Linux与数据库

1.1. 数据库概念（属于C/S结构）

数据库 ：是存放数据的仓库，它是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。

数据库管理系统 ： 是数据库系统的核心组成部分，主要完成对数据库的操作与管理功能，例如实现数据 的存储，查询，修改，删除，及数据库用户的管理，权限管理等。

RDBMS : 关系数据库管理系统（Relational Database Management System）。

SQL : 结构化查询语言(Structured Query Language). mysql数据库是一种C/S模型（即客户端和服务端模型），客户单通过用户名，密码登录连接服务器。连 接成功后才可以进行数据库的操作（增删改查)。

数据库是一个C/S结构，包含服务器端和客户端，我们在安装的时候（apt install mysql-server）安装的是服务器端，其实它自己默认也会安装客户端，目前的数据库都是CS结构，数据库的服务器端和客户端是通过tcp连接的，mysql的端口是3306。（面试问题）IP地址根据部署来决定。如下图所示：

C/S结构概述

C/S结构（Client/Server Structure）是一种分布式计算架构，将任务分解为客户端（Client）和服务器端（Server）两部分。客户端负责用户交互和界面展示，服务器端处理核心逻辑与数据存储。两者通过网络协议（如HTTP、TCP/IP）通信，实现资源共享与功能协同。

1.2MySql的安装及设置

在ubuntu发行版本上使用apt命令安装mysql可以使用apt工具安装:

apt install mysql-server

1.3查看数据库的状态

service mysql status

1.4查看数据库的端口

netstat -natp

二.使用MYSQL

1.登录

mysql -uroot -p+密码

注意;如果是第一次登录直接使用可以直接回车

进入数据库可以修改自己的密码

 ALTER user 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '自己更改的密码';

在数据库中可以按照我们所学的sql语法来进行使用

2.数据库语法

查看数据库

show databases;

显示数据库版本号

select version();

显示时间

select now();

创建数据库

create database 数据库名

选择数据库

use 数据库名

数据库内部操作

查看数据库中的所有表

show table(字段 类型 约束,
            字段 类型 约束 );

创建表

创建表时，需要指定各个字段的类型，常见类型如下：

数值类型(部分）

字符串，部分类型如下：

char(N) 是定长，无论存多少字符，都占 N 个字符的存储空间（不足补空格）；varchar(N) 是变长，实际存多少字符就占多少空间（额外加 1-2 字节记录长度）。

日期类型

约束

主键 primary key : 物理上存储的顺序

非空 not null : 此字段不允许填写空值

唯一unique: 此字段的值不允许重复

默认default: 当不填写此值时，会使用默认值。如果填写时，以填写的值为准

外键foreign key : 对关系字段进行约束，当为关系字段填写值时，会到关联的表中查询此值是否存在，如果存在则写成功，如果不存在则写失败。 虽然外键约束可以保证数据的有效性，但是在进行 数据的crud(增加，修改，删除，查询)时，都会降低数据库的性能。

auto_increment 表示自动增长。

现在让我们利用我们所学的知识创建一个数据库,并向其添加学生信息的表,

查看表

select * from 表名

desc+表名可以查看表的结构也就是各个字段的信息

修改表名字

修改表的名字，使用 alter table 原表名 rename [to] 新表名; 其中to可以省略

修改表字段信息

修改表--添加字段

alter table 原表名 add 列名 类型;

修改字段-- 重新命名

alter table 原表名 change 原字段名 新字段名 类型;

修改字段-- 不改名字

alter table 表名 modify 列名 类型 约束

插入数据

insert into 表名 values (...);

更新数据

删除数据

删除表

drop table +表名

排序

-- 按年龄升序排列
SELECT * FROM student ORDER BY age;
-- 按年龄降序排列
SELECT * FROM student ORDER BY age DESC;
-- 多字段排序：年龄升序，身高降序
SELECT * FROM student 
WHERE age BETWEEN 18 AND 24 
ORDER BY age ASC, height DESC;

聚合函数

• 常用函数
  COUNT(), MAX(), MIN(), SUM(), AVG()

-- 统计男生人数（修正原示例中的错误写法）
SELECT COUNT(*) FROM student WHERE gender = '男';
-- 计算平均年龄并保留两位小数
SELECT ROUND(AVG(age), 2) FROM student;

条件查询

比较运算符

>, <, >=, <=, =, !=

-- 查询年龄大于18岁的学生
SELECT * FROM student WHERE age > 18;
-- 查询年龄等于18岁的学生
SELECT * FROM student WHERE age = 18;

逻辑运算符

AND, OR, NOT

-- 18到24岁之间的学生
SELECT * FROM student WHERE age > 18 AND age < 24;
-- 18岁以上或身高180及以上
SELECT * FROM student WHERE age > 18 OR height >= 180;
-- 非18岁以上的男生
SELECT * FROM student WHERE NOT (age > 18 AND gender = '男');

