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福州网站建设工作室,网站制作大概多少钱,哈尔滨建设公示,网站和公众号的区别是什么意思MySQL相关知识点可以通过点击以下链接进行学习一起加油#xff01;文章目录MySQL与MariaDB#xff1a;同源而生的数据库系统一、MySQL的安装与初步配置1. 更新系统软件包列表2. 安装MySQL服务器3. 检查MySQL服务状态4. 首次登入MySQL5. 为root用户配置密码步骤一#xff1a;…MySQL相关知识点可以通过点击以下链接进行学习一起加油文章目录MySQL与MariaDB同源而生的数据库系统一、MySQL的安装与初步配置1. 更新系统软件包列表2. 安装MySQL服务器3. 检查MySQL服务状态4. 首次登入MySQL5. 为root用户配置密码步骤一查看当前认证方式步骤二修改认证方式并设置密码步骤三刷新权限二、MySQL的彻底卸载流程三、重置遗忘的root密码四、数据库基础核心概念的深化理解1. 剖析MySQL的客户端/服务器架构2. 数据库登录命令的详细拆解3. 数据库的本质与主流产品概览4. Windows环境下的服务器管理5. 服务器、数据库、表的物理关系6. 一个完整的数据库操作实例五、MySQL 逻辑架构的深入剖析1. SQL语言的逻辑分类2. 存储引擎深入探讨最终总结在着手学习任何一门技术时搭建一个可供实践的环境是至关重要的第一步。这份笔记旨在详尽记录在基于Debian/Ubuntu的Linux系统上从零开始安装、配置、使用乃至彻底卸载MySQL的全过程。在整个学习初期所有操作都将使用root账户来执行。这样做的目的是为了暂时规避复杂的权限管理问题使学习者能够将全部精力集中在理解和掌握MySQL的核心概念与SQL基本语句上。当对基础操作有了扎实的掌握之后再回过头来学习创建普通用户并进行精细化的权限管理会是一条更为平滑和高效的学习曲线。MySQL与MariaDB同源而生的数据库系统在选择开源关系型数据库管理系统RDBMS时MySQL和MariaDB是两个无法绕开的名字。它们之间有着深厚的渊源。MySQL最初由MySQL AB公司开发后经Sun Microsystems最终被Oracle公司收购。由于社区对于MySQL在商业公司主导下其开源精神能否延续的担忧MySQL的创始人之一Michael “Monty” Widenius领导了一个由原MySQL开发者组成的核心团队创建了MariaDB。MariaDB是MySQL的一个社区驱动的分支其设计目标是保持与MySQL的高度兼容性使得用户可以轻松地从MySQL迁移至MariaDB同时承诺其核心代码将永久保持开源。在功能上MariaDB不仅复刻了MySQL的核心功能还在性能优化、新功能引入如更多的存储引擎Aria、XtraDB等方面有所建树。对于初学者而言两者的基础SQL语法和核心操作几乎完全一致因此掌握其中任何一个都能够为理解另一个打下坚实的基础。一、MySQL的安装与初步配置本次安装实践是在一个采用APT包管理器的Linux发行版例如Ubuntu上进行的。1. 更新系统软件包列表在安装任何新软件之前一个标准且必要的步骤是同步本地系统的软件包索引。这个操作能够确保系统获取到所有配置的软件源中最新的软件包版本信息、依赖关系以及安全补丁列表。sudoapt-getupdate执行此命令后终端会开始连接各个软件源服务器下载最新的包信息。这个过程本身并不会安装或升级系统中的任何软件它仅仅是刷新了本地的“软件包目录”。终端执行apt-get update命令后会显示一系列的Get或Hit条目分别代表从源服务器下载新的包信息或本地列表已是最新。最后的Reading package lists... Done表示更新过程顺利完成。2. 安装MySQL服务器当软件包列表更新至最新状态后便可以开始安装MySQL服务器。sudoapt-getinstallmysql-server这条命令指示APT包管理器下载并安装名为mysql-server的软件包。APT会自动解析其依赖关系将所有必需的组件如mysql-client客户端工具、mysql-common通用文件等一并安装。在现代的Linux发行版中安装脚本通常会自动化完成一系列初始化工作包括创建数据目录、生成默认配置文件、初始化系统数据库以及启动MySQL服务。执行安装命令后APT会列出将要安装的新软件包以及它们将占用的磁盘空间并请求确认。输入Y并按下回车键安装流程就会继续进行。3. 