MySQL数据库

一、数据库简介

1.1 使用数据库的必要性

        使用数据库可以高效且条理分明地存储数据，使人们能够更加迅速、方便地管理数据。
数据库具有以下特点：

1. 可以结构化存储大量数据，方便用户进行有效的检索和访问。
2. 可以有效地保持数据的一致性、完整性，降低数据的冗余。
3. 可以满足应用的共享和安全方面的要求。

1.2 数据库的基本概念

        1.2.1 数据

        描述事物的符号记录就称为数据。在数据库中，数据是以"记录"的方式存在的，一行数据就是一个记录，一行数据中的每一个字段(列)就是记录所拥有的属性。以下图为例：

图中的记录有编号、姓名、性别、年龄、名族、专业的属性，一共有5条记录。

        1.2.2 数据库和数据库表

        多个相同属性但不同数据的记录组织在一起，构成了数据库的"表"，即表是用来存储具体数据的。而数据库就是由多个表组成的。它是以一定的组织方式存储的相互有关的数据集合。

        1.2.3 数据库管理系统和数据库系统

        数据库管理系统(Database Management System，DBMS)是实现对数据库资源进行管理的系统软件。在操作系统的支持下，支持用户对数据库的各项操作。主要包括以下功能：

1. 数据库的建立和维护：包括建立数据库的结构和数据的录入和转换、数据库的转储与恢复、数据库的重组与性能监视等功能。
2. 数据定义功能：包括定义全局数据结构、局部逻辑数据结构、结构存储、保密模式及信息格式等功能。保证存储在数据库中的数据正确、有效和相容，以防止不合语义的错误数据被输入或输出。
3. 数据操纵功能：包括数据查询统计和数据更新两个方面。
4. 数据库的运行管理功能：数据库管理系统的核心，包括并发控制、存取控制、数据库内部维护等功能。
5. 通信功能：负责DBMS与其他软件系统之间的通信。

DBMS是一个人-机系统，一般由硬件、操作系统、数据库、DBMS、应用软件和数据库用户组成。用户可以通过DBMS操作数据库，也可以通过应用程序操作数据库。

        1.1.4 关系性数据库的基本概念

        1.关系数据库的基本结构

        关系数据库使用的存储结构是多个二维表格，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，代表相应数据库中存储对象的共有属性。数据表与数据库之间存在相应的关联，这些关联用来查询相关的数据。

        2. 主键和外键

        每个数据表中只能有一个主键，且主键字段的属性值不能重复，以保证记录的唯一性。若一个表中，有多个字段都符合属性值不重复这个条件，这些字段就是"候选键"，选择其一作为主键即可。例如：

上图中，比编号、姓名、身份证号、专业编号都是候选键，但是姓名字段有可能有重复的值，所以最好不作为主键。注意，主键的值不能为NULL(空)。

        3. 外键

        一个关系数据库通常包含多个表，通过外键(Foreign Key)可以使这些表关联起来。外键是用于建立和加强两个表数据之间的链接的一列或多列。通过将表中主键值的一列或多列添加到另一个表中，可创建两个表之间的链接。这个列就称为第二个表的外键。以下图和上面的图为例：

专业名称表的专业编号在学生信息统计表中也有，而"专业编号"是专业名称表的主键，学生信息统计表的编号就是外键。这个情况下，专业名称表就称为"主表"，学生信息统计表就称为”从表“。不建议将外键作为自己的主键。外键的值可以为NULL(空)。

        4. 数据完整性规则

        为了维护数据库中的数据与现实世界的一致性,关系数据库的数据与更新操作必须遵守下列四类完整性规则：

1. 实体完整性规则：即一条记录中的主键部分不能为空，否则不能起到唯一标识该记录的作用
2. 域完整性规则：也被称为列完整性，指定某一字段所属的一列的取值范围，例如字段为"性别"，就之后能填男、女，不可填其他值。
3. 应用完整性规则：如果两个表互相关联，那么该规则不允许引用不存在的记录。例如一个员工信息表中没有的名字A，但是在考勤表中有A，这种情况就违背了应用完整性规则。
4. 用户定义的完整性规则：用户定义的完整性规则是针对某一具体数据的约束条件，由应用环境决定。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。系统提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统方法进行处理，不再由应用程序承担这项工作。

 二、MySQL的编译安装

        先以源代码包为例：

1.  先安装好MySQL的依赖包、卸载MariaDB、安装cmake以及boost支持包，注意boost与mysql的版本保持一致。
2. 创建运行用户mysql，解包，进入解压包的目录中，配置，指定安装目录，配置文件目录，字符集和boost库的位置，之后安装。
3. 建立配置文件my.cnf，可以在配置文件中指定监听地址、端口、mysql的安装目录、数据的存放目录、最大连接数、默认字符集以及创建新的表是默认使用的存储引擎。
4. 初始化数据库(不初始化无法使用)，确定mysql的安装目录，初始化时的用户，数据的存放目录。
5. 可以设置环境变量PATH以更方便地执行mysql的命令。
6. 添加系统服务，以便通过systemctl对MySQL进行管理。

       除了源代码安装之外，最常用的还是yum安装和二进制方式安装。二进制安装方式中，包括rpm版本以及glibc版本。这次以glibc版本为例：

1. 先安装一些基础软件包如：gcc、wget、net-tools、lrzsz，以及依赖包libaio
2. 创建muysql用户
3. 二进制只需要解压mysql的压缩包即可，注意只有名字中带有”glibc“字段的mysql压缩包才能够在解压后直接使用。
4. 接下来的配置就与源码包安装相同了。