【MySQL】数据库基础
本博客讲解的前置条件 ：已经在CentOS7上安装了适配版本的MySQL，设置了免密登录，并在 my.cnf 中配置了 port=3306、character-set-server=utf8、default-storage-engine=innodb
本文还需区分两种命令窗口：
- Linux Shel l：提示符常类似 root@主机名 \~# 或 用户@主机名 \~$。这里运行 ls、ps、ss、systemctl 等 Linux 命令。
- MySQL 客户端 ：提示符通常是 mysql>。这里运行 SELECT、SHOW、CREATE、INSERT 等 SQL
提示 ：不要把 SQL 直接敲进普通 Shell ，也不要把 ls、ps 等 Linux 命令直接敲进 mysql> 。如果不确定自己在哪个环境，先看提示符
安全规则 ：实验尽量使用普通实验数据库 ；不要随意删除 /var/lib/mysql 下的文件，不要执行来历不明的 rm -rf，不要为了远程连接把 3306 端口开放给整个公网
文章目录
- 【MySQL】数据库基础
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- [一、 MySQL是啥](#一、 MySQL是啥)
- [二、 MySQL在Linux上怎么运行](#二、 MySQL在Linux上怎么运行)
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- [1、 MySQL 服务管理](#1、 MySQL 服务管理)
- [2、 连接本机的MySQL](#2、 连接本机的MySQL)
- [3、 远程连接mysql](#3、 远程连接mysql)
- [4、 数据库、表和Linux文件系统的关系](#4、 数据库、表和Linux文件系统的关系)
- [三、 创建学生信息数据库](#三、 创建学生信息数据库)
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- [1、 创建数据库](#1、 创建数据库)
- [2、 在 helloworld 中建 student 表](#2、 在 helloworld 中建 student 表)
- [3、 插入、查询和统计学生数据](#3、 插入、查询和统计学生数据)
- [四、 存储引擎：MySQL 如何决定表的数据怎样保存？](#四、 存储引擎：MySQL 如何决定表的数据怎样保存？)
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- 1、MySQL使用的存储引擎
- [2、 常见引擎的入门比较](#2、 常见引擎的入门比较)
- [五、 SQL 分类：看到命令就知道它大概负责什么](#五、 SQL 分类：看到命令就知道它大概负责什么)
- [六、 小练习](#六、 小练习)
一、 MySQL是啥
1、为什么需要数据库？
我们熟知的普通文件 已经能存数据了，为什么我们还需要额外搞个数据库 呢？
想象你正在做一个学生管理系统。你可以把学生信息放在一个文本文件中：
学号,姓名,年龄,性别
1,张三,20,男
2,李四,21,女
3,王五,19,男
这样当然可以保存数据。小规模、结构简单、几乎没人同时修改的场景，普通文件可能完全够用 。真正的难点出现在数据越来越多、查询越来越复杂、多人同时使用、程序突然崩溃的时候
例如 ，老师想查出所有年龄大于 20 岁的学生；管理员想统计人数；两个工作人员同时修改同一位学生的资料；程序写到一半突然断电。若只用普通文本文件，程序就必须自行负责读取、解析、查找、修改、避免覆盖、权限控制、备份和异常恢复等工作
数据库 提供的不是"另一种文件后缀"，而是一整套数据管理方案：它定义数据结构，提供查询语言，协调并发操作，管理权限，并借助日志、事务、索引等机制提高可靠性与查询效率
不是"文件不好、数据库一定更好"，而是：当数据需要被持续、可靠、多人协作地管理时，数据库通常更合适。
2、数据库、管理系统和表
一些名词解释
| 术语 | 通俗解释 | 更准确的说法 |
|---|---|---|
| 数据（Data） | 具体的信息，例如张三、20、男 | 被记录和处理的事实 |
| 数据库（Database，DB） | 按一定结构组织的数据集合 | 逻辑上的数据组织与容器 |
| 数据库管理系统（DBMS） | 负责管理数据的专门软件 | 提供定义、查询、更新、权限、事务等能力的软件 |
| MySQL | 我们使用的一种数据库管理系统 | 一种关系型数据库管理系统（RDBMS） |
