一文入门 MySQL + MongoDB + Redis：三大数据库核心知识

青禾8372026-09-06 9:07

大家好，数据库是后端开发的核心组件，不同类型的数据库适用于不同的场景。本文将系统性地讲解三大主流数据库：MySQL（关系型） 、MongoDB（文档型） 和 Redis（键值型），涵盖安装配置、基本操作、核心概念和实际应用场景。

一、MySQL 关系型数据库

MySQL 是最流行的开源关系型数据库，采用表格结构存储数据，支持 ACID 事务和 SQL 查询。

1.1 安装与配置

复制代码 
# 下载 MySQL APT 配置包
wget https://dev.mysql.com/get/mysql-apt-config_0.8.40-1_all.deb

# 安装配置包
sudo dpkg -i mysql-apt-config_0.8.40-1_all.deb

# 更新软件源
sudo apt update

# 安装 MySQL 服务端
sudo apt install mysql-server

# 查看服务状态
sudo systemctl status mysql
# 或
sudo service mysql status

# 启动/停止/重启
sudo systemctl start mysql
sudo systemctl stop mysql
sudo systemctl restart mysql

1.2 登录与基础操作

复制代码 
# 登录 MySQL（Ubuntu root 用户可免密登录）
mysql -u root -p

# 查看所有数据库
show databases;

# 创建数据库（指定字符集）
create database qiku character set utf8mb4;
create database if not exists qiku;

# 切换数据库
use qiku;

# 查看当前数据库
select database();

# 删除数据库
drop database qiku;

1.3 表操作（DDL）

复制代码 
-- 查看所有表
show tables;

-- 创建表
create table students (
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(50) not null,
    age int,
    class varchar(20),
    gender enum('男', '女'),
    created_at datetime default current_timestamp
);

-- 查看表结构
desc students;

-- 修改表
alter table students add phone varchar(20);          -- 添加列
alter table students drop phone;                     -- 删除列
alter table students rename to student_info;         -- 重命名表
alter table students change name student_name varchar(50);  -- 修改列名
alter table students modify age tinyint;             -- 修改列类型

-- 删除表
drop table students;

1.4 约束条件

约束 说明 示例
primary key 主键，唯一标识一行 id int primary key
foreign key 外键，关联其他表 foreign key(cid) references category(id)
not null 不能为空 name varchar(50) not null
unique 唯一，不能重复 email varchar(100) unique
auto_increment 自动递增 id int auto_increment
default 默认值 status varchar(20) default 'active'
check 条件检查 check(age > 0)

1.5 外键约束详解

复制代码 
-- 创建表时添加外键
create table orders (
    id int primary key,
    user_id int,
    constraint fk_user_id foreign key(user_id) 
        references users(id) 
        on delete cascade 
        on update cascade
);

-- 给已存在的表添加外键
alter table orders 
add constraint fk_user_id 
foreign key(user_id) references users(id) 
on delete cascade on update cascade;

-- 删除外键
alter table orders drop foreign key fk_user_id;

级联操作说明：

选项 说明
cascade 父表变更时，子表同步变更
set null 父表删除时，子表外键设为 NULL
restrict 如果有子记录，禁止删除父记录

1.6 数据类型

分类 类型 说明
数值 int 整数（4字节）
bigint 大整数（8字节）
smallint 小整数（2字节）
tinyint 微整数（1字节，适合状态值）
字符 varchar(n) 变长字符串
char(n) 固定长度字符串
text 长文本
二进制 blob 二进制数据
枚举 enum('A','B') 枚举值
时间 datetime 绝对时间
timestamp 自动时区转换
date 日期
time 时间
复制代码 
-- 时间字段的常用写法
created_at datetime default current_timestamp
updated_at timestamp default current_timestamp on update current_timestamp

-- 软删除设计
is_delete tinyint default 0   -- 0:未删除, 1:已删除

1.7 数据操作（DML）

复制代码 
-- 插入数据
insert into students (name, age, class, gender) 
values ('张三', 20, '计算机1班', '男');

insert into students values (null, '李四', 21, '计算机2班', '女', now());

-- 查询数据
select * from students;
select name, age from students where age > 18;

