[Linux] MySQL数据表(数据结构)管理

 一、数据库

1.1 数据库的基本概念

数据库(database)是用来组织、存储和管理数据的仓库

数据库管理系统(DBMS):是实现对数据有效组织,管理和存取的系统软件。

数据的建立和维护功能,数据定义功能,数据操纵功能,数据库的运行管理功能,通信功能 

数据库系统是一个人机系统,由硬件,os,数据库,DBMS ,应用软件和数据库用户组成。

用户可以通过DBMS 或则 应用程序来操作数据库 

1.2 数据库的分类 

随着时代的发展,当今数据库可分为两大类:关系数据库(SQL)和非关系数据库(NO SQL)两大类 。

关系型数据库

 关系数据库的存储结构是二维表格 ,表是有行和列。行称为记录,是用来描述一个对象的信息。列称为字段,是用来描述对象的一个属性。

关系性数据库常见的有:MYSQL ,Oracle,SQL-Server,MariaDB, postgreSQL 

非关系型数据库

非关系型的数据库有以下常见的几个种类:

      缓存性数据库: redis     Memcache

      索引型数据库:  ES(Elasttic search)

      时序型数据库:Prometheus

       文档型数据库:MongoDB

 非关系型数据库:是键对值的存储结构(key ——————>   VALUE)

优点:可高并发读写,对海量数据依旧保持着高效率的存储和访问,具有高扩展性和高可用性

二 、编译安装MySQL

将安装mysql 所需软件包传到/opt目录下
mysql-boost-5.7.44.tar.gz
安装环境依赖包
yum -y install \
gcc \
gcc-c++ \
ncurses \				#字符终端下图形互动功能的动态库
ncurses-devel \			#ncurses开发包
bison \					#语法分析器
cmake					#mysql需要用cmake编译安装
配置软件模块
cd /opt/mysql-5.7.44/
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \		#指定mysql的安装路径
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \ #指定mysql进程监听套接字文件(数据库连接文件)的存储路径
-DSYSCONFDIR=/etc \                             #指定配置文件的存储路径
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \            #指定进程文件的存储路径
-DDEFAULT_CHARSET=utf8  \                       #指定默认使用的字符集编码,如 utf8
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \			#指定默认使用的字符集校对规则
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \						#指定支持其他字符集编码
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \              #安装INNOBASE存储引擎
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \               #安装ARCHIVE存储引擎 
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \             #安装BLACKHOLE存储引擎 
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \            #安装FEDERATED存储引擎 
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \         #指定数据库文件的存储路径
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \          #指定boost的路径,若使用mysql-boost集成包安装则-DWITH_BOOST=boost
-DWITH_SYSTEMD=1								#生成便于systemctl管理的文件存储引擎选项:
MYISAM,MERGE,MEMORY,和CSV引擎是默认编译到服务器中,并不需要明确地安装。
静态编译一个存储引擎到服务器,使用-DWITH_engine_STORAGE_ENGINE= 1
可用的存储引擎值有:ARCHIVE, BLACKHOLE, EXAMPLE, FEDERATED, INNOBASE (InnoDB), PARTITION (partitioning support), 和PERFSCHEMA (Performance Schema)
编译及安装
make -j4 && make install
创建mysql用户
useradd -M -s /sbin/nologin  mysql
修改mysql 配置文件
vim /etc/my.cnf								#删除原配置项,再重新添加下面内容
[client]									#客户端设置
port = 3306
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock			[mysql]										#服务端设置
port = 3306
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock
auto-rehash									#开启自动补全功能[mysqld]									#服务全局设置
user = mysql       							#设置管理用户
basedir=/usr/local/mysql					#指定数据库的安装目录
datadir=/usr/local/mysql/data				#指定数据库文件的存储路径
port = 3306									#指定端口
character-set-server=utf8					#设置服务器字符集编码格式为utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid		#指定pid 进程文件路径
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock			#指定数据库连接文件
bind-address = 0.0.0.0						#设置监听地址,0.0.0.0代表允许所有,如允许多个IP需空格隔开
skip-name-resolve							#禁止域名解析,包括主机名,所以授权的时候要使用 IP 地址
max_connections=4096						#设置mysql的最大连接数
default-storage-engine=INNODB				#指定默认存储引擎
max_allowed_packet=32M						#设置在网络传输中一次消息传输量的最大值。系统默认值为 1MB,最大值是 1GB,必须设置 1024 的倍数。
server-id = 1								#指定服务ID号sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES----------------------------------------------------------------------------------------------------------