| 表（Table） | 像电子表格一样按行列组织数据 | 由列定义结构、由行保存记录的数据对象 |
| 存储引擎（Storage Engine） | 决定表的数据怎样存、怎样查、怎样维护 | MySQL 用来实现表级存储与访问机制的组件 |
数据库是逻辑组织， 不等于一个固定的 Linux 文件；但在常见的本地部署中，数据库最终会通过数据文件、索引文件、日志等落到磁盘上
3、mysql是客户端，mysqld是服务器
C/S 是 Client/Server 的缩写 ，中文叫"客户端/服务器"模式。它是一种常见的软件组织方式 ：客户端提出请求，服务器接收并处理请求，再把结果返回给客户端
客户端像点餐的顾客，服务器像厨房。顾客说"来一份炒饭"，厨房负责真正制作，再把结果交给顾客。顾客手里的菜单并不等于厨房，顾客也不需要自己跑进厨房翻找食材。
在 MySQL 里，mysql 通常指命令行客户端程序 ；mysqld 通常指数据库服务器进程 。客户端负责连接、发送 SQL 和展示结果 ；服务器负责验证连接与权限、处理 SQL，并通过存储引擎访问数据
4、MySQL本质上是一种网络服务
其实客户端与服务器不必在同一台电脑上 。客户端可以连接本机的 MySQL，也可以通过网络连接另一台主机上的 MySQL。为了做到这一点，服务器需要在某个网络地址和端口上等待连接
网络服务可以理解为 ：一个持续运行、等待请求、按约定规则提供功能的程序。MySQL 服务器通常通过 TCP 连接接收客户端请求，再使用 MySQL 自己的通信协议交换请求和结果
| 概念 | 通俗解释 | 放在 MySQL 场景里 |
|---|---|---|
| 主机（Host） | 运行程序的计算机或虚拟机 | CentOS 7 云服务器 |
| IP 地址 | 网络中用于定位主机网络接口的地址 | 例如 127.0.0.1 或服务器的某个 IP |
| 端口（Port） | 一台主机上区分不同网络服务的编号 | MySQL 常用 TCP 3306 |
| TCP | 提供可靠、有序的字节传输 | 客户端与服务器建立连接后交换数据 |
| 协议（Protocol） | 通信双方约定的数据格式和规则 | MySQL 客户端与服务器理解彼此请求的规则 |
可以把 IP 地址理解为大楼地址，把端口理解为大楼里的窗口编号。只有地址通常还不够，要想找到正确的服务，还需要端口
特别注意 ：127.0.0.1 是回环地址 ，意思是"当前这台机器自己" 。如果你是在云服务器的终端里执行命令，127.0.0.1指向云服务器自己，不是你的 Windows 电脑
二、 MySQL在Linux上怎么运行
1、 MySQL 服务管理
我们目前统一使用root账号进行操作
ps 用于查看进程 。进程可以先理解为"正在运行中的程序实例"
如果能看到 mysqld 相关行，说明系统中存在匹配的服务器进程 ；如果没有 ，不要立即重装，继续检查服务状态和实际服务名
which 用来查找命令对应的可执行文件路径 。mysql 与 mysqld 可能位于不同路径，路径也会因安装方式而不同
类似的指令还有
bash
# 查看mysql服务状态（systemd）
systemctl status mysqld
# 停止mysql
systemctl stop mysqld
# 重启mysql
systemctl restart mysqld
# 登录mysql
mysql -uroot -p2、 连接本机的MySQL
- h 127.0.0.1：连接当前机器的回环地址
- P 3306：连接 3306 端口。注意这里是大写 P
- u root：使用 root 这个 MySQL 用户名
由于我设置了免密登录，这条命令可能直接进入 mysql>。否则就要输入密码才能进入mysql
更简洁的进入mysql方式（省略 - h、-P，默认连本机 3306）
接下来的两条指令都要在mysql内部运行哦
查询当前 MySQL 数据库的版本号
查看 MySQL 服务监听的端口号
3、 远程连接mysql
bash
mysql -h <服务器IP> -P 3306 -u <用户名> -p尖括号里的文字是占位符，需要替换成真实值 。-p 通常会提示你输入密码。远程连接成功至少需要检查：
- mysqld 正在运行
- 服务器监听了客户端能到达的地址和端口
- 网络路由可达，防火墙或云安全组允许必要的流量
- MySQL 账号允许从对应来源主机连接，并且认证成功
- 客户端和服务器的版本、协议与配置能够正常协作
因此，"MySQL 是网络服务"并不意味着"只要知道 IP 就一定能连上"。网络连通只是条件之一，账号权限和服务配置同样重要