检查MySQL服务状态安装过程结束后MySQL服务其后台守护进程名为mysqld理论上会自动启动。为了验证服务是否正常运行可以使用service命令或在支持systemd的系统中推荐使用systemctl命令。sudoservicemysql status# 或者更推荐的方式# sudo systemctl status mysql如果服务成功启动并正在运行输出信息中会包含Active: active (running)的标识。这表明MySQL服务器已经在后台就绪并正在监听网络端口等待客户端的连接。service mysql status命令的输出结果。其中绿色的active (running)字样是核心信息明确指示MySQL服务当前处于活动状态。万一服务未能自动启动其状态可能会显示为inactive (dead)或failed。此时需要手动启动它sudoservicemysql start4. 首次登入MySQL在较新版本的Ubuntu或Debian系统中MySQL的默认安装配置了一个名为auth_socket或unix_socket的认证插件。这个插件的机制是当一个用户尝试通过本地的Unix套接字文件连接MySQL时MySQL服务器会向操作系统查询发起连接的进程属于哪个用户。如果操作系统用户是root并且该用户正在尝试以MySQL的root用户身份登录auth_socket插件就会直接信任操作系统的身份验证允许其无密码登录。因此可以直接通过以下命令进入MySQL命令行sudomysql执行此命令后如果一切顺利命令行的提示符会变成mysql。这标志着已经成功进入MySQL的交互式客户端环境可以开始执行SQL语句了。成功登录MySQL后的终端界面。其中包含了欢迎信息、当前MySQL服务器的版本号以及等待用户输入命令的mysql提示符。5. 为root用户配置密码auth_socket插件虽然简化了本地root用户的管理操作但它也限制了必须通过sudo才能登录并且无法使用密码从远程客户端如图形化界面工具或其他服务器进行连接。为了获得更通用的登录方式需要将root用户的认证方式改回传统的密码认证。步骤一查看当前认证方式首先在mysql提示符下需要查询root用户当前的认证插件是什么。这可以通过查询mysql系统数据库中的user表来完成。SELECTuser,host,pluginFROMmysql.userWHEREuserroot;这条SQL语句的含义是从名为mysql的数据库里找到名为user的表筛选出user字段值为root的所有行并显示这些行的user用户名、host允许登录的主机地址和plugin认证插件三个字段的内容。查询结果清晰地显示对于从localhost连接的root用户其plugin字段的值是auth_socket这印证了当前使用的是基于套接字的认证方式。目标是将这个值修改为mysql_native_password这是一种使用原生哈希算法存储密码的传统认证方式。步骤二修改认证方式并设置密码使用ALTER USER语句可以修改用户的属性包括其认证插件和密码。ALTERUSERrootlocalhostIDENTIFIEDWITHmysql_native_passwordBYyour_password;对这条语句进行分解ALTER USER rootlocalhost: 明确指出要修改的用户是root并且此规则仅应用于从localhost本机发起的连接。IDENTIFIED WITH mysql_native_password: 将该用户的认证插件更改为mysql_native_password。BY your_password: 为该用户设定一个新的密码。请务必将your_password替换为一个强密码。注意在原始笔记中该命令cALTER USER rootlocalhost IDENTIFIED WITH mysql_native_password you_password;存在两个语法错误开头的c和密码部分缺少BY关键字以及引号。这里已修正为正确的SQL语法。步骤三刷新权限MySQL为了提升性能会将用户的权限信息缓存在内存中。当执行了GRANT、REVOKE或ALTER USER等修改权限的操作后内存中的缓存并不会立即更新。需要显式地执行FLUSH PRIVILEGES命令通知MySQL服务器从磁盘上的授权表中重新加载权限信息使刚才的更改立刻生效。FLUSHPRIVILEGES;完成以上步骤后可以输入exit或quit退出MySQL客户端。然后尝试使用新的密码进行登录以验证配置是否成功mysql-uroot-p系统会提示Enter password:输入刚才设置的密码如果能再次进入mysql环境说明密码配置成功。