模糊查询（LIKE）

%（匹配任意字符），_（匹配单个字符）

-- 查询姓名以"小"开头
SELECT name FROM student WHERE name LIKE '小%';
-- 查询姓名包含"小"字（修正原示例中的笔误）
SELECT name FROM student WHERE name LIKE '%小%';
-- 查询两个字符的名字
SELECT name FROM student WHERE name LIKE '__';

范围查询

-- 不连续范围（IN）
SELECT name FROM student WHERE age IN (18, 20, 24);
-- 连续范围（BETWEEN）
SELECT name FROM student WHERE age BETWEEN 18 AND 24;
-- 空值判断
SELECT * FROM student WHERE addr IS NULL;

分组查询（GROUP BY）

• 基本分组与聚合

-- 按性别分组统计人数
SELECT gender, COUNT(*) FROM student GROUP BY gender;
-- 按性别分组显示组内人名
SELECT gender, GROUP_CONCAT(name) FROM student GROUP BY gender;

分页（LIMIT与OFFSET）

-- 每页10条数据，查询第3页（跳过前20条）
SELECT * FROM student LIMIT 10 OFFSET 20;
-- 简写方式
SELECT * FROM student LIMIT 20, 10;

连接查询（JOIN）

• 内连接（INNER JOIN）

-- 查询学生及其班级信息
SELECT s.name, c.class_name 
FROM student s 
INNER JOIN class c ON s.cls_id = c.id;

• 左连接

-- 查询所有学生及班级信息（包含无班级的学生）
SELECT s.name, c.class_name 
FROM student s 
LEFT JOIN class c ON s.cls_id = c.id;

左连接:以左边的信息为主,返回左表的全部记录,右表无匹配时补NULL

子查询

标量子查询

-- 查询年龄大于平均年龄的学生
SELECT * FROM student 
WHERE age > (SELECT AVG(age) FROM student);

IN子查询

-- 查询在班级1或2的学生
SELECT * FROM student 
WHERE cls_id IN (SELECT id FROM class WHERE id IN (1, 2));

三.C/C++链接数据库

在连接之前需要确保已经安装了c/c++开发库如果没有安装可以在管理员模式下输入:

apt install libmysqlclient-dev

链接数据库的头文件如下

#include<mysql/mysql.h>

当使用了一些访问mysql有关的接口在需要链接的时候需要指定库名及在编译后加 -lmysqlclient

3.1初始化链接

MYSQL *mysql_init(MYSQL* mysql);

该方法用来初始化一个连接句柄，如果参数为空，则返回一个指向新分配的连接句柄的指针。如果传递一个已有的结构，它将被重新初始化，出错时返回为NULL。

3.2链接数据库

MYSQL *mysql_real_connect(MYSQL *mysql, const char *host,
                          const char *user, const char *passwd,
                          const char *db, unsigned int port,
                          const char *unix_socket,
                          unsigned long clientflag);

参数介绍：

mysql：是上一步mysql_init方法初始化后返回的指针。

host：是主机名，或者连接的服务器 IP 地址，也可以使用"localhost"，或"127.0.0.1"或"" ，或NULL 。

user：是用户名，数据库中添加的用户，管理员是"root" 。

passwd：是用户的密码。

db：是数据库的名字。

port：默认是3306，也可直接写 0，意味着使用 mysql 默认端口。

unix_socket：一般为NULL，表示不使用 unix 套接字或者管道。

clientflag：标志位，一般给 0 。

返回值：失败为NULL，成功与第一个参数值相同。

3.3关闭链接

void mysql_close(MYSQL* mysql);

3.4执行sql语句

int mysql_query(MYSQL* mysql,const char* p);

3.5提取结果集

MYSQL_RES *mysql_store_result(MYSQL *mysql); // 一次性提取所有数据
//MYSQL_RES *mysql_use_result(MYSQL *mysql); // 一次提取一行数据

3.6获取结果集中有多少行

uint64_t mysql_num_rows(MYSQL_RES *res);

只有执行了mysql_store_result()之后，才可以调用该方法，获取结果集中的行数。如果没有返回行，则为 0 。

3.7取出结果集中的一行记录

MYSQL_ROW mysql_fetch_row(MYSQL_RES *result);

释放内存

void mysql_free_result(MYSQL_RES *result);

小练习

int main()
{

    MYSQL my;
    MYSQL *use = mysql_init(NULL);
    if (NULL == use)
    {
        exit(1);
    }
    if (mysql_real_connect(use, "127.0.0.1", "root",
                           "111111", "sq_2414", 3306, NULL, 0) == NULL)
    {
        printf("connect ERROR");
        printf("%s",mysql_error(use));
        exit(1);
    }
    printf("succeed\n");

 char sql[128] = {0};
 //
for(int i=0;i<10000;i++){
sprintf(sql,"insert into stu values (3,'XIAO',%d)",i);

if (mysql_query(use, sql) != 0)
{

    mysql_ping(use);
    printf("QERROR\n");
    printf("%s", mysql_error(use));

    // printf("%s",mysql_error(use));
} 
}
  exit(1);

}
// mysql_close(use);