-- 更新数据
update students set age = 22 where name = '张三';

-- 删除数据（物理删除）
delete from students where id = 1;

-- 软删除（逻辑删除）
update students set is_delete = 1 where id = 1;

1.8 高级查询

复制代码 
-- 比较运算
select * from students where age > 18;
select * from students where age between 18 and 22;

-- 逻辑运算
select * from students where age > 18 and gender = '男';
select * from students where age > 22 or class = '计算机1班';

-- 集合查询
select * from students where class in ('计算机1班', '计算机2班');
select * from students where class not in ('计算机3班');

-- 模糊查询
select * from students where name like '张%';    -- 以张开头
select * from students where name like '%三%';   -- 包含三
select * from students where name like '_三';    -- 第二个字是三

-- NULL 判断
select * from students where phone is null;
select * from students where phone is not null;

-- 排序（order by）
select * from students order by age desc;        -- 降序
select * from students order by age asc;         -- 升序（默认）
select * from students order by age desc, name asc;  -- 多字段排序

-- 分页（limit）
select * from students limit 5;                   -- 前5条
select * from students limit 5, 10;               -- 从第5条开始取10条
-- 第 page 页：limit (page-1)*size, size

-- 去重
select distinct class from students;

1.9 聚合函数与分组

复制代码 
-- 聚合函数
select count(*) from students;                    -- 总行数
select avg(age) from students;                    -- 平均年龄
select max(age), min(age) from students;          -- 最大/最小
select sum(age) from students;                    -- 年龄总和

-- 分组（group by）
select class, count(*) as student_count 
from students 
group by class;

-- 分组过滤（having）
select class, count(*) as student_count 
from students 
group by class 
having student_count > 2;

-- 取别名（as）
select count(*) as total from students;

1.10 多表连接

复制代码 
-- 内连接（inner join）：只返回匹配的数据
select s.name, c.name as class_name
from students s
inner join classes c on s.class_id = c.id;

-- 左外连接（left join）：返回左表所有数据
select s.name, c.name as class_name
from students s
left join classes c on s.class_id = c.id;

-- 右外连接（right join）：返回右表所有数据
select s.name, c.name as class_name
from students s
right join classes c on s.class_id = c.id;

-- 笛卡尔连接（cross join）
select * from students, classes;
-- 等价于
select * from students cross join classes;

-- 全连接（full join）：MySQL 不直接支持，用 union 模拟
select * from students left join classes on students.class_id = classes.id
union
select * from students right join classes on students.class_id = classes.id;

1.11 子查询与嵌套查询

复制代码 
-- 子查询
select * from students 
where class_id in (select id from classes where status = 'active');

-- 查询分数高于平均分的学生
select * from scores 
where score > (select avg(score) from scores);

1.12 视图（View）

视图是虚拟表，不存储实际数据，修改视图会影响原表。

复制代码 
-- 创建视图
create view student_view as 
select id, name, age, class from students where age > 18;

-- 使用视图
select * from student_view;

-- 删除视图
drop view student_view;

1.13 存储函数

存储函数是预编译的 SQL 代码块，接收参数并返回一个值。

复制代码 
-- 创建存储函数
delimiter //
create function get_student_count(class_name varchar(20))
returns int
deterministic
begin
    declare count int;
    select count(*) into count from students where class = class_name;
    return count;
end //
delimiter ;

-- 调用
select get_student_count('计算机1班');

1.14 索引

索引用于加速查询，但会降低写入性能。

复制代码 
-- 创建索引
create index idx_name on students(name);

-- 查看索引
show index from students;

-- 删除索引
drop index idx_name on students;

索引使用建议：

  • 数据量大时建立索引

  • 在查询频繁的列建立索引

  • 在修改频繁的列减少索引

1.15 事务（ACID）

复制代码 
-- 开启事务
begin;
-- 或
start transaction;

-- 执行操作
update accounts set balance = balance - 100 where id = 1;
update accounts set balance = balance + 100 where id = 2;

-- 提交（确认）
commit;

-- 回滚（撤销）
rollback;

ACID 特性：

特性 说明
原子性（Atomicity） 事务要么全部成功，要么全部失败
一致性（Consistency） 事务前后数据保持一致状态
隔离性（Isolation） 并发事务互不干扰
持久性（Durability） 提交后数据永久保存

