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数据库原理
数据库简介
文件存储
对数据的存储需求一直存在。保存数据的方式，经历了手工管理、文件管理等阶段，直至数据库管理阶段。
文件存储方式保存数据的弊端：
- 缺乏对数据的整体管理,数据不便修改；
- 不利于数据分析和共享;
- 数据量急剧增长,大量数据不可能长期保存在文件中。
数据库应运而生，是人们存放数据、访问数据、操作数据的存储仓库。
DB和DBMS
数据库（Database,简称DB）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
数据库管理系统(Database Management System,简称DBMS)：管理数据库的软件。
数据库建立了数据之间的联系，使用结构化的方式组织和处理数据，能够统一、集中及独立的管理数据，使数据的存取独立于使用数据的程序，实现了数据共享。
数据库的典型特征包括：数据的结构化，数据间的共享，减少数据的冗余度，以及数据的独立性。
数据库成为数据的知识仓库，并对这些数据的存储、访问、安全、数据一致性、并发操作及备份恢复负责。
图-1 DB和DBMS
关系数据库简介
关系是一个数学概念，描述两个元素间的关联或对应关系。所以关系型数据库，即是使用关系模型把数据组织到数据表(Table)中。现实世界可以用数据来描述。
主流数据库产品：
- Oracle（Oracle）
- DB2（IBM）
- SQL Server（MS）
- MySQL（Oracle）
表的概念
在关系数据库中，数据被存放于二维数据表(Table)中。
一个关系数据库由多个数据表组成，数据表是关系数据库的基本存储结构，由行和列组成，行（Row）也就是横排数据，也经常被称作记录(Record)，列（Column）就是纵列数据，也被称作字段(Field)。表和表之间是存在关联关系的。
主流关系型数据库
Oracle数据库概述
Oracle是当今著名的Oracle(甲骨文)公司的数据库产品，它是世界上第一个商品化的关系型数据库管理系统，也是第一个推出和数据库结合的第四代语言开发工具的数据库产品。
Oracle采用标准的SQL结构化查询语言，支持多种数据类型，提供面向对象的数据支持，具有第四代语言开发工具，支持UNIX、WINDOWS、OS/2等多种平台。Oracle公司的软件产品丰富，包括Oracle服务器产品，Oracle开发工具和Oracle应用软件。其中最著名的就是Oracle数据库，目前最新的版本是Oracle 12c。
DB2数据库概述
DB2是IBM的关系型数据库管理系统，DB2有很多不同的版本，可以运行在从掌上产品到大型机不同的终端机器上。DB2 Universal Database Personal Edition和DB2 Universal Database Workgroup Edition分别是为OS/2和Windows系统的单用户和多用户提供的数据库管理系统。
DB2在高端数据库的主要竞争对手是Oracle。
Sybase数据库
Sybase是美国Sybase公司研制的一种关系型数据库系统，是较早采用C/S技术的数据库厂商，是一种典型的UNIX或Windows NT平台上客户机/服务器环境下的大型数据库系统。 Sybase通常与Sybase SQL Anywhere用于客户机/服务器环境，前者作为服务器数据库，后者为客户机数据库，采用该公司研制的PowerBuilder为开发工具，在国内大中型系统中具有广泛的应用。
SYBASE主要有三种版本，一是UNIX操作系统下运行的版本，二是Novell Netware环境下运行的版本，三是Windows NT环境下运行的版本。对UNIX操作系统目前广泛应用的为SYBASE 10 及SYABSE 11 for SCO UNIX。
2010年Sybase被SAP收购。
SQL Server数据库概述
Microsoft SQL Server是运行在Windows NT服务器上，支持C/S结构的数据库管理系统。它采用标准SQL语言，微软公司对它进行了部分扩充而成为事务SQL（Transact-SQL）。
SQL Server最早是微软为了要和IBM竞争时，与Sybase合作所产生的，其最早的发展者是Sybase，和Sybase数据库完全兼容。在与Sybase终止合作关系后，微软自主开发出SQL Server 6.0版，往后的SQL Server即均由微软自行研发。最新的版本是SQL Server 2012，上一版本是2008。
Microsoft SQL Server几个初始版本适用于中小企业的数据库管理，但是后来它的应用范围有所扩展，已经触及到大型、跨国企业的数据库管理。
MySQL数据库概述
MySQL是一个开放源码的小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQL AB公司。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。
与其它的大型数据库例如Oracle、IBM DB2等相比，MySQL自有它的不足之处，如规模小、功能有限等，但对于一般个人使用者和中小型企业来说，MySQL提供的功能已经绰绰有余，而且由于MySQL是开放源码软件，因此可以大大降低总体拥有成本，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。
2008年1月16日，Sun正式收购MySQL。2009年4月20日，SUN被Oracle公司收购。目前的最新版本是MySQL5.6.