二、MySQL的彻底卸载流程在某些情况下例如需要重装一个不同版本的MySQL或者不再需要数据库服务时就需要进行彻底的卸载以确保系统中没有残留的配置文件或数据文件干扰后续操作。停止MySQL服务在卸载前必须先停止正在运行的mysqld进程。sudoservicemysql stop卸载核心软件包及配置文件使用apt-get remove命令并带上--purge选项。remove只删除软件包本身而--purge会一并删除其全局的配置文件。sudoapt-getremove--purgemysql-server mysql-client mysql-common mysql-server-core-* mysql-client-core-*移除不再需要的依赖项在安装MySQL时APT可能自动安装了一些其他的包作为依赖。当MySQL被卸载后这些包如果不再被系统其他软件需要就成了“孤儿”包。autoremove命令可以安全地清理它们。sudoapt-getautoremove手动删除数据和日志目录--purge选项主要清理/etc目录下的配置文件但MySQL的数据目录默认在/var/lib/mysql和日志文件通常需要手动删除。sudorm-rf/etc/mysql /var/lib/mysql清理其他可能的残留文件为了做到最彻底的清理可以使用通配符来删除其他可能散落在系统中的相关文件。sudorm-rf/etc/mysql* /var/lib/mysql* /var/log/mysql*最后刷新包管理器完成所有清理工作后再次更新软件包列表保持系统包信息的一致性。sudoapt-getupdate三、重置遗忘的root密码忘记MySQL的root密码是初学者乃至有经验的管理员都可能遇到的问题。MySQL提供了一种恢复机制其核心原理是以一个临时禁用权限验证系统的特殊模式启动MySQL服务从而允许无密码登录并重置密码最后再恢复到正常模式。停止当前MySQL服务确保任何正常运行的mysqld实例都已关闭。sudosystemctl stop mysql以安全模式启动MySQL使用mysqld_safe脚本并附带--skip-grant-tables参数。这个参数是关键它指示MySQL服务器在启动时不加载授权表grant tables。因此服务器不会进行任何权限检查允许任何用户以任何身份连接并拥有所有权限。末尾的符号让该命令在后台执行。sudomysqld_safe --skip-grant-tables无密码登入MySQL由于权限系统被暂时禁用可以直接以root用户身份连接无需密码。sudomysql-uroot执行密码修改操作进入mysql环境后需要按顺序执行以下命令来设置新密码。FLUSHPRIVILEGES;这是一个非常重要的步骤。因为服务器启动时跳过了授权表所以像ALTER USER这样的用户管理命令可能无法正常工作。执行FLUSH PRIVILEGES会强制服务器将授权表重新加载到内存中这使得用户管理功能得以恢复。ALTERUSERrootlocalhostIDENTIFIEDBYYourNewStrongPassword!;现在可以安全地执行ALTER USER语句来设置新密码。将YourNewStrongPassword!替换为一个强度足够的新密码。FLUSHPRIVILEGES;再次执行FLUSH PRIVILEGES是为了确保新设置的密码被正确地写入磁盘并更新到内存缓存中。EXIT;完成操作后退出MySQL客户端。停止安全模式下的MySQL进程需要手动结束刚才在后台启动的mysqld进程。使用killall命令可以方便地结束所有名为mysqld的进程。sudokillallmysqld正常重启MySQL服务sudosystemctl start mysql使用新密码登录验证mysql-uroot-p系统会提示输入密码。输入刚刚设置的新密码如果能够成功登录则证明密码重置操作已成功。注意原始笔记中最后的登录命令为sudo mysql -u root -o-o不是一个标准的mysql客户端参数应为-p。四、数据库基础核心概念的深化理解1. 剖析MySQL的客户端/服务器架构MySQL是一个遵循经典的客户端/服务器Client/Server模式的软件系统。这个架构是理解其工作方式的基础。mysqld(MySQL Daemon)这是服务器端的核心。它是一个在操作系统后台持续运行的程序通常被称为“守护进程”Daemon。mysqld的主要职责包括管理磁盘上的物理数据文件。