4、 数据库、表和Linux文件系统的关系
现在让我们把视角从网络连接转向数据存储 。MySQL 服务器收到 SQL 后 ，并不是让程序员自己去编辑某个数据文件，而是由服务器调用存储引擎，按照数据库规则管理数据
bash
逻辑上：
MySQL 服务器
├── 数据库 helloworld
│ └── 表 student
└── 数据库 school
├── 表 teacher
└── 表 course
物理上：
Linux 文件系统
└── MySQL 数据目录
├── 系统数据、元数据或日志
├── helloworld 相关数据文件
└── school 相关数据文件我们可以这么理解 ：建立数据库其实就是Linux下的一个目录，而在数据库内建表，本质上就是Linux下创建对应文件
三、 创建学生信息数据库
接下来的内容主要以展示为主，在之后的文章会有更详细地讲解
1、 创建数据库
在 Linux Shell 运行 mysql ，进入客户端后，确认提示符变成 mysql> ，再执行下边的指令
注意：MySQL 靠分号 "; "判断一条语句结束，所以一定要在语句末尾加分号"；"
SHOW DATABASES; 该指令可查看 MySQL 中所有数据库
查到的 4 个，都是 MySQL5.7 自带的系统库，不是我们自己建的库,不能随意删除哦
- information_schema：存放数据库元数据（表、字段、权限这些信息）
- mysql：核心系统库，存账号、密码、权限
- performance_schema：性能监控、统计
- sys：简化性能查询，方便 DBA 看性能
CREATE DATABASE helloworld; 创建一个名叫 helloworld 的数据库
USE helloworld; 切换、选中 helloworld 这个数据库，作为当前操作库
MySQL 里操作表之前，必须先用 USE 选中目标数据库；选中之后，后面建表、查数据都是在这个库里面操作
SHOW VARIABLES LIKE 'datadir'; 查看 MySQL 数据文件存放的物理路径
建好 helloworld 数据库，Linux 里面就会在这个路径下生成一个名叫 helloworld 的文件夹，表的数据文件都存在里面
EXIT; 用于退出 MySQL 交互终端；也可以用 QUIT;，效果完全一样
2、 在 helloworld 中建 student 表
学生表可以看成一张电子表格：每一列代表一种属性，每一行代表一名学生
列需要有数据类型，才能约束和解释数据
| SQL 类型/约束 | 通俗解释 | 本实验用途 |
|---|---|---|
| INT | 整数 | 年龄或编号 |
| VARCHAR(32) | 长度上限为 32 个字符的可变长度文本 | 姓名 |
| PRIMARY KEY | 主键，唯一标识每条记录 | 防止两条记录使用相同的 id |
| AUTO_INCREMENT | 自动递增编号 | 插入新学生时自动生成 id |
| ENGINE=InnoDB | 指定表使用 InnoDB 存储引擎 | 学习事务和常见存储方式 |
创建表
先切换到helloworld数据库
CREATE TABLE student创建一张名叫 student（学生表）的表
- id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY
INT ：整数类型
AUTO_INCREMENT ：自增，不用你手动填 id，新增一行自动 + 1
PRIMARY KEY：主键，唯一、非空，用来唯一区分每一条学生记录 - name VARCHAR(32)
VARCHAR(32)：变长字符串，最多存 32 个字符，用来存姓名 - age INT：年龄，整数
- gender VARCHAR(2)：性别
- 括号外面两个参数 ：
ENGINE=InnoDB ：存储引擎。InnoDB 支持事务、外键，现在最常用
DEFAULT CHARSET=utf8：默认字符集 utf8，支持存中文
注意关键字、单词之间至少要有一个空格；同一个单词内部不能插空格 ，比如：
CREATE TABLE：CREATE 和 TABLE 之间必须空格，它们是两个独立关键字
student(：student 和 ( 之间，空格可有可无，写不写都行
检查表是否创建成功
SHOW TABLES 查看表名
student 表已经成功建在 helloworld 数据库里面了！
DESCRIBE; 查看列和类型
DESCRIBE 可以简写为 DESC ，两个效果完全一样：DESC student;