sql_mode常用值如下:
NO_ENGINE_SUBSTITUTION
如果需要的存储引擎被禁用或未编译,那么抛出错误。不设置此值时,用默认的存储引擎替代,并抛出一个异常

STRICT_TRANS_TABLES
在该模式下,如果一个值不能插入到一个事务表中,则中断当前的操作,对非事务表不做限制

NO_AUTO_CREATE_USER
禁止GRANT创建密码为空的用户

NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO
mysql中的自增长列可以从0开始。默认情况下自增长列是从1开始的,如果你插入值为0的数据会报错

NO_ZERO_IN_DATE
不允许日期和月份为零

NO_ZERO_DATE
mysql数据库不允许插入零日期,插入零日期会抛出错误而不是警告

ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO
在INSERT或UPDATE过程中,如果数据被零除,则产生错误而非警告。默认情况下数据被零除时MySQL返回NULL

PIPES_AS_CONCAT
将"||"视为字符串的连接操作符而非或运算符,这和Oracle数据库是一样的,也和字符串的拼接函数Concat相类似

ANSI_QUOTES
启用ANSI_QUOTES后,不能用双引号来引用字符串,因为它被解释为识别符

更改mysql安装目录和配置文件的属主属组
chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/
chown mysql:mysql /etc/my.cnf
 设置路径环境变量
echo 'export PATH=/usr/local/mysql/bin:/usr/local/mysql/lib:$PATH' >> /etc/profile	
source /etc/profile
初始化数据库
cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \				#生成初始化密码为空
--user=mysql \                      #指定管理用户
--basedir=/usr/local/mysql \        #指定数据库的安装目录
--datadir=/usr/local/mysql/data		#指定数据库文件的存储路径
添加mysqld系统服务
cp /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/		#用于systemctl服务管理
systemctl daemon-reload         #刷新识别     
systemctl start mysqld.service  #开启服务
systemctl enable mysqld         #开机自启动
netstat -anpt | grep 3306       #查看端口
修改mysql 的登录密码
mysqladmin -u root password "abc123" 	#给root账号设置密码为abc123,原始密码为空
授权远程登录
mysql -u root -pabc123
grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by 'abc123';
#授予root用户可以在所有终端远程登录,使用的密码是abc123,并对所有数据库和所有表有操作权限show databases;			#查看当前已有的数据库

三、mysql的数据类型

3.1 常用的数据库类型

类型含义
init整型   无符号[0,2^32-1],有符号[-2^31,2^31-1]
float单精度浮点    4字节32位
double双精度浮点    8字节64位
char固定长度的字符类型
varchar可变长度的字符类型
text文本
image图片
decimal(5,2)5个有效长度数字,小数点后面有2位

 3.2 char与varchar的区别 

CHAR(4)存储需求VARCHAR(4)存储需求
''' '4个字节''1个字节
'ab''ab '4个字节'ab '3个字节
'abcd''abcd'4个字节'abcd'5个字节
'abcdefgh''abcd'4个字节'abcd'5个字节

CHAR和VARCHAR类型类似,但它们保存和检索的方式不同。它们的最大长度和是否尾部空格被保留等方面也不同。在存储或检索过程中不进行大小写转换。 

字节大小:

        char无论是否有值,都会占用固定长度的字节大小,保存在磁盘上都是4字节。

        varchar在保存字符时,默认会加一个隐藏的结束符,因此结束符会多算一个字节。

优劣比较:

        varchar比char节省磁盘空间。

        但varchar类型的数据读写速度比char慢,因为char是连续的磁盘空间,而varchar在多次增删改查中会产生一些磁盘空间碎片

四、mysql的数据库结构  

4.1 查看库信息  

#查看数据库中的所有库mysql> show databases;

