服务状态（active (running) 表示正常）
sudo systemctl status mysql

2. 安全配置（必做）

默认安装后 mysql 安全性较低，需通过官方脚本优化：

bash 复制代码

sudo mysql_secure_installation

按照提示完成以下操作：

设置 root 密码（推荐使用强密码：字母 + 数字 + 特殊符号）；

移除匿名用户（防止未授权访问）；

禁止 root 远程登录（默认仅允许本地访问，如需远程可后续配置）；

删除 test 数据库（避免测试数据泄露）；

刷新权限表（使配置生效）。

3. 基础操作

（1）登录 mysql

本地登录（root 用户默认使用 auth_socket 认证，需通过 sudo 登录）：

bash 复制代码

sudo mysql -u root -p
# 输入步骤 2 中设置的 root 密码，回车后进入 mysql 命令行

（2）核心命令示例

sql 复制代码

-- 1. 创建数据库（例如创建名为 test_db 的数据库）
create database if not exists test_db default charset utf8mb4;

-- 2. 创建用户并授权（例如创建 user1，允许本地访问 test_db）
create user if not exists 'user1'@'localhost' identified by 'user1@2025';
grant all privileges on test_db.* to 'user1'@'localhost';
flush privileges; -- 刷新权限

-- 3. 使用数据库
use test_db;

-- 4. 创建表（例如创建用户表 user_info）
create table if not exists user_info (
    id int primary key auto_increment,
    username varchar(50) not null unique,
    age int,
    create_time datetime default current_timestamp
);

-- 5. 插入数据
insert into user_info (username, age) values ('zhangsan', 25), ('lisi', 30);

-- 6. 查询数据
select * from user_info;

-- 7. 退出 mysql 命令行
exit;

4. 远程访问配置（可选）

若需在其他设备访问 ubuntu 上的 mysql，需修改两处配置：

修改 mysql 配置文件：
bash 复制代码
```
sudo nano /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
```
将 bind-address = 127.0.0.1 改为 bind-address = 0.0.0.0（允许所有 ip 访问），保存后重启服务：
bash 复制代码
```
sudo systemctl restart mysql
```
授权远程用户 ：

登录 mysql 后，授权用户允许远程访问（例如允许 user1 从任意 ip 访问）：
sql 复制代码
```
grant all privileges on test_db.* to 'user1'@'%' identified by 'user1@2025';
flush privileges;
```

开放 ubuntu 防火墙端口：

bash 复制代码

sudo ufw allow 3306/tcp --permanent # 3306 是 mysql 默认端口
sudo ufw reload

二、mongodb：灵活高效的文档型数据库

mongodb 以 json 格式的文档存储数据，无需预先定义表结构，适合社交、日志等数据结构多变的场景。

1. 安装 mongodb（社区版）

ubuntu 官方源的 mongodb 版本较旧，推荐使用官方源安装：

bash 复制代码

# 1. 导入 mongodb 公钥
wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-7.0.asc | sudo apt-key add -

# 2. 添加 mongodb 官方源（ubuntu 22.04 对应 jammy）
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu jammy/mongodb-org/7.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-7.0.list

# 3. 更新源并安装
sudo apt update
sudo apt install -y mongodb-org

# 4. 启动服务并设置开机自启
sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod

# 5. 验证安装（出现 "ok" : 1 表示正常）
mongo --eval "db.runCommand({ connectionStatus: 1 })"

2. 基础操作（使用 mongo 命令行）

mongodb 无需提前创建数据库（首次插入数据时自动创建），核心操作如下：

（1）登录与切换数据库

bash 复制代码

# 本地登录（默认无密码，直接进入命令行）
mongo

# 切换到目标数据库（例如切换到 test_db，不存在则自动创建）
use test_db

（2）核心命令示例

javascript 复制代码

// 1. 插入文档（集合 collection 类似 mysql 的表，自动创建）
db.user_info.insertmany([
  { username: "wangwu", age: 28, hobbies: ["reading", "hiking"] },
  { username: "zhaoliu", age: 32, address: { city: "beijing", street: "main st" } }
]);

// 2. 查询文档（查询所有数据）
db.user_info.find();

// 条件查询（查询 age > 30 的数据，格式化输出）
db.user_info.find({ age: { $gt: 30 } }).pretty();

// 3. 更新文档（将 wangwu 的 age 改为 29）
db.user_info.updateone(
  { username: "wangwu" },
  { $set: { age: 29 } }
);

// 4. 删除文档（删除 username 为 zhaoliu 的数据）
db.user_info.deleteone({ username: "zhaoliu" });

// 5. 查看集合列表
show collections;

// 6. 退出命令行
exit;

3. 安全配置（添加密码）

默认 mongodb 无认证，需手动启用：

创建管理员用户：

bash 复制代码

mongo
use admin # 切换到系统数据库
# 创建 root 管理员
db.createuser({
  user: "root",
  pwd: "mongoroot@2025",
  roles: [{ role: "root", db: "admin" }]
});
exit;