3、 插入、查询和统计学生数据
插入几条记录，每执行一条 INSERT，服务器都会处理这条 SQL，并让存储引擎完成相应的数据变更
由于 id 设置了 AUTO_INCREMENT，所以插入语句中没有手动提供 id
查询所有记录
SELECT 表示查询 ， * 表示所有列，FROM student 表示从 student 表读取数据。输出的表格是客户端展示的查询结果
带条件查询与统计
WHERE 用于筛选 ，只写 name、age 就只返回指定列；COUNT(*) 统计记录数
敲入 SQL 的地方是客户端 ；真正解析和执行 SQL 的是 mysqld ；数据由存储引擎管理 ；结果再通过连接返回给客户端
四、 存储引擎：MySQL 如何决定表的数据怎样保存？
1、MySQL使用的存储引擎
同样是 MySQL 表，底层可以使用不同的存储引擎
存储引擎负责实现数据如何组织、读取、更新、索引，以及在一定程度上如何支持事务和锁等机制
可以把 MySQL 想象成一家图书馆的管理机构，而存储引擎像不同的资料管理方案：有的更强调事务与可靠性，有的适合特殊用途。选择哪一种，取决于数据和应用的需求
SHOW ENGINES; 用来查看 MySQL 支持的存储引擎，InnoDB 是默认引擎
Support 表示该引擎的支持状态
查看当前默认引擎
2、 常见引擎的入门比较
| 引擎 | 入门理解 | 需要知道的特点 |
|---|---|---|
| InnoDB | 通用场景常用的默认选择 | 支持事务、行级锁、外键等常见能力；使用日志机制支持恢复 |
| MyISAM | 较早版本中常见的非事务型引擎 | 不支持事务；锁粒度和可靠性特征与 InnoDB 不同 |
| MEMORY | 主要把表数据放在内存中 | 重启后表数据通常不保留；适用场景有限 |
| ARCHIVE | 面向归档类场景的引擎 | 特性和可执行操作有局限，适合特定用途 |
| CSV | 以 CSV 格式组织数据的引擎 | 适用范围有限，不应简单等同于完整的关系型数据库能力 |
为什么选择 InnoDB？，因为有以下优势：
- 事务（Transaction）：把一组相关操作当作一个整体提交或回滚。
- 并发控制：多个用户同时操作时，尽量协调读写并减少相互干扰。
- 崩溃恢复：借助日志等机制，在异常退出后恢复到符合规则的状态。
- 索引：帮助更快定位数据，但会占用额外空间，也需要在数据更新时维护。
五、 SQL 分类：看到命令就知道它大概负责什么
SQL 是 Structured Query Language（结构化查询语言）。它是我们向数据库表达需求的语言
| 分类 | 英文全称 | 用途 | 常见命令 |
|---|---|---|---|
| DDL | Data Definition Language | 定义或调整数据库对象结构 | CREATE、ALTER、DROP |
| DML | Data Manipulation Language | 插入、修改、删除数据 | INSERT、UPDATE、DELETE |
| DQL | Data Query Language | 查询数据（常单独列出） | SELECT |
| DCL | Data Control Language | 权限控制 | GRANT、REVOKE |
| 事务控制 | Transaction Control | 控制事务提交与回滚 | COMMIT、ROLLBACK |
DROP、DELETE、UPDATE 都可能造成不可逆的数据变化。学习时先确认当前数据库和 WHERE 条件；没有备份时不要在真实业务数据上练习
六、 小练习
请把这些问题用自己的话解释清楚
为什么普通文件可以存数据，但数据库更适合复杂查询、多用户访问和可靠的数据管理？
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普通文件可以存数据，但数据库更擅长管理数据
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比如，你要管理一个学校的学生信息。用普通文件（例如 TXT 文件）也可以记录学生的姓名、学号和成绩。但是，如果你想找出所有成绩超过 80 分的学生、统计每个班级的人数，或者让多个老师同时修改学生信息，就需要自己编写很多额外的程序
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数据库则专门提供了这些功能：
复杂查询 ： 可以通过 SQL 快速筛选、统计和排序数据
多用户访问 ： 可以协调多个用户同时读取或修改数据
