数据库概述与MySQL数据库编译安装

前言

• 数据库（database），简而言之可视为电子化的文件柜–存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增，截取，更新，删除等操作。
• 所谓“数据库”是以一定方式储存在一起，能予多个用户共享，具有尽可能小的冗余度，与应用程序彼此独立的数据集合
• 一个数据库由多个表空间（tablespace）构成

一：数据库概述

1.1：什么是数据库？

1.1.1：基本概念

• 数据
  • 描述事物的符号记录称为数据（Data）
  • 包括数字，文字、图形、图像、声音、档案记录等
  • 以“记录”形式按统一的格式进行存储
  • 每一行，称为记录
  • 每一列，称为字段
• 表
  • 将不同的记录组织在一起，就形成了“表
  • 是用来存储具体数据的
• 数据库
  • 数据库就是表的集合，是存储数据的仓库
  • 以一定的组织方式存储的相互有关的数据

1.1.2：数据库有什么作用？

• 数据的持久化保存

  高可靠，高可用

  数据的快速提取

1.2：数据库系统发展史

• 第一代数据库
  • 自20世纪60年代起，第一代数据库系统问世。它们是层次模型与网状模型的数据库系统，为统一管理和共享数据提供了有力的支撑
• 第二代数据库
  • 20世纪70年代初，第二代数据库–关系数据库开始出现
  • 20世纪80年代初，IBM公司的关系数据库系统DB2问世，作为第二代数据库系统的关系数据库，开始逐步取代层次与网状模型的数据库，成为占主导地位的数据库，成为行业主流。
  • 到目前为止，关系数据库系统仍占领数据库应用的主要地位
• 第三代数据库
  • 自20世纪80年代开始，各种适应不同领域的新型数据库系统不断涌现，如工程数据库，多媒体数据库，图形数据库，智能数据库，分布式数据库及面向对象数据库等，特别是面向对象数据库系统，由于其实用性强，适应面广而受到人们的青睐
  • 20世纪90年代后期，形成了多种数据库系统共同支撑应用的局面
  • 当然，在商务应用方面，依然还是关系数据库占主流，不过，已经有一些新的元素被添加进主流商务数据库系统中。
  • 例如，Oracle支持的“关系-对象”数据库模型

1.3：当今主流数据库类型有哪些？

1.3.1：数据库存储类型

• 关系型数据库：
  • 存储的是数值，字符，字符串，布尔值等
• 非关系型数据库：
  • 存储的是图片，视频，语音等（对象）

1.3.2：哪些数据库是关系型数据库？

• MySQL（甲骨文公司收购）
  • 免费，开源，体积小
• sql server（微软公司产品）
  • 面向Windows操作系统
  • 简单，易用
• access（微软公司产品）
  • 面向Windows操作系统
  • 是Microsoft office套件应用程序的成员
• oracle（甲骨文公司产品）
  • 面向所有主流平台
  • 安全，完善，操作复杂
• db2（IBM公司）
  • 面向所有主流平台
  • 大型，安全，完善
• sybase（Sybase公司）
  • 面向所有主流平台
  • 大型，安全，完善
  • 全球最大

1.3.3：哪些数据库是非关系型数据库？

• MongoDB
• Redis（内存/缓存数据库），以K-V（key-value—）键值对形式存在，变量名-值
• memcache（内存/缓存数据库），以K-V（key-value—）键值对形式存在，变量名-值
• Redis和memcache相同点
  • 存储高热数据库
• Redis和memcache不同点
  • Redis可以做持久化保存，可以存储对象

1.4：关系数据库详解

• 关系数据库系统是基于关系模型的数据库系统，它的基本概念来自于关系模型

• 关系模型建立在关系代数的理论基础上，数据结构使用简单易懂的二维数据表，可以用简单的“实体-关系”（ER）图来直接表示

• E-R图中包含了实体（数据对象）、关系和属性三个要素。例如：

  

• 实体：

  • 也称为实例，对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“
    事物”，如银行客户、银行账户等

• 属性：

  • 实体所具有的某一特性，一个实体可以有多个属性。例如，“银行客户”实体集中的每个实体均具有姓名、住址、电话等属性

• 联系：

  • 实体集之间的对应关系称为联系，也称为关系。例如，银行客户和银行账户之间存在“储蓄”的关系

• 所有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据库

• 关系数据库表中会有编码，称为主键，具有唯一，非空特性

• 关系数据库的存储结构是二维表格，反映事物及其联系的数据是以表格形式保存的

• 在每个二维表中，每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息；每一列称为一个字段，用来描述对象的一个属性

• 关系型数据库的应用举例：

  • 12306用户信息系统
  • 淘宝账号信息系统、支付宝账号系统移动、电信、联通手机号信息系统、计费系统银行用户账号系统
  • 网站用户信息系统

1.5：非关系数据库详解

• 非关系数据库也被称作 NOsQL（Not Only SQL），存储数据不以关系模型为依据，不需要固定的表格式

• 非关系型数据库作为关系数据库的一个补充，在日益快速发展的网站时代，发挥着高效率与高性能

• 非关系型数据库的优点

  • 数据库高并发读写的需求
  • 对海量数据高效率存储与访问
  • 数据库的高扩展性与高可用性的需求

• NoSQL大部分以文件形式存在

• 关系型数据库存储方式

  • 键值方式（ key-value），以键为依据存储、删、改数据
  • 列存储（ Column- oriented），将相关的数据存储在列族中
  • 文档的方式，数据库由一系列数据项组成，每个数据项都有名称与对应的值
  • 图形方式，实体为顶点，关系为边，数据保存为一个图形