启用认证：
bash 复制代码
```
sudo nano /etc/mongod.conf
```
在 security 模块下添加 authorization: enabled：
复制代码
```
security:
  authorization: enabled
```
保存后重启服务：
bash 复制代码
```
sudo systemctl restart mongod
```

带密码登录：

bash 复制代码

# 方式 1：登录时指定密码
mongo -u root -p mongoroot@2025 --authenticationdatabase admin

# 方式 2：先登录再认证
mongo
use admin
db.auth("root", "mongoroot@2025"); # 返回 1 表示认证成功

三、redis：高性能的内存型缓存数据库

redis 基于内存存储，读写速度极快，常用于会话存储、计数器、缓存热点数据等场景，支持字符串、哈希、列表等多种数据结构。

1. 安装 redis

ubuntu 官方源的 redis 版本较新，直接安装：

bash 复制代码

# 1. 安装 redis
sudo apt update
sudo apt install -y redis-server

# 2. 启动服务并设置开机自启
sudo systemctl start redis-server
sudo systemctl enable redis-server

# 3. 验证安装（出现 pong 表示正常）
redis-cli ping

2. 配置优化（基础）

默认配置文件路径为 /etc/redis/redis.conf，推荐修改以下配置：

bash 复制代码

sudo nano /etc/redis/redis.conf

设置密码 ：找到 # requirepass foobared，改为 requirepass redispass@2025（替换为你的密码）；
允许远程访问 ：找到 bind 127.0.0.1 ::1，改为 bind 0.0.0.0（如需远程访问）；
启用持久化 ：默认已启用 rdb 持久化（save 900 1 表示 900 秒内有 1 次修改则保存到磁盘），无需额外配置。

修改后重启服务：

bash 复制代码

sudo systemctl restart redis-server

3. 基础操作（使用 redis-cli 命令行）

（1）登录 redis

bash 复制代码

# 本地登录（无密码时直接 redis-cli）
redis-cli -a redispass@2025

# 或先登录再认证
redis-cli
auth redispass@2025 # 返回 ok 表示认证成功

（2）核心命令示例（支持多种数据结构）

bash 复制代码

# 1. 字符串（string）：存储键值对
set username "zhangsan" # 设置键 username 的值为 zhangsan
get username # 获取键 username 的值（返回 "zhangsan"）
expire username 300 # 设置键 username 300 秒后过期

# 2. 哈希（hash）：存储对象
hset user:1 name "lisi" age 30 # 创建用户 1 的信息
hgetall user:1 # 获取用户 1 的所有字段（返回 name、age 及对应值）
hget user:1 age # 获取用户 1 的 age 字段（返回 "30"）

# 3. 列表（list）：有序集合，支持两端操作
lpush fruits "apple" "banana" # 从左侧插入元素
lrange fruits 0 -1 # 获取所有元素（返回 ["banana", "apple"]）
rpop fruits # 从右侧删除元素（返回 "apple"）

# 4. 查看所有键
keys *

# 5. 退出命令行
exit

4. 常见场景示例：缓存 mysql 数据

假设 mysql 中有 user_info 表，可通过 redis 缓存热点用户数据，减少 mysql 压力：

bash 复制代码

# 1. 从 mysql 查询用户数据（假设用户 id=1 的数据）
# 2. 将数据存入 redis 哈希
redis-cli -a redispass@2025 hset user:1 username "zhangsan" age 25
# 3. 设置 10 分钟过期（600 秒）
redis-cli -a redispass@2025 expire user:1 600
# 4. 后续查询直接从 redis 获取，过期后再从 mysql 更新

四、三大数据库对比与适用场景

特性	mysql	mongodb	redis
数据库类型	关系型	文档型非关系型	内存型缓存 / 数据库
数据存储格式	结构化表（行 / 列）	json 文档	键值对（多数据结构）
事务支持	完全支持（acid）	部分支持（4.0+ 事务）	支持单命令事务
读写性能	中（磁盘 io）	高（内存 + 磁盘）	极高（纯内存）
适用场景	订单、用户信息等结构化数据	日志、社交动态等非结构化数据	缓存、计数器、会话存储

五、常见问题排查

mysql 远程连接失败：

检查 mysqld.cnf 中 bind-address 是否为 0.0.0.0；
检查用户授权是否允许远程 ip（% 表示所有 ip）；
检查 ubuntu 防火墙是否开放 3306 端口（sudo ufw status 查看）。

mongodb 启动失败：

查看日志：sudo journalctl -u mongod，常见原因是权限不足（需确保 /var/lib/mongodb 目录属主为 mongodb）；
若修改配置后失败，检查配置文件语法（yaml 格式严格，缩进需为 2 空格）。

redis 无法远程访问：

检查 redis.conf 中 bind 配置和密码；
开放 6379 端口：sudo ufw allow 6379/tcp --permanent && sudo ufw reload。

总结

本文覆盖了 ubuntu 系统下 mysql、mongodb、redis 的核心使用流程。实际开发中，三者常配合使用（例如 redis 缓存 + mysql 存储核心数据 + mongodb 存储非结构化日志），建议根据业务场景选择合适的工具，并深入学习其高级特性（如 mysql 索引优化、mongodb 聚合查询、redis 集群）。一步一个脚印！！！！