监听一个网络端口默认为TCP 3306等待客户端的连接请求。接收并解析客户端发送的SQL语句。执行SQL语句对数据进行增、删、改、查等操作。管理事务、锁、缓存等。将执行结果返回给客户端。所有的数据存储和核心计算都发生在服务器端。mysql这是官方提供的命令行客户端程序。它的角色是作为用户与mysqld服务器沟通的桥梁。用户在mysql客户端中输入的任何SQL命令都会被打包并通过网络或本地套接字发送给mysqld服务器去执行。除了mysql这个命令行工具任何能够连接到MySQL服务器并与之通信的程序都可被视为客户端例如图形化管理工具Navicat, DBeaver, MySQL Workbench或应用程序中使用的数据库连接库如Java的JDBC驱动。这种C/S架构实现了数据与操作的分离使得数据库的管理和访问变得非常灵活。客户端和服务器可以位于同一台物理机器上也可以分布在网络的不同节点上通过网络协议进行通信。2. 数据库登录命令的详细拆解登录MySQL的命令格式封装了连接服务器所必需的全部信息mysql-h[主机地址]-P[端口号]-u[用户名]-p-h(host)指定目标MySQL服务器的IP地址或域名。如果省略此参数客户端会默认尝试连接localhost即本机。-P(Port)指定服务器正在监听的端口号。注意参数是大写的P。如果省略默认端口是3306。-u(user)指定用于登录的MySQL用户名。-p(password)告知客户端登录需要密码。执行命令后客户端会交互式地提示输入密码。为了安全密码输入时不会在屏幕上显示。也可以将密码直接跟在-p后面如-pYourPassword但这会将密码暴露在命令行历史记录中存在安全风险因此不推荐在生产环境中使用。这是一个尝试使用root用户连接到IP地址为12.0.0.1、端口为3306的MySQL服务器的命令。当只使用mysql -u root -p时由于省略了-h和-P参数客户端会使用默认值尝试连接localhost的3306端口。3. 数据库的本质与主流产品概览数据库的定义从广义上讲数据库Database, DB是一个有组织的数据集合。但在计算机科学中这个词通常指代数据库管理系统DBMS。MySQL就是一种关系型数据库管理系统RDBMS。DBMS不仅是存储数据的文件集合它更是一套复杂的软件系统提供了用于定义数据结构Data Definition、操纵数据Data Manipulation、控制数据访问Data Control、保证数据一致性和持久性Transaction Control以及高效检索数据的一整套解决方案。主流数据库产品巡礼Oracle甲骨文公司的商业数据库产品功能极为强大和完善长期以来是大型企业、金融、电信等关键业务领域的首选。它以其稳定性、安全性和对复杂事务处理的强大支持而闻名但其许可费用和维护成本也相对高昂。SQL Server微软公司的关系型数据库产品与Windows Server操作系统和.NET开发框架深度集成为开发者提供了无缝的体验。在中大型企业应用特别是基于微软技术栈的项目中非常流行。MySQL作为全球最受欢迎的开源关系型数据库MySQL以其高性能、高可靠性和易用性在Web开发领域占据了主导地位。它是LAMPLinux, Apache, MySQL, PHP/Python/Perl和LNMPLinux, Nginx, MySQL, PHP/Python/Perl等经典Web架构的核心组件。PostgreSQL被誉为“功能最先进的开源关系型数据库”。它在遵循SQL标准、数据类型支持如JSON、GIS、可扩展性和处理复杂查询方面表现出色近年来在需要高级功能和严格数据一致性的应用中越来越受欢迎。SQLite一个非常轻量级的、无服务器的、嵌入式数据库引擎。它的整个数据库就是一个单一的磁盘文件作为一个C语言库被直接集成到应用程序中。因其零配置、事务性强的特点广泛应用于移动设备Android和iOS内置、桌面软件和物联网设备中。H2一个用Java编写的开源嵌入式数据库可以方便地嵌入到任何Java应用程序中。它支持标准的SQL并提供内存数据库模式非常适合用于单元测试、快速原型开发和小型应用。4. Windows环境下的服务器管理对于在Windows环境下安装的MySQL可以通过图形化的服务管理器进行启停操作。按下Win R键打开“运行”对话框输入services.msc并回车即可打开服务列表。Windows的服务管理器界面在列表中找到名为“MySQL”的服务版本号可能不同可以方便地对其进行启动、停止、暂停、重启动等操作。5. 