4.2 查看表信息 

方式一:先切换库,再查看 
#格式:use 库名
mysql> use ckx;mysql> show  tables;

方式二:直接查看  

4.3 查看表的字段结构  

方式一:先切换库,在查看指定表的字段
 USE  数据库名;      #切换库SHOW TABLES;      #查看库中的表DESCRIBE 表名;     #查看指定表的结构(  DESCRIBE 可以缩写为DESC)
纵向查看方式:
​
desc  表名\G;

方式二:直接查看表结构 
 DESCRIBE [数据库名.]表名;可缩写成:DESC 数据库名.表名;

五、SQL语句 

5.1  SQL中的名词介绍

  • 数据库:database
  • 表:table,行:row 列:column
  • 索引:index
  • 视图:view
  • 存储过程:procedure
  • 存储函数:function
  • 触发器:trigger
  • 事件调度器:event scheduler,任务计划
  • 用户:user
  • 权限:privilege

5.2 SQL语言规范

  • 在数据库系统中,SQL 语句不区分大小写,建议用大写。
  • SQL语句可单行或多行书写,默认以 " ; " 结尾。
  • 关键词不能跨多行或简写。
  • 用空格和TAB 缩进来提高语句的可读性。
  • 子句通常位于独立行,便于编辑,提高可读性。

数据库对象和命名:

    数据库的组件(对象):

    数据库、表、索引、视图、用户、存储过程、函数、触发器、事件调度器等。

    命名规则:

  • 必须以字母开头,后续可以包括字母,数字和三个特殊字符(# _ $)
  • 不要使用MySQL的保留字,如table、select、show、databases。
  • 数据库名、表名、用户名区分大小

 5.3 SQL语言分类 

DDL:数据定义语言,用于创建数据库对象,如库、表、索引等
DML:数据操纵语言,用于对表中的数据进行管理
DQL:数据查询语言,用于从数据表中查找符合条件的数据记录
DCL:数据控制语言,用于设置或者更改数据库用户或角色权限

六、Mysql数据库基本的增删改查命令  

6.1  创建数据库及数据库表 

CREATE DATABASE 数据库名;

 CREATE TABLE 表名(字段1 数据类型,字段2 数据类型[,...] [,PRIMARY KEY (主键名)]);

主键:共同点:字段的值都是唯一的,不允许有重复值。 

条件判断创建数据表 

create table if not exists 表名 (字段1  数据类型   约束1  约束2...................字段n  数据类型   约束 );

6.2 插入数据 

方法一:指定字段插入数据 
 #为指定字段插入值INSERT INTO 表名(字段1,字段2[,...]) VALUES (字段1的值,字段2的值,...);    #注意字段的属性not null,则必须为该字段插入值

此外只要是指定的字段不是主键,或则为设置“非空”,也可以不插入数据

方法二:直接按照字段顺序插入  
为所有字段插入值insert into 表名 values (所有字段的值);   #每个字段值用逗号相隔;

6.3 查找数据库表中的数据  

 SELECT * FROM 表名;      #查询表中所有记录​#按条件查找数据记录,且只显示指定字段的值SELECT 字段名1,字段名2[,...] FROM 表名 [WHERE 条件表达式];​#mysql的分页语句:select * from 表名 limit 2; select * from 表名 limit 2,3;       #显示第2行后的前3行(即显示第3~5行)

6.4 修改表中的数据  

修改时:建议指定的条件表达式为主键,主键具有唯一性,避免错改 

UPDATE 表名 SET 字段名1=字段值1[,字段名2=字段值2] [WHERE 条件表达式];

6.5 删除表中的数据

 DELETE FROM 表名 [WHERE 条件表达式];     #删除一定要加条件,不然会删除整个表

6.6 删除指定的表  

DROP TABLE 数据库名.表名;
或
USE 库名;
DROP TABLE 表名;