MySQL 安装
所有平台的 MySQL 下载地址为： MySQL 下载 。 挑选你需要的 MySQL Community Server 版本及对应的平台。
注意：安装过程我们需要通过开启管理员权限来安装，否则会由于权限不足导致无法安装。
Linux/UNIX 上安装 MySQL
Linux平台上推荐使用RPM包来安装Mysql,MySQL AB提供了以下RPM包的下载地址：
- MySQL - MySQL服务器。你需要该选项，除非你只想连接运行在另一台机器上的MySQL服务器。
- MySQL-client - MySQL 客户端程序，用于连接并操作Mysql服务器。
- MySQL-devel - 库和包含文件，如果你想要编译其它MySQL客户端，例如Perl模块，则需要安装该RPM包。
- MySQL-shared - 该软件包包含某些语言和应用程序需要动态装载的共享库(libmysqlclient.so*)，使用MySQL。
- MySQL-bench - MySQL数据库服务器的基准和性能测试工具。
安装前，我们可以检测系统是否自带安装 MySQL:
rpm -qa | grep mysql
如果你系统有安装，那可以选择进行卸载:
rpm -e mysql // 普通删除模式
rpm -e --nodeps mysql // 强力删除模式，如果使用上面命令删除时，提示有依赖的其它文件，则用该命令可以对其进行强力删除
安装 MySQL：
接下来我们在 Centos7 系统下使用 yum 命令安装 MySQL，需要注意的是 CentOS 7 版本中 MySQL数据库已从默认的程序列表中移除，所以在安装前我们需要先去官网下载 Yum 资源包，下载地址为： https://dev.mysql.com/downloads/repo/yum/
wget https://dev.mysql.com/get/mysql57-community-release-el7-9.noarch.rpm
rpm -ivh mysql57-community-release-el7-9.noarch.rpm
yum install mysql-server
初始化 MySQL：
mysqld --initialize
启动 MySQL：
systemctl start mysqld
查看 MySQL 运行状态：
systemctl status mysqld
注意：如果我们是第一次启动 mysql 服务，mysql 服务器首先会进行初始化的配置。
此外,你也可以使用 MariaDB 代替，MariaDB 数据库管理系统是 MySQL 的一个分支，主要由开源社区在维护，采用 GPL 授权许可。开发这个分支的原因之一是：甲骨文公司收购了 MySQL 后，有将 MySQL 闭源的潜在风险，因此社区采用分支的方式来避开这个风险。
MariaDB的目的是完全兼容MySQL，包括API和命令行，使之能轻松成为MySQL的代替品。
yum install mariadb-server mariadb
mariadb数据库的相关命令是：
systemctl start mariadb #启动MariaDB
systemctl stop mariadb #停止MariaDB
systemctl restart mariadb #重启MariaDB
systemctl enable mariadb #设置开机启动
验证 MySQL 安装
在成功安装 MySQL 后，一些基础表会表初始化，在服务器启动后，你可以通过简单的测试来验证 MySQL 是否工作正常。
使用 mysqladmin 工具来获取服务器状态：
使用 mysqladmin 命令俩检查服务器的版本, 在 linux 上该二进制文件位于 /usr/bin 目录，在 Windows 上该二进制文件位于C:\mysql\bin 。
[root@host]# mysqladmin --version
linux上该命令将输出以下结果，该结果基于你的系统信息：
mysqladmin Ver 8.23 Distrib 5.0.9-0, for redhat-linux-gnu on i386
如果以上命令执行后未输入任何信息，说明你的Mysql未安装成功。
使用 MySQL Client(Mysql客户端) 执行简单的SQL命令
你可以在 MySQL Client(Mysql客户端) 使用 mysql 命令连接到 MySQL 服务器上，默认情况下 MySQL 服务器的登录密码为空，所以本实例不需要输入密码。
命令如下：
[root@host]# mysql
以上命令执行后会输出 mysql>提示符，这说明你已经成功连接到Mysql服务器上，你可以在 mysql> 提示符执行SQL命令：
mysql> SHOW DATABASES;
+----------+
| Database |
+----------+
| mysql |
| test |
+----------+
2 rows in set (0.13 sec)
Mysql安装后需要做的
Mysql安装成功后，默认的root用户密码为空，你可以使用以下命令来创建root用户的密码：
[root@host]# mysqladmin -u root password "new_password";
现在你可以通过以下命令来连接到Mysql服务器：
[root@host]# mysql -u root -p
Enter password:*******
注意：在输入密码时，密码是不会显示了，你正确输入即可。
Windows 上安装 MySQL
Windows 上安装 MySQL 相对来说会较为简单，地那就链接https://dev.mysql.com/downloads/mysql/下载 zip 包。
最新版本可以在 MySQL 下载 中下载中查看。
点击 Download 按钮进入下载页面，点击下图中的 No thanks, just start my download. 就可立即下载：
下载完后，我们将 zip 包解压到相应的目录，这里我将解压后的文件夹放在 D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64下。
接下来我们需要配置下 MySQL 的配置文件
打开刚刚解压的文件夹 D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64，在该文件夹下创建 my.ini 配置文件，
编辑 my.ini 配置以下基本信息：
[mysql]
# 设置mysql客户端默认字符集
default-character-set=utf8
[mysqld]
# 设置3306端口
port = 3306
# 设置mysql的安装目录
basedir= D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64 #注意选择自己的安装路径
# 设置mysql数据库的数据的存放目录
datadir=D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64\data #注意选择自己数据库存放路径
# 允许最大连接数
max_connections=20
# 服务端使用的字符集默认为8比特编码的latin1字符集，设置为UTF-8编码
character-set-server=utf8
# 创建新表时将使用的默认存储引擎
default-storage-engine=INNODB接下来我们需要配置下 MySQL 的环境变量:
把Mysql的安装目录bin即D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64\bin配置到系统变量Path中
接下来我们来启动下 MySQL 数据库：
以管理员身份打开 cmd 命令行工具，切换目录：
cd D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64
初始化数据库：
mysqld --initialize --console
执行完成后，会输出 root 用户的初始默认密码，如：
...