服务器、数据库、表的物理关系在Linux文件系统上MySQL的逻辑结构与物理存储之间存在着清晰的对应关系理解这一点有助于形成一个直观的认知MySQL服务器 (mysqld)对应一个正在运行的进程它管理着一个指定的数据目录Data Directory。数据库 (Database)在逻辑上是表的集合。在物理上每个数据库通常对应数据目录下的一个子目录。例如执行CREATE DATABASE school;后在MySQL的数据目录如/var/lib/mysql/下会创建一个名为school的文件夹。表 (Table)在逻辑上是数据的二维结构。在物理上每张表对应其所属数据库目录下的一个或多个文件。这些文件的具体格式和数量由该表所使用的存储引擎决定。例如对于默认的InnoDB存储引擎一张名为students的表通常会生成students.frm存储表结构定义和students.ibd存储表的数据和索引两个文件。这个层级关系图形象地表达了一个MySQL服务器实例可以管理多个数据库而每个数据库又可以包含多张数据表。6. 一个完整的数据库操作实例下面通过一个从创建数据库到查询数据的完整流程来演示SQL的基本用法。创建数据库createdatabasehelloworld;这条命令指示MySQL服务器创建一个名为helloworld的数据库。选择要操作的数据库usehelloworld;在进行表操作之前必须先通过USE命令告诉MySQL当前会话的上下文是哪个数据库。后续所有不显式指定数据库的SQL语句都将在helloworld数据库中执行。执行use helloworld;命令后MySQL返回Database changed确认当前工作数据库已切换。创建数据表createtablestudent(idint,namevarchar(32),gendervarchar(2));向表中插入数据insertintostudent(id,name,gender)values(1,张三,男);insertintostudent(id,name,gender)values(2,李四,女);使用两条INSERT INTO语句向student表中添加了两行记录。从表中查询数据select*fromstudent;SELECT *是一个DQL数据查询语言语句*代表查询所有列FROM student指定了查询的数据源是student表。查询命令的执行结果以一个清晰的表格形式返回包含了student表中当前存储的所有行和列的数据。五、MySQL 逻辑架构的深入剖析MySQL之所以能够高效、稳定地工作得益于其精心设计的分层式、插件化的架构。这种架构使得各个组件职责分明易于维护和扩展。这是一个经典的MySQL逻辑架构图它将MySQL自顶向下划分为三个主要层次连接层、核心服务层和存储引擎层。第一层连接层 (Connectors Connection Pool)这是最外层直接与客户端打交道。它负责处理所有与连接相关的任务连接处理与线程管理接收来自各种客户端Connectors的连接请求。MySQL采用“一个连接一个线程”的模型为每个客户端连接分配一个专用的服务线程。连接池管理和复用数据库连接避免了为每个请求都重复进行TCP握手和MySQL认证的昂贵开销这对于需要处理大量短连接的应用至关重要。身份认证验证客户端提供的用户名和密码是否正确。权限验证在用户成功登录后其后续的每一个操作都会经过权限检查确保用户只执行其被授权的操作。第二层核心服务层 (SQL Interface, Parser, Optimizer, Caches Buffers)这一层是MySQL的大脑负责所有核心的数据处理逻辑。它接收来自连接层的SQL请求并最终将执行指令传递给存储引擎层。SQL接口 (SQL Interface)接收SQL命令并返回查询结果。解析器 (Parser)对SQL语句进行词法分析和语法分析生成一个内部数据结构通常是“解析树”。如果SQL语句存在语法错误解析阶段就会被驳回。优化器 (Optimizer)这是决定查询性能的核心组件。优化器会分析解析树并根据MySQL内部的统计数据如表的行数、索引的基数等生成多个可能的执行计划。然后它会使用一个基于成本的模型来评估这些计划并选择一个它认为执行成本最低的计划。例如它会决定是使用全表扫描还是使用索引以及在多表连接时应该采用什么样的连接顺序。缓存与缓冲区 (Caches Buffers)包括多个重要的内存区域如InnoDB的缓冲池Buffer Pool用于缓存数据页和索引页以减少磁盘I/O。在MySQL 8.0之前还有一个查询缓存Query Cache用于缓存SELECT查询的完整结果集但由于其在写密集型负载下维护成本高昂且易失效现已被移除。