• 非关系数据库产品

  • Memcached是一个开源的、高性能的、具有分布式内存对象的缓存系统，以 key-value方式存储数据

    • 缓存数据以减轻数据库压力并能加快访问速度
    • 加速动态Web应用
    • 缓存的内容保存在内存中

  • redis也是一个以key-vaue方式存储数据的，数据也是保存在内存中，但会定期将数据写入磁盘中

    • 相对于 Memcached有以下特点
      • 支持内存缓存
      • 支持持久化
      • 数据类型更多
      • 支持集群、分布式
      • 支持队列

  • 数据库的日志文件用来做恢复，oracle日志称为重做日志组

  • 例如：

    • 阿里oss对象存储采用oracle重做日志组思想，

      阿里oss数据一式三份，是盘古系统

      Redis有一个中继日志（二进制日志）

  • Redis应用举例

    • 数据库前端缓存
    • session共享
    • 当需要缓存除了key/value之外的更多数据类型时
    • 当缓存的数据需要长久保存

二：编译安装MySQL

2.1：MySQL数据库

2.1.1：什么是MySQL数据库？

• MySQL是一款深受欢迎的开元关系型数据库
• oracle旗下的产品
• 遵守了GPL协议，可以免费使用与修改
• 特点
  • 性能卓越，服务稳定
  • 开源，无版权限制，成本低
  • 多线程，多用户
  • 给予C/S（客户端/服务器）架构
  • 安全可靠

2.1.2：MySQL商业版与社区版有什么区别？

• MySQL商业版是由MySQL AB公司负责开发与维护，需要付费才能使用
• MySQL社区版是由分散在世界各地的MySQL开发者，爱好者一起开发与维护，可以免费使用
• 两者区别
  • 商业版组织管理与测试环节更加严格，稳定性更好
  • 商业版不遵守GPL
  • 商业版可获得7*24小时的服务，如故障维护与打补丁等

2.1.3：MySQL产品阵营有哪些？

• 第一阵营：5.0-5.1，可说是早期产品的延续
• 第二阵营：5.4-5.7阵营，更好的整合了MySQL AB公司，社区，第三方公司开的存储引擎，从而提高性能
• 第三阵营：6.0-7.1阵营，就是MySQL cluster版本，为适应新时代集群对数据库的需求而开发

2.2：如何编译安装MySQL（5.7版本）？

2.2.1：安装mysql环境依赖包

yum -y install gcc \
gcc-c++ \
ncurses \	'//字符终端的包，方便终端操作'
ncurses-devel \
bison \	'//函数库'	
cmake	'//没有configure，使用cmake'

2.2.2：cmake配置和make和make install

解压mysql-boost-5.7.20.tar.gz到opt目录下	'//boost是5.7版本的特性'
进入mysql1-57.20目录

cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \	'//sock;通讯文件，连接数据库，通讯协议的载体'
-DSYSCONFDIR=/etc \	'//配置目录指向etc'
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \	'//pid文件位置'
-DDEFAULT_CHARSET=utf8 \	'//此行和下一行为字符集相关'
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \	'//此行和下三行为存储引擎'
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \	'//指定存放位置'
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \	'//指定boost位置'
-DWITH_SYSTEMD=1	'//守护进程'

make & make install

2.2.3：创建用户，设置/usr/local/mysql目录的权限

useradd -s /usr/sbin/nologin mysql
chown -R mysql.mysql /usr/local/mysql

2.2.4：编辑配置文件

cd /etc
vim my.cnf
'//将内容全部删除，添加以下内容'
[client]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock

[mysql]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock

[mysqld]
user = mysql
basedir = /usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port = 3306
character_set_server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock
server-id = 1

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

2.2.5：设置环境变量

echo 'PATH=/usr/local/mysql/bin:/usr/local/mysql/lib:$PATH' >> /etc/profile
echo 'export PATH' >> /etc/profile
source /etc/profile

2.2.6：初始化数据库

cd /usr/local/mysql/
执行
bin/mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data 

cp usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/

2.2.7：开启数据库，检查状态

systemctl enable mysqld
systemctl start mysqld
systemctl stop mysqld
systemctl status mysqld
netstat -ntap |grep mysqld	'//应该查出来3306端口'

2.2.8：设置mysql密码

mysqladmin -u root -p password '//刚开始没密码是空的直接回车，然后输入密码abe123，再次确认密码'

2.2.9：尝试登录数据库

mysql -u root -p   '//这个命令敲下，提示要输入密码，这个就是刚才设置的密码abc123'
d
systemctl start mysqld
systemctl stop mysqld
systemctl status mysqld
netstat -ntap |grep mysqld	'//应该查出来3306端口'