数据库基础与安装

一、数据库基础

1、数据库基本概念

1.1数据

定义：描述客观事物的符号记录（ Data ），包括数字、文字、图像、声音等。
存储方式：
以记录形式存储，统一格式。
相同类型的数据存放在一起（如" 学生 " 数据不会和 " 图书 " 混在一起）。
例子：班级同学 → 一名同学是一条记录，每条记录有多个属性（学号、姓名、性别）。
数据库的保存形式：
MySQL 服务 → 数据库 → 数据表 → 行（记录） + 列（字段）

1.2表

表结构= 行（记录） + 列（字段）重点
特点：
记录由字段组成，字段由字符/ 数字组成
可供不同用户共享
具有较小的冗余度和较高的数据独立性

1.3数据库

数据库就是表的集合，是按照一定组织方式存储的相关数据集合。

1.4数据库管理系统（DBMS）

定义：操作和管理数据库的软件。
主要功能：

建库与维护（建表、转储与恢复、重组、性能监视）
数据定义（数据结构、存储结构、保密模式）
数据操作（查询、统计、更新）
运行管理（并发控制、存取控制、维护）
通信（与其他软件交互，如 Access 和 Office 组件）
数据库系统
是一个人机系统，由硬件、OS 、数据库、 DBMS 、应用软件和数据库用户组成
用户可以通过DBMS或应用程序操作数据库

1.5数据库系统（DBS）

组成：硬件 + 操作系统 + 数据库 + DBMS + 应用软件 + 用户
DBA （数据库管理员）：负责备份恢复、维护、用户管理。
数据库应用软件： Navicat 、人事管理系统、财务系统、图书管理等。
DBMS 工作模式：

接收请求
转换为底层指令
执行数据库操作
获取结果
格式化结果
返回给用户

2、数据库发展史

2.1第一阶段（层次型/网状型）

IMS （ IBM ， 1969 ）

2.2第二阶段（关系型）

关系模型（ 1970 ）
一位叫 E.F. Codd 的 IBM 研究员提出了 " 关系模型（ Relational Model ） " 。
核心思想：
把数据放在二维表（行、列）里，而不是像层次型或网状型那样用复杂的指针去连接。
用数学集合和关系代数来描述和操作数据（比如选择、投影、连接）。
这样数据就更直观、更容易查询和维护。
代表产品
System R（ IBM 开发）：第一个真正实现关系模型的实验性数据库系统。
Ingres（加州大学伯克利）：另一个早期的关系型数据库系统，后来衍生出了 PostgreSQL 。
意义
关系型数据库的出现，让 SQL （结构化查询语言）成为主流。
现在常见的 MySQL 、 Oracle 、 SQL Server （微软）都是关系型数据库的后代。 PostgreSQL

2.3第三阶段（新型数据库）

特点：面向对象、开放性、多平台
SQL + NoSQL 混合使用第三代
新兴数据库： MariaDB 、 PostgreSQL 、时序数据库 Promethues

3、关系型数据库

数据模型： E-R 模型（实体 - 关系）
行（记录） = 实体
列（字段） = 属性
表与表之间存在关系（1 对 1 ， 1 对多，多对多）
主键：唯一、非空，类比学号 / 身份证号。
常见产品： MySQL 、 Oracle 、 SQL Server 、 DB2 、 PostgreSQL 等。

4、非关系型数据库（NoSQL）

定义： Not Only SQL ，存储方式不限于表，可存储键值对、文档、列式数据等。
典型产品： Redis 、 Memcached 、 MongoDB 、 HBase 。
应用场景：高并发、缓存、大数据实时计算。
优点

格式灵活（ Key-Value 、文档、图片等）
速度快（基于内存存储）
高扩展性
成本低（开源，部署简单）
缺点
不支持 SQL
缺少事务处理
复杂查询支持不足
大部分数据在内存，成本较高
对比 Redis 和 Memcached
相同点：都存储热点数据，内存运行，速度快。
不同点：Redis 支持持久化，数据可落盘； Memcached 纯内存，断电丢失。

5、关系型vs非关系型数据库对比

|------|-------------------------|---------------------|
| 特点 | 关系型数据库 | 非关系型数据库 |
| 数据结构 | 表（二维表） | KV、文档、列表、图形 |
| 优点 | 结构清晰，SQL通用，支持复杂查询 | 格式灵活，速度快，高并发 |
| 缺点 | 表结构固定，I/O 瓶颈 | 无SQL、事务差、复杂查询弱 |
| 代表产品 | MySQL、Oracle、PostgreSQL | Redis、MongoDB、HBase |

6、小结

主流数据库系统：关系型（ MySQL/Oracle/SQL Server ） + 非关系型（ Redis/MongoDB ）。
DBMS 的作用：桥梁，负责接收请求、转化指令、执行数据库操作并返回结果。
选型思路：
数据关系清晰、结构化 → 关系型数据库
高并发、非结构化、大数据分析 → 非关系型数据库
实际应用常常 SQL + NoSQL 混合使用（如： Redis 缓存 + MySQL 持久化）。
数据库是数据的有序集合，DBMS 负责管理，发展历程从关系型到非关系型，实际应用常常结合使用来兼顾数据持久化和高并发性能。

二、数据库安装

2.1环境准备

复制代码

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

gcc / gcc-c++：编译工具
ncurses / ncurses-devel：字符终端交互库
bison：语法分析器
cmake： MySQL 编译工具
创建 MySQL 专用用户：

复制代码

useradd -s /sbin/nologin mysql

2.2、源码解压与依赖

复制代码

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

2.3、CMake编译配置

进入源码目录：

复制代码

cd /opt/mysql-5.7.17/

执行cmake（关键参数）：
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

编译安装
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

2.4、配置MySQL

权限管理

复制代码

chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/ 属组
chown mysql:mysql /etc/my.cnf mysql配置文件

修改配置文件 /etc/my.cnf

复制代码

[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

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

vim /etc/my.cnf								#配置内容详解
[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

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

2.5、环境变量设置

复制代码

echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile

2.6、数据库初始化

复制代码

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


# 配置解释
./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

2.7、服务管理

复制代码

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

2.8、账号密码管理

复制代码

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

登录 mysql -u root -p123456

数据库基础与安装

**一、**数据库基础

1、数据库基本概念

1.1****数据

1.2****表

1.3****数据库

1.4****数据库管理系统（DBMS）

1.5****数据库系统（DBS）

2、数据库发展史

**2.1第一阶段（层次型/**网状型）

2.2****第二阶段（关系型）

2.3****第三阶段（新型数据库）

3、关系型数据库

4、非关系型数据库（NoSQL）

5**、关系型vs非关系型数据库对比**

6**、小结**

二、数据库安装

2.1环境准备

2.2**、源码解压与依赖**

2.3**、CMake编译配置**

2.4**、配置****MySQL**

2.5**、环境变量设置**

2.6**、数据库初始化**

2.7**、服务管理**

2.8**、账号密码管理**

一、数据库基础

1.1数据

1.2表

1.3数据库

1.4数据库管理系统（DBMS）

1.5数据库系统（DBS）

2.1第一阶段（层次型/网状型）

2.2第二阶段（关系型）

2.3第三阶段（新型数据库）

5、关系型vs非关系型数据库对比

6、小结

2.2、源码解压与依赖

2.3、CMake编译配置

2.4、配置MySQL

2.5、环境变量设置

2.6、数据库初始化

2.7、服务管理

2.8、账号密码管理