第三层存储引擎层 (Storage Engines)这是MySQL架构中最具特色的部分负责数据的物理存储和检索。MySQL的设计允许用户为数据库中的每一张表选择不同的存储引擎这种“可插拔”的机制赋予了MySQL极大的灵活性。存储引擎是真正与底层文件系统交互的组件。它定义了数据在磁盘上的存储格式、索引的实现方式、锁的粒度等。核心服务层通过一个标准的API与存储引擎层通信它不关心数据是如何被存储的只关心如何调用API来存取数据。1. SQL语言的逻辑分类结构化查询语言SQL根据其功能通常被划分为以下几个主要类别DDL (Data Definition Language)数据定义语言。用于创建、修改和删除数据库中的各种对象如数据库本身、表、视图、索引等。核心指令CREATE,ALTER,DROP,TRUNCATE。DML (Data Manipulation Language)数据操纵语言。用于对表中的数据进行操作。核心指令INSERT,UPDATE,DELETE。DQL (Data Query Language)数据查询语言。由于SELECT语句的使用频率和复杂性远超其他DML操作它常被单独划分为一类。DCL (Data Control Language)数据控制语言。用于定义用户的访问权限和安全级别。核心指令GRANT(授权),REVOKE(撤销权限)。TCL (Transaction Control Language)事务控制语言。用于管理数据库事务确保数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性ACID。核心指令COMMIT(提交事务),ROLLBACK(回滚事务),SAVEPOINT(设置事务保存点)。2. 存储引擎深入探讨可以通过执行SHOW ENGINES;命令来查看当前MySQL实例支持的所有存储引擎及其特性。showengines;show engines;命令的输出结果。这个表格列出了所有可用的存储引擎其中Engine列是名称Support列表示是否可用DEFAULT表示该引擎是当前服务器的默认存储引擎。Transactions和XA列指明了其事务支持能力。在众多存储引擎中InnoDB和MyISAM是最为著名和常用的两种。这个对比图直观地总结了InnoDB和MyISAM在几个关键维度上的核心差异。InnoDB当前默认引擎自MySQL 5.5版本起InnoDB就成为了默认的存储引擎。事务安全完全支持ACID兼容的事务提供了提交COMMIT、回滚ROLLBACK和崩溃恢复能力是需要保证数据强一致性应用的首选。行级锁定在执行写操作时InnoDB只锁定需要修改的行而不是整张表。这极大地减少了锁冲突显著提高了在高并发写入场景下的性能。外键约束支持外键可以用来强制实施表与表之间的引用完整性从数据库层面保证数据的关联正确性。适用场景绝大多数需要事务支持、高并发读写、数据完整性要求高的应用例如在线交易系统OLTP、金融服务、电子商务后台等。MyISAM历史默认引擎在MySQL 5.5版本之前是默认存储引擎。无事务支持不支持事务。这意味着它的操作是“非事务性”的如果一个操作包含多个步骤而中途失败无法自动回滚到初始状态。表级锁定其锁定机制非常简单任何写操作INSERT,UPDATE,DELETE都会锁定整张表。当一个会话在写表时其他所有会话的写操作都必须等待这在写操作频繁时会成为严重的性能瓶颈。读取性能由于其结构和锁定机制相对简单开销较小在纯粹的只读或读远多于写的场景下其查询性能有时会略优于InnoDB。全文索引曾是MyISAM的一个主要优势但现在InnoDB也提供了强大的全文索引功能。适用场景读密集型、对事务完整性要求不高的应用例如一些日志记录表、数据仓库的某些事实表或内容管理系统的文章表。在今天的应用开发中鉴于InnoDB在功能、性能和可靠性上的全面优势除非有非常明确和特殊的理由否则都应该选择并使用InnoDB作为存储引擎。最终总结MySQL作为一个构建在操作系统之上的复杂软件系统其分层架构是其高效、灵活和可扩展性的基石。连接层作为门户负责处理客户端的接入和安全核心服务层作为大脑对SQL进行智能的解析、优化和调度而可插拔的存储引擎层则作为执行者提供了多样化的物理存储方案以应对不同的业务需求。从网络模型的角度来看这三层协同工作共同构成了应用层的数据库服务。最终由存储引擎与操作系统内核进行交互将数据安全、持久地写入磁盘。通过本次从安装、配置到深入其架构和核心概念的完整学习过程为后续进行更复杂的数据库设计、SQL优化和管理维护工作奠定了坚实的基础。