目录
[1. 安装依赖](#1. 安装依赖)
[2. 创建管理用户](#2. 创建管理用户)
[3. 解压源码与依赖库](#3. 解压源码与依赖库)
[4. 编译配置（CMake）](#4. 编译配置（CMake）)
[5. 编译与安装](#5. 编译与安装)
[6. 权限管理](#6. 权限管理)
[7. 配置文件修改](#7. 配置文件修改)
[8. 环境变量配置](#8. 环境变量配置)
[9. 初始化数据库](#9. 初始化数据库)
[10. 启动 MySQL](#10. 启动 MySQL)
前言
在当今信息时代，数据已成为驱动社会发展的核心要素。数据库作为高效管理和组织数据的核心技术，广泛应用于互联网、金融、教育、医疗等各个领域。其中，MySQL作为一款开源、高性能、易扩展的关系型数据库管理系统（RDBMS），因其稳定性和灵活性成为全球最受欢迎的数据库之一。无论是构建小型网站还是支撑大型企业级应用，掌握MySQL的使用都至关重要。本章将介绍数据库的基本概念，并详细讲解MySQL的安装步骤，为后续深入学习数据库操作与开发奠定基础。
一、数据库基本概念
数据库（Database）是结构化数据集合 的存储系统，用于高效管理、组织和访问数据。其核心价值在于提供持久化存储 与数据共享能力，支撑各类应用系统的运行。
-
数据模型
- 关系模型：数据以二维表 形式组织，表间通过外键关联
- 非关系模型：包括文档型（如 JSON）、键值对（Key-Value）、图数据库等
\\text{关系模型示例：} \\quad \\begin{array}{\|c\|c\|} \\hline \\text{学号} \& \\text{姓名} \\ \\hline S001 \& \\text{张三} \\ \\hline S002 \& \\text{李四} \\ \\hline \\end{array}
-
数据库管理系统（DBMS）
核心组件包括：
- 存储引擎（数据物理存储）
- 查询处理器（SQL 解析与优化）
- 事务管理器（保证 ACID 特性）
二、数据库发展史
20世纪60年代：萌芽阶段
早期数据管理主要依赖文件系统，如磁带和卡片存储。1963年通用电气开发的**集成数据存储（IDS）**成为首个数据库管理系统（DBMS），奠定了网状数据库模型的基础。1969年，CODASYL组织正式定义了网状数据库标准。
70年代：关系型数据库兴起
1970年，IBM研究员埃德加·科德 发表论文提出关系模型 ，用二维表结构组织数据。1974年，System R 项目首次实现关系数据库原型，并发明了SQL 查询语言。1977年，Oracle推出首个商用关系数据库。
80年代：商业化与标准化
1983年，IBM DB2 发布，支持大型机环境。1986年，SQL 成为ANSI标准，推动跨平台兼容性。此时期联机事务处理（OLTP）需求催生了高并发技术，如锁机制 和事务管理（ACID特性）。
90年代：对象与多维扩展
对象数据库（如ObjectStore ）尝试融合面向对象编程，但因复杂性未成主流。1991年，联机分析处理（OLAP）概念提出，推动数据仓库 （如Teradata）发展。90年代末，MySQL （1995）、PostgreSQL（1996）等开源数据库兴起。
21世纪初：互联网与分布式革命
2000年后，Web应用爆发式增长暴露传统数据库扩展瓶颈。2004年谷歌发布BigTable 论文，引领NoSQL运动：
- 键值存储 ：如Redis（2009）
- 文档数据库 ：如MongoDB（2009）
- 列式数据库 ：如Cassandra（2008）
同时，NewSQL（如Google Spanner，2012）尝试兼顾分布式与ACID特性。
2010s至今：云与智能化
云服务商推出托管数据库（如AWS RDS ，2009），实现弹性伸缩。2017年后，多模型数据库 （如FaunaDB ）支持混合数据处理。AI驱动的数据库 （如Oracle Autonomous Database）实现自动优化与运维。
\\text{发展脉络} = \\text{集中式} \\rightarrow \\text{分布式} \\rightarrow \\text{智能化}
关键里程碑
| 年代 | 技术突破 |
|---|---|
| 1960s | 网状数据库 |
| 1970s | 关系模型、SQL |
| 1990s | OLAP、开源数据库 |
| 2000s | NoSQL、分布式 |
| 2010s | 云原生、AI集成 |
数据库技术演进始终围绕数据规模 、处理效率 与应用场景三大核心需求持续创新。
三、什么是关系数据库和非关系数据库
关系型数据库
- 核心概念： 基于关系模型 。数据存储在表 中。每张表由行 和列 组成。
- 行：代表一条记录。
- 列：代表该记录的某个属性（字段）。
- 模式固定： 需要预先定义数据的结构（表结构、字段类型、约束等），结构相对固定。
- 关系： 表与表之间可以通过主键 和外键建立关系，实现数据的关联查询。这是其核心优势之一。
- 查询语言： 使用结构化查询语言。这是标准化的语言，功能强大，特别擅长处理复杂的关系型查询（如多表连接）。
- 事务特性： 通常严格遵循ACID特性，保证数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性。这在高一致性要求的场景（如金融交易）中至关重要。
- 典型代表：
