MySQL系统篇，数据库基础(二)：数据库概念、SQL 分类与存储引擎

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文章目录

• 系列文章目录
• 前言
• 一、什么是数据库
  • [1.1 文件保存数据的四个缺点](#1.1 文件保存数据的四个缺点)
  • [1.2 数据库的存储介质](#1.2 数据库的存储介质)
• 二、主流数据库有哪些
• [三、MySQL 基本使用](#三、MySQL 基本使用)
  • [3.1 连接服务器](#3.1 连接服务器)
  • [3.2 服务器、数据库、表的关系](#3.2 服务器、数据库、表的关系)
  • [3.3 一个完整的使用案例](#3.3 一个完整的使用案例)
• 四、数据逻辑存储
• [五、MySQL 架构](#五、MySQL 架构)
• [六、SQL 分类](#六、SQL 分类)
• 七、存储引擎
  • [7.1 什么是存储引擎](#7.1 什么是存储引擎)
  • [7.2 查看与对比存储引擎](#7.2 查看与对比存储引擎)
• 总结

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前言

  大家好，我是曦夜日长。上一节我们把 MySQL 装起来了，但有个更根本的问题还没回答：存数据用文件就可以了，为什么还要弄个数据库？

  今天这篇文章，我们就从这个问题出发，把数据库的概念、主流数据库、MySQL 的整体架构、SQL 的分类以及存储引擎这些"地基"一次性讲清楚。

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一、什么是数据库

  先回答开头那个问题：文件保存数据，到底差在哪？

1.1 文件保存数据的四个缺点

• 文件的安全性问题：文件谁都能看、都能改，没有权限和事务保护。
• 文件不利于数据查询和管理：想按条件查一条记录，得自己写代码遍历整个文件。
• 文件不利于存储海量数据：数据量一大，文件方案基本就崩了。
• 文件在程序中控制不方便：读写、并发、加锁都要程序员自己实现。

  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，它能更有效地管理数据。

数据库的水平是衡量一个程序员水平的重要指标。

1.2 数据库的存储介质

  数据库的数据可以存放在两种介质上：

• 磁盘：容量大、持久保存，是数据库的主要存储介质。
• 内存：速度快，但断电即失，通常用于缓存加速。

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二、主流数据库有哪些

  数据库不是只有 MySQL 一家，了解一下各自定位，对选型很有帮助：

数据库	特点	适用场景
SQL Server	微软产品，.Net 程序员的最爱	中大型项目
Oracle	甲骨文产品，复杂业务逻辑强，并发一般不如 MySQL	大型项目
MySQL	世界上最受欢迎的数据库，属于甲骨文，并发性好，不适合做复杂业务	电商、SNS、论坛，简单 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	私用、商用、学术研究均可，可免费使用、修改和分发
SQLite	轻型数据库，遵守 ACID 的关系型数据库管理系统，包含在一个相对小的 C 库中	嵌入式产品，占用资源极低，可能只需几百 K 内存
H2	用 Java 开发的嵌入式数据库，本身只是一个类库	可直接嵌入到应用项目中

可以看出，MySQL 的最大优势是并发性好、生态成熟、简单 SQL 处理效率高，这也是它在互联网公司被广泛使用的原因。

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三、MySQL 基本使用

3.1 连接服务器

  安装完成后，就可以连接服务器了。输入：

mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p
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)
...
mysql>

  这里的两个参数有默认值，需要特别注意：

• 如果没有写 -h 127.0.0.1，默认是连接本地
• 如果没有写 -P 3306，默认是连接 3306 端口号

  连接成功后会打印版本信息，并出现 mysql> 提示符，表示已经进入 MySQL 的命令行交互环境。

3.2 服务器、数据库、表的关系

  这是初学者最容易绕晕的一层关系，用一句话理清：

• 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。

一句话总结层级关系：数据库服务器 → 数据库 → 表 → 数据行。服务器是管理程序，数据库是应用级别的隔离单元，表是实体数据的载体。

3.3 一个完整的使用案例

  光说概念太抽象，直接上手走一遍完整流程：创建数据库 → 使用数据库 → 建表 → 插入数据 → 查询数据。

第一步，创建数据库：

create database helloworld;

