1. 数据库基础(重点)初阶

1.1 什么是数据库
存储数据用文件就可以了,为什么还要弄个数据库?
文件保存数据有以下几个缺点:
- 文件的安全性问题
- 文件不利于数据查询和管理
- 文件不利于存储海量数据
- 文件在程序中控制不方便
数据库存储介质:
- 磁盘
- 内存
为了解决上述问题,专家们设计出更加利于管理数据的东西------数据库,它能更有效的管理数据。数据 库的水平是衡量一个程序员水平的重要指标。
1.2 主流数据库
- SQL Sever: 微软的产品,.Net程序员的最爱,中大型项目。
- Oracle: 甲骨文产品,适合大型项目,复杂的业务逻辑,并发一般来说不如MySQL。
- MySQL:世界上最受欢迎的数据库,属于甲骨文,并发性好,不适合做复杂的业务。主要用在电 商,SNS,论坛。对简单的SQL处理效果好。
- PostgreSQL :加州大学伯克利分校计算机系开发的关系型数据库,不管是私用,商用,还是学术研 究使用,可以免费使用,修改和分发。
- SQLite: 是一款轻型的数据库,是遵守ACID的关系型数据库管理系统,它包含在一个相对小的C库 中。它的设计目标是嵌入式的,而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它,它占用资源非常的 低,在嵌入式设备中,可能只需要几百K的内存就够了。
- H2: 是一个用Java开发的嵌入式数据库,它本身只是一个类库,可以直接嵌入到应用项目中。
因为,几乎国内大厂用的都是Mysql,所以在这里我们用的是Mysql,系统的学习完Mysql之后,学习其他数据库的成本会变低很多,加油,年轻人
1.3 基本使用
1.3.1 Mysql 安装
(1) centos 6.5下编译安装Mysql 5.6.14
http://blog.51cto.com/aiilive/2119890
(2) centos 7 通过yum安装MariaDB
https://zhuanlan.zhihu.com/p/49046496
(3) Windows下安装Mysql5.7
http://blog.51cto.com/aiilive/2116476
1.3.2 连接服务器
输入:
mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p
输出:
Enter password: ****
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 2
Server version: 5.7.21-log MySQL Community Server (GPL)
Copyright (c) 2000, 2018, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql>
注意:
如果没有写 -h 127 .0.0.1默认连接本地服务器ip
如果没有写 -p 3306默认是连接 3306 端口号
1.3.3 服务器管理
- 执行
win+r输入services.msc打开服务管理器 - 通过下图左侧停止,暂停,重启动按钮进行服务管理

1.3.4 服务器,数据库,表关系
- 所谓安装数据库服务器,只是在机器上安装了一个数据库管理系统程序,这个管理程序可以管理多 个数据库,一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。
- 为保存应用中实体的数据,一般会在数据库中创建多个表,以保存程序中实体的数据。
- 数据库服务器、数据库和表的关系如下:

1.3.5 使用案例
注意:Mysql对于数据库语法(如,create,database,table等)是不区分大小写的。
(1) 创建数据库
create database helloworld;
(2) 使用数据库
use helloworld;
(3) 创建数据库表单
create table student(
id int,
name varchar(32),
gender varchar(2)
);
(4) 表中插入数据
insert into student (id, name, gender) values (1, '张三', '男');
insert into student (id, name, gender) values (2, '李四', '女');
insert into student (id, name, gender) values (3, '王五', '男')
(5) 查询表中的数据
select * from student;
1.3.6 数据逻辑存储

1.4 MySQL 架构
MySQL 是一个可移植的数据库,几乎能在当前所有的操作系统上运行,如 Unix/Linux、Windows、 Mac 和 Solaris。各种系统在底层实现方面各有不同,但是 MySQL 基本上能保证在各个平台上的物理体 系结构的一致性。

1. 客户端连接层(Client Connectors)
最上层的接入层,提供多语言 / 多协议的连接驱动,支持 JDBC、ODBC、.NET、PHP、Python、PERL、C API 等。
- 作用:为不同语言的应用程序提供统一的交互入口,处理客户端的连接请求、协议解析。
2. MySQL Server 核心服务层(核心层)
这是 MySQL 的中枢,所有业务逻辑都在这里处理,包含多个关键组件:
- 连接池(Connection Pool):管理客户端连接,处理认证、鉴权、线程复用,避免频繁创建 / 销毁连接的开销。
- SQL 接口(SQL Interface):接收用户的 SQL 命令(DML/DDL/ 存储过程 / 触发器 / 视图等),是用户与数据库交互的入口。
- 解析器(Parser):对 SQL 进行词法、语法、语义分析,校验语法错误、权限合法性,生成内部可执行的解析树。
- 优化器(Optimizer):对解析后的 SQL 进行优化,包括 SQL 重写、选择最优扫描顺序、选择合适索引,生成高效的执行计划。
- 缓存(Caches):包含全局缓存(如查询缓存,高版本已移除)和引擎特定缓存(如表缓存、行缓存),缓存查询结果,减少重复计算。
- 服务与工具(Services & Utilities):提供备份恢复、安全管理、主从复制、集群、分区、Workbench 运维工具等辅助功能。
3. 可插拔存储引擎层(Pluggable Storage Engines)
MySQL 最具特色的设计,存储引擎与服务层解耦,支持多种存储引擎按需切换:
-
常见引擎:
InnoDB:默认引擎,支持事务、行级锁、外键、MVCC,是 OLTP 场景的首选。MyISAM:早期默认引擎,不支持事务和行锁,查询性能高,适合读多写少场景。Memory:数据存储在内存中,读写极快,重启数据丢失,适合临时表。- 其他:
Archive(归档存储)、Federated(跨库访问)、Merge(表合并)等。
-
作用:负责数据的物理存储、索引实现、事务管理,直接与文件系统交互,是数据持久化的核心。
4. 底层文件系统与日志层
数据最终落盘的物理层,包含两类核心组件:
-
文件系统:支持 NTFS、ext4、SAN/NAS 等主流文件系统,负责数据的磁盘存储。
-
日志与文件
:包含多种关键日志,保障数据可靠性与故障恢复:
- 事务日志:
Redo Log(重做日志,崩溃恢复)、Undo Log(回滚日志,事务回滚)。 - 业务日志:
Binary Log(二进制日志,主从复制 / 数据恢复)、Slow Query Log(慢查询日志,性能优化)、Error Log(错误日志,故障排查)等。 - 数据文件:存储表数据、索引文件(如
.ibd文件)。
- 事务日志:
架构核心特点
- 分层解耦:服务层与存储引擎层分离,可按需替换存储引擎,适配不同业务场景。
- 插件化设计:存储引擎可插拔,支持自定义引擎扩展,灵活性极强。
- 日志驱动:通过多类型日志保障事务 ACID 特性、数据一致性与故障恢复能力。
1.5 SQL分类(重点)
重点来了:
-
DDL【data definition language】数据定义语言,用来维护存储数据的结构 代表指令:create, drop, alter -
DML【data manipulation language】数据操纵语言,用来对数据进行操作 代表指令:insert,delete,update- DML中又单独分了一个DQL,数据查询语言,代表指令: `select` -
DCL【Data Control Language】数据控制语言,主要负责权限管理和事务 代表指令:grant,revoke,commit
1.6 存储引擎
1.6.1 存储引擎
存储引擎是:数据库管理系统如何存储数据、如何为存储的数据建立索引和如何更新、查询数据等技术 的实现方法。
MySQL的核心就是插件式存储引擎,支持多种存储引擎。
1.6.2 查看存储引擎
show engines;

1.6.3 存储引擎对比