- 适用场景： 需要复杂查询、强一致性、事务支持、结构化数据的场景。例如：ERP系统、财务系统、传统业务应用等。
非关系型数据库
- 核心概念： 泛指不基于传统关系模型的数据库。设计目标通常是解决关系型数据库在某些场景下的不足（如灵活性、扩展性、性能）。
- 模式灵活： 数据结构通常不固定或非常灵活（Schema-less 或 Schema-flexible）。可以轻松添加新字段或改变数据结构。
- 存储形式多样： 数据存储形式多种多样：
- 键值对：像一个大字典。
- 文档：存储类似JSON或XML的结构化文档。
- 列族：按列存储数据。
- 图：存储节点和关系。
- 关系处理： 通常不擅长处理复杂的多表关联查询。它们更倾向于将相关数据聚合存储在一起（如在一个文档中）。
- 查询语言： 没有统一的标准查询语言。查询方式通常依赖于特定的数据库类型和API，可能不如SQL通用和强大。
- 事务特性： 对ACID的支持程度不一。很多非关系型数据库为了追求高性能和高可用性，采用BASE原则，提供最终一致性而非强一致性。
- 扩展性： 通常在水平扩展（通过增加服务器节点）方面有优势，更适合处理海量数据和高并发访问。
- 典型代表：
- 键值：Redis, Memcached, DynamoDB
- 文档：MongoDB, Couchbase
- 列族：Cassandra, HBase
- 图：Neo4j
- 适用场景： 需要高并发读写、海量数据存储、灵活的数据结构、易于水平扩展的场景。例如：内容管理系统、实时分析、物联网、社交网络、缓存层等。
总结对比
| 特性 | 关系型数据库 | 非关系型数据库 |
|---|---|---|
| 数据模型 | 表结构（行和列） | 多样（键值、文档、列族、图等） |
| 模式 | 固定，需预定义 | 灵活，可动态变化 |
| 查询语言 | SQL | 数据库特定API或查询语言 |
| 扩展性 | 通常垂直扩展（升级单机性能） | 通常水平扩展（增加机器节点） |
| 事务 | 强ACID支持 | 对ACID支持程度不一，常用BASE |
| 关系处理 | 强项（通过主键/外键关联） | 弱项（更倾向于数据聚合） |
| 典型场景 | 强一致性、复杂查询、事务型应用 | 高并发、大数据量、灵活结构、扩展性 |
简单来说，关系型数据库像结构严谨的表格，适合处理有严格关系和需要精确性的数据；非关系型数据库则像更自由灵活的储物柜或仓库，适合处理大量、快速变化或结构多样的数据。选择哪种取决于具体的应用需求。
四、mysql数据库安装
1. 安装依赖
bash
yum -y install gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison cmake
2. 创建管理用户
bash
useradd -s /sbin/nologin mysql
3. 解压源码与依赖库
bash
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
4. 编译配置（CMake）
进入源码目录并执行配置：
bash
cd /opt/mysql-5.7.17/
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
注意 ：
若 CMake 报错，需删除 CMakeCache.txt 后重新配置。
5. 编译与安装
bash
make -j 4 && make install
6. 权限管理
bash
chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/
chown mysql:mysql /etc/my.cnf
7. 配置文件修改
编辑 /etc/my.cnf：
ini
[client]
port = 3306
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
8. 环境变量配置
bash
echo "PATH=\$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile
9. 初始化数据库
bash
cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data
说明 ：
--initialize-insecure会生成空密码的 root 账户，需后续手动设置密码。
10. 启动 MySQL
bash
cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld_safe --user=mysql &
后续步骤
-
登录 MySQL：
bashmysql -u root -p # 直接回车（密码为空） -
修改 root 密码：
sqlALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '新密码';
总结
本章系统性地介绍了数据库的基本概念，包括数据模型、关系型数据库的特点以及SQL语言的核心作用。通过实践操作，我们完成了MySQL在不同操作系统环境下的安装流程，涵盖了从下载安装包、配置系统环境到验证安装成功的完整步骤。安装过程中需特别注意权限配置与初始安全设置，这是保障数据库稳定运行的关键。成功安装MySQL后，我们已具备利用SQL语句进行数据管理的基础环境。后续章节将进一步深入数据库设计原理、SQL语法实践及性能优化策略，逐步提升数据管理与应用开发能力。