1.16 存储引擎

引擎 特点
InnoDB（默认） 支持事务、行级锁、外键，性能均衡
MyISAM 不支持事务、表级锁，查询速度快
Memory 数据存储在内存，重启丢失
CSV 以 CSV 格式存储
复制代码 
-- 查看存储引擎
show engines;

-- 指定存储引擎
create table test (
    id int
) engine=MyISAM;

1.17 备份与恢复

复制代码 
# 备份
mysqldump -u root -p 数据库名 > backup.sql

# 备份所有数据库
mysqldump -u root -p --all-databases > all_backup.sql

# 恢复（先创建空数据库）
mysql -u root -p 数据库名 < backup.sql

二、MongoDB 文档型数据库

MongoDB 是 NoSQL 数据库，以 BSON（类似 JSON）格式存储文档，适合灵活的数据结构。

2.1 安装与启动

复制代码 
# 下载 MongoDB
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-ubuntu2004-5.0.21.tgz

# 解压并安装
tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-ubuntu2004-5.0.21.tgz

# 创建配置文件 /etc/systemd/system/mongod.service

# 启动 MongoDB
mongod --config /etc/mongod.conf

# 客户端连接
mongo

2.2 数据库操作

复制代码 
// 查看所有数据库
show dbs;

// 切换/创建数据库
use mydb;

// 查看当前数据库
db;

// 删除数据库
db.dropDatabase();

2.3 集合（表）操作

复制代码 
// 查看所有集合
show collections;

// 创建集合
db.createCollection("users");

// 删除集合
db.users.drop();

2.4 文档（行）操作

复制代码 
// 插入单个文档
db.users.insertOne({name: "马云", age: 55, city: "杭州"});

// 插入多个文档
db.users.insertMany([
    {name: "马化腾", age: 52, city: "深圳"},
    {name: "张飞", age: 30, city: "北京"}
]);

// 查询所有
db.users.find();

// 条件查询
db.users.find({name: "马云"});
db.users.find({age: {$gt: 20}});     // 大于
db.users.find({age: {$lt: 30}});     // 小于
db.users.find({age: {$gte: 20}});    // 大于等于
db.users.find({age: {$in: [10, 20, 30]}});  // 在集合中

// 更新
db.users.updateOne(
    {name: "马加爵"},
    {$set: {age: 20}}
);

// 删除
db.users.deleteOne({age: 20});
db.users.deleteMany({age: {$gt: 20}});

// 创建索引
db.users.createIndex({name: 1});

2.5 Python 中使用 MongoDB

复制代码 
from pymongo import MongoClient

client = MongoClient('mongodb://localhost:27017')
db = client['mydb']
collection = db['users']

# 插入
collection.insert_one({"name": "张三", "age": 25})

# 查询
for doc in collection.find({"age": {"$gt": 18}}):
    print(doc)

# 更新
collection.update_one({"name": "张三"}, {"$set": {"age": 26}})

# 删除
collection.delete_one({"name": "张三"})

三、Redis 键值型数据库

Redis 是内存数据库，支持多种数据结构，常用于缓存、会话存储、消息队列等。

3.1 安装与配置

复制代码 
# 安装 Redis
apt install redis-server

# 配置文件位置
/etc/redis/redis.conf

# 启动 Redis
redis-server /etc/redis/redis.conf

# 连接 Redis
redis-cli

# 配置文件关键参数
bind 0.0.0.0          # 允许远程连接
port 6379             # 端口
daemonize yes         # 后台运行
requirepass 密码       # 设置密码
maxmemory 2gb         # 最大内存
maxclients 10000      # 最大连接数

# 持久化配置
save 900 1            # 900秒内1个key变化则保存
appendonly yes        # 开启 AOF 持久化
appendfsync everysec  # 每秒同步

3.2 通用命令

复制代码 
# 键操作
keys *                # 查看所有键
type key              # 查看类型
del key               # 删除键
exists key            # 判断是否存在
expire key 60         # 设置过期时间（60秒）
ttl key               # 查看剩余时间