数据可靠性： 可以通过约束、事务、日志和恢复机制等减少数据错误，并在故障后恢复数据
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但这并不意味着普通文件绝对做不到这些事情，而是数据库已经提供了专门的管理机制，不需要程序员从头实现所有功能
数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、MySQL、表和存储引擎分别是什么？
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DB：数据库（Database）
有组织的数据集合。例如，学校的学生信息、课程信息和成绩信息
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DBMS：数据库管理系统
负责创建、管理和操作数据库的软件。它负责处理查询、修改数据、权限和并发访问等问题
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MySQL
一种关系型数据库管理系统。我们可以使用 SQL 语句通过它创建表、插入数据和查询数据
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表（Table）
用行和列组织数据。例如，学生表的一行代表一个学生，一列代表一个字段，比如姓名或学号
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存储引擎（Storage Engine）
是数据库内部负责具体存储和处理表数据的组件。不同存储引擎具有不同的特性，例如 InnoDB 支持事务
C/S 是什么？为什么 mysql 是客户端，而 mysqld 是服务器端？
- C/S 是 Client/Server 的缩写，意思是客户端/服务器模式
它描述的是一种工作方式：客户端提出请求，服务器接收请求、处理请求，再把结果返回给客户端 - mysql：客户端程序，负责连接数据库服务、发送 SQL 并接收结果
- mysqld：服务器程序，负责处理请求、访问和管理数据库中的数据
两者的区别在于功能角色，而不是是否位于不同的电脑上
IP 地址、端口、TCP 和 MySQL 协议分别解决什么问题？
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IP 地址告诉我们要找哪台电脑
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端口告诉我们要找这台电脑上的哪个服务
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TCP 负责可靠地传输数据
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MySQL 协议规定双方如何理解和处理这些数据
为什么 127.0.0.1 在云服务器上指向云服务器自己？
- 127.0.0.1 是一个特殊的 IPv4 回环地址，它的特点是：无论在哪台电脑上使用，它指向的都是当前这台电脑自身
- 在云服务器上访问 127.0.0.1:3306，通常是在连接云服务器自己的 MySQL 服务
- 在笔记本电脑上访问 127.0.0.1:3306，是在尝试连接笔记本电脑自己的服务，并不会自动连接到云服务器
CREATE DATABASE、CREATE TABLE、INSERT、SELECT 分别做什么？
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CREATE DATABASE：创建数据库
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CREATE TABLE：定义数据表的结构
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INSERT：向表中添加数据
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SELECT：查询表中的数据
为什么端口在监听，不代表远程连接一定成功？
端口处于监听状态，只能说明服务正在相应的网络地址和端口上等待连接，并不代表远程客户端一定能够访问。远程连接还受到监听地址、防火墙、安全组、网络连通性以及 MySQL 账号和权限等因素的影响。因此，端口监听是连接成功的一个条件，而不是充分条件