2018-04-20T02:35:05.464644Z 5 [Note] [MY-010454] [Server] A temporary password is generated for root@localhost: t0ah>JrEg.5_
...t0ah>JrEg.5_ 就是初始密码，后续登录需要用到，你也可以在登陆后修改密码。
输入以下安装命令安装数据库：
mysqld install
安装过后，Windows+R键打开运行输入services.msc,查看是否成功安装mysql服务
启动输入以下命令用密码登录即可：
net start mysql
注意: 在 5.7 需要初始化 data 目录：
cd D:\Albert\mysql-8.0.13-winx64\bin
mysqld --initialize-insecure
初始化后再运行 net start mysql 即可启动 mysql。
登录 MySQL
当 MySQL 服务已经运行时, 我们可以通过 MySQL 自带的客户端工具登录到 MySQL 数据库中, 首先打开命令提示符, 输入以下格式的命名:
mysql -h 主机名 -u 用户名 -p
参数说明：
- -h : 指定客户端所要登录的 MySQL 主机名, 登录本机(localhost 或 127.0.0。1)该参数可以省略;
- -u : 登录的用户名;
- -p : 告诉服务器将会使用一个密码来登录, 如果所要登录的用户名密码为空, 可以忽略此选项。
如果我们要登录本机的 MySQL 数据库，只需要输入以下命令即可：
mysql -u root -p
按回车确认, 如果安装正确且 MySQL 正在运行, 会得到以下响应:
Enter password:
若密码存在, 输入密码登录, 不存在则直接按回车登录,此处我们输入密码刚才的密码t0ah>JrEg.5_。登录成功后你将会看到 Welecome to the MySQL monitor... 的提示语。
然后命令提示符会一直以 mysq> 加一个闪烁的光标等待命令的输入, 输入 exit 或 quit 退出登录。
用SET PASSWORD命令修改密码：
格式：mysql> set password for 用户名@localhost =‘新密码’;
例子：mysql> set password for root@localhost='123456';
MySQL 查看数据库
我们可以在登陆 MySQL 服务后，使用 show 命令查看已有数据库，语法如下:
SHOW DATABASES;
MySQL 创建数据库
我们可以在登陆 MySQL 服务后，使用 create 命令创建数据库，语法如下:
CREATE DATABASE 数据库名;
MySQL 删除数据库
在删除数据库过程中，务必要十分谨慎，因为在执行删除命令后，所有数据将会消失。
drop 命令删除数据库
drop 命令格式：
drop database <数据库名>;
例如删除名为 yxy 的数据库：
mysql> drop database yxy;
MySQL 选择数据库
在你连接到 MySQL 数据库后，可能有多个可以操作的数据库，所以你需要选择你要操作的数据库。
从命令提示窗口中选择MySQL数据库
在 mysql> 提示窗口中可以很简单的选择特定的数据库。你可以使用SQL命令来选择指定的数据库。
实例
以下实例选取了数据库 yyy:
[root@host]# mysql -u root -p
Enter password:******
mysql> use yxy;
Database changed
mysql>
执行以上命令后，你就已经成功选择了 yxy 数据库，在后续的操作中都会在 yxy 数据库中执行。
注意:所有的数据库名，表名，表字段都是区分大小写的。所以你在使用SQL命令时需要输入正确的名称。
mysql8 ：客户端连接caching-sha2-password问题
在安装mysql8的时候如果选择了密码加密，之后用客户端连接比如navicate，HeidiSQL会提示客户端连接caching-sha2-password,是由于客户端不支持这种插件，可以通过如下方式进行修改：
#修改加密规则
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password' PASSWORD EXPIRE NEVER;
#更新密码（mysql_native_password模式）
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '新密码';