3.3 字符串（String）

复制代码 
# 添加
set name "张三"
mset name "张三" age "25" city "北京"

# 查询
get name
mget name age city

# 自增/自减
incr age              # +1
incrby age 5          # +5
decr age              # -1
decrby age 3          # -3

# 长度
strlen name

3.4 列表（List）

复制代码 
# 插入（左/右）
lpush list a b c      # 从左边插入
rpush list x y z      # 从右边插入

# 查询
lrange list 0 -1      # 查看所有
lindex list 0         # 查看指定位置

# 删除
lpop list             # 从左边弹出
rpop list             # 从右边弹出

# 长度
llen list

3.5 哈希（Hash）

复制代码 
# 插入
hset user name "张三"
hmset user name "张三" age "25" city "北京"

# 查询
hget user name
hmget user name age
hgetall user          # 获取所有

# 删除
hdel user age

# 长度
hlen user

# 判断是否存在
hexists user name

3.6 集合（Set）

复制代码 
# 添加
sadd fruits apple banana orange

# 查询
smembers fruits       # 查看所有
sismember fruits apple # 判断是否存在

# 删除
srem fruits apple

# 个数
scard fruits

# 集合运算
sinter set1 set2      # 交集
sunion set1 set2      # 并集
sdiff set1 set2       # 差集

3.7 有序集合（Sorted Set）

复制代码 
# 添加（带权重）
zadd rank 100 "张三"
zadd rank 90 "李四"
zadd rank 80 "王五"

# 查询
zrange rank 0 -1      # 按索引
zrange rank 0 -1 withscores  # 带分数
zrangebyscore rank 80 100   # 按分数范围

# 返回权重
zscore rank "张三"

# 删除
zrem rank "王五"

# 个数
zcard rank

3.8 Python 中使用 Redis

复制代码 
import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0, password='密码')

# 字符串
r.set('name', '张三')
print(r.get('name'))

# 哈希
r.hset('user', 'name', '张三')
r.hset('user', 'age', 25)
print(r.hgetall('user'))

# 列表
r.lpush('list', 1, 2, 3)
print(r.lrange('list', 0, -1))

# 集合
r.sadd('set', 'a', 'b', 'c')
print(r.smembers('set'))

3.9 Redis 持久化

方式 说明
RDB 定时生成数据快照（dump.rdb）
AOF 记录所有写操作，追加到日志文件
复制代码 
# 配置持久化
save 900 1            # RDB 触发条件
appendonly yes        # 开启 AOF
appendfsync everysec  # AOF 同步策略

3.10 主从复制

复制代码 
# 从节点配置
replicaof <masterip> <masterport>
masterauth <password>

四、三大数据库对比

对比项 MySQL MongoDB Redis
类型 关系型（SQL） 文档型（NoSQL） 键值型（NoSQL）
数据存储 表格 + 行 BSON 文档 键值对
数据结构 固定 schema 灵活 schema 多种数据结构
事务支持 ✅ ACID ✅ 多文档事务 部分支持
持久化 磁盘 磁盘 内存 + 持久化
查询语言 SQL JavaScript 命令
适用场景 复杂业务、事务 日志、灵活数据 缓存、会话、消息队列
性能 中等 较高 极高

五、总结

数据库 核心命令/操作
MySQL create database、create table、insert、select、join、group by
MySQL 约束 primary key、foreign key、not null、unique、auto_increment
MySQL 事务 begin、commit、rollback
MongoDB use db、db.collection.insertOne()、db.collection.find()
Redis 字符串 set、get、incr、decr
Redis 哈希 hset、hget、hgetall、hdel
Redis 列表 lpush、rpush、lpop、rpop、lrange
Redis 集合 sadd、smembers、sinter、sunion、sdiff
Redis 有序集合 zadd、zrange、zrangebyscore、zscore

MySQL 适合关系型数据与复杂事务，MongoDB 适合灵活的数据结构与快速迭代，Redis 适合高速缓存与实时场景。实际项目中常常三者结合使用------MySQL 存储核心业务数据，MongoDB 存储日志或扩展数据，Redis 作为缓存层提升响应速度。掌握这三种数据库，就能应对绝大多数后端开发场景。

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