第二步，使用（选中）数据库：

use helloworld;

第三步，创建数据库表：

create table student(
    id int,
    name varchar(32),
    gender varchar(2)
);

第四步，向表中插入数据：

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');

第五步，查询表中的数据：

select * from student;

  到这里，一个最小的数据库应用就搭起来了。可以看到，整个流程就是"库 → 表 → 数据"三层的层层递进。

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四、数据逻辑存储

  上面案例中的三层结构，对应到 MySQL 内部就是它的数据逻辑存储模型：数据库（database）之下是表（table），表之下是行（row）与列（column）。

理解这个逻辑模型很重要，因为后面学的所有 SQL 语句------无论建库、建表还是增删改查------本质上都是在操作这个逻辑结构。物理上数据最终落到磁盘文件，但逻辑上我们看到的就是库、表、行、列。

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五、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。

  它的整体架构大致可以分为三层：

• 连接层 ：负责客户端连接、认证、线程管理等（我们之前 mysql -uroot -p 登录的就是这一层）。
• 服务层：负责 SQL 解析、优化、执行，以及内置函数、存储过程、触发器等。
• 存储引擎层 ：真正负责数据的存储与提取，这一层是插件式的（下面会讲到）。

正因为存储引擎是插件式的，MySQL 才能做到"同一套 SQL 语句，底层可以换不同的引擎"，这也是它灵活性的来源。

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六、SQL 分类

  SQL 语句按功能可以分为三大类，这个分类一定要记牢，后面学命令时会不断用到：

分类	全称	作用	代表指令
DDL	Data Definition Language（数据定义语言）	用来维护存储数据的结构	create、drop、alter
DML	Data Manipulation Language（数据操纵语言）	用来对数据进行操作	insert、delete、update
DCL	Data Control Language（数据控制语言）	主要负责权限管理和事务	grant、revoke、commit

特别提醒：DML 中又单独分出了一个 DQL （Data Query Language，数据查询语言），代表指令是 select。所以严格来说，查询语句是独立于增删改的一类。

  对照上一节的案例，你会发现它们恰好覆盖了这几类：

create database helloworld;   -- DDL：定义结构
create table student(...);    -- DDL：定义结构
insert into student ...;      -- DML：操作数据
select * from student;        -- DQL：查询数据

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七、存储引擎

7.1 什么是存储引擎

  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。

  一句话总结：MySQL 的核心就是插件式存储引擎，支持多种存储引擎。

"插件式"意味着你可以针对不同的表选择不同的引擎------比如需要事务和外键就选 InnoDB，需要极速读、以查询为主就可以考虑 MyISAM。

7.2 查看与对比存储引擎

  想看看你的 MySQL 支持哪些存储引擎、默认是哪个，一条命令就能看到：

show engines;

  它会列出所有可用引擎以及各自是否支持事务（Transactions）、是否支持分布式（XA）、是否支持保存点（Savepoints）等信息，直接横向对比即可。

在我们的 my.cnf 配置里，已经通过 default-storage-engine=innodb 把默认引擎设成了 InnoDB------这也是 MySQL 5.5 之后官方推荐的默认引擎。

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总结

  这就是本节的全部内容了。我们从"为什么不用文件存数据"这个问题出发，梳理了数据库的概念与存储介质、主流数据库的定位、MySQL 的连接方式与"服务器-数据库-表"三层关系，并用一个完整的案例走通了建库、建表、插入、查询，最后讲解了 MySQL 的三层架构、SQL 的三大分类（DDL/DML/DCL，以及单列的 DQL）和插件式存储引擎。

  到这里，"地基"就打好了------我们知道了数据库是什么、MySQL 长什么样、SQL 分几类、数据存在哪。这些概念会在后面的每一节里反复用到。

  感谢您的阅读，我们下次再见。

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