6.7 删除指定的库 

DROP DATABASE 数据库名;

七、表结构的管理 

7.1 修改表名

 ALTER TABLE 旧表名 RENAME 新表名

7.2 扩展表结构(增加字段)  

 ALTER TABLE 表名 ADD 字段名 数据类型;

7.3 修改字段名,添加唯一健 change 

 ALTER TABLE 表名 CHANGE 旧字段名 新字段名 [数据类型] [约束];

7.4 删除字段 drop 

 ALTER TABLE 表名 DROP 字段名;

 7.5 复制表结构

方式一:创建新表,导入数据
 create table 新表名 like 旧表名;             #通过LIKE方法,复制旧表的结构生成新表insert into 新表名 select * from 旧表名;     #再将旧表数据导入新表

 

方式二:复制表  
 create table 新表名 (select * from 旧表名);  #不能够保证克隆的表保证原有的结构

7.6 临时表的创建  

CREATE TEMPORARY TABLE 表名(字段1 数据类型,字段2 数据类型[, ...] [, PRIMARY KEY (主键名)]);

创建方式与创建表完全一致,最大的区别是,临时表只在当前的数据库连接生效,当数据库连接断开或重新连接终端时,该临时表均失效,无法查看。

7.7  清除表的两种方式比较

方式一:delete清空 
 delete from 表名;

方式二:truncate清空 

 truncate table 表名;    

两者区别:

(1)delete清空属于按照行清空,一行一行进行,效率低,速度慢(对于表数据较多的情况) truncate相当于删除表数据,保留表结构,重新创建一个与原表结构相同的表 。

(2)当数据表中有自增型约束字段时,delete清除表数据后,在插入数据时,自增字段的数值会接着被删除表数据的最后一个自增数,计数。(eg:被删除表数据最后一行id(自增),为10,再创建时,该id从11开始)。truncate清空后,自增型字段会从1开始计数。

 八、Mysql中常见的约束

  • 主键约束(primary key) PK

主键具有唯一性,不可重复性,不可为空的特点。一般用于删除,查询时条件语句的条件。主键在一张表中只能有一个

  • 自增长约束(auto_increment)

该约束针对于整数类型的字段,当插入该字段数据为空时,系统会根据上一个数,自动加1

  • 非空约束(not null)

该约束到字段后,该字段中的数据插入不能为空

  • 唯一性约束(unique)

该约束添加后,该字段的数据每行均为唯一的,不可重复。唯一性约束可以在一张表中有多个

  • 默认值约束(default)

默认值约束,为该字段设置初始值,如果没有为该字段插入数据,就为初始值

  • 零填充约束(zerofill)

零填充针对整数型的字段,例如int默认为11位,除了填写的数字以外其他用零填充

  • 外键约束(foreign key)FK

外键约束,至少将两张表进行关联。我们将这两张表分为主表和从表,主表的主键作为从表的外键。增加数据时,先进行主表操作,如果增加的数据外键值在主表中没有,就要先在主表中添加。

若进行删除操作,就要先进行从表操作,只要将从表有关主表(主键值)全部清除后,才能清除该主表的主键值。

 总结

查看数据库和表:

show databases;

use 库名;

show tables;

desc 表名;

desc 表名\G

show  table 表名;


创建及删除数据库和表:

create database 库名;

create table 表名(字段1 数据类型 [属性], 字段2 .....);

DROP TABLE [数据库名.]表名;

DROP DATABASE 数据库名;


表数据的增删改查:

insert into 表名 values (所有字段的值);

insert into 表名 (指定字段名称) values(字段的值);

delete from 表名 [where ...];

update 表名 set 字段=值[, 字段2=....] [where ...];

select 字段1[,字段2....] from 表名 [where ...];

select * from 表名;


主键:

主键:primary key    特点:具有唯一性和不可复用性。通常作为条件表达式用于查询,删除,修改的条件

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