数据库介绍以及windows下mysql安装

数据库介绍以及windows下mysql安装

1. 前言

我们浏览的淘宝商品页面详情、刷视频网站的一个个视频，这些数据其实都是存储在公司的存储系统中的。想象一下，如果我们逛淘宝，刷视频的时候半天点不动的情景(有点像早些年的android卡住情景)，是不是很崩溃。因此，高效的读取、高并发的交互、高可靠性的运行是对大数据管理的考验。而我们的数据库，就可以高效用、高并发、高可靠性的解决这些问题。

💭数据库是什么呢？

数据库，通俗简单的理解，就是使用特定数据结构来组织、存储和管理数据的集合，可以理解为电子化的文件柜或数据仓库。

🤔数据库有什么特点呢？

• 数据结构化
  • 数据库通过数据模型（如关系模型、文档模型）对数据进行统一组织，形成逻辑结构化的数据集合。
• 高共享性与低冗余
  • 共享性：数据库允许多用户和应用程序同时访问同一组数据，避免数据重复存储。例如，企业各部门共享客户信息数据库，减少数据孤岛。
  • 低冗余：通过规范化设计（如第三范式）消除重复数据，例如在订单系统中，客户信息仅需存储一次，而非在每个订单中重复记录。
• 高度独立性
  • 物理独立性：数据存储的物理结构（如磁盘布局、索引方式）变化不影响应用程序。例如，数据库管理员升级存储设备时，应用程序无需修改。
  • 逻辑独立性：数据的逻辑结构（如表关系、字段定义）调整时，应用程序通过视图或中间层隔离变化。例如，修改表结构后，前端应用仍能正常访问数据。
• 数据一致性和完整性
  • 一致性：通过事务管理（ACID特性）确保多操作的原子性、隔离性，避免数据冲突。例如，转账操作中，若一方扣款失败，另一方的存款操作会回滚，保证余额一致。
  • 完整性：通过约束（主键、外键、唯一性约束）和规则（如非空字段）防止非法数据进入。例如，用户注册时，系统强制校验邮箱格式。
• 安全性
  • 访问控制：设置用户权限（如读、写、执行），限制敏感数据访问。
  • 加密技术：对传输和存储的数据进行加密，防止窃听或篡改。
  • 审计与日志：记录操作日志，追踪异常行为。
• 持久性与备份恢复
  • 持久性：数据存储在磁盘等非易失性介质中，即使系统故障也不会丢失。
  • 备份与恢复：支持定期备份（完全备份、增量备份）和故障恢复机制。例如，GBase数据库通过分布式存储和日志文件实现快速恢复。
• 高并发与事务处理
  • 锁机制：如排他锁（X锁）和共享锁（S锁），防止数据冲突。
  • 事务隔离级别：如三级封锁协议，确保多用户操作互不干扰。
  • 分布式架构：将数据分片存储，提升吞吐量。例如，GBase8A支持高频交易场景的实时处理。
• 可扩展性与分布式
  • 水平扩展：通过分布式数据库（如Cassandra）增加节点，应对数据量增长。
  • 混合云架构：部分数据存储在云端，降低本地负载。例如，GBase结合混合云优化医疗数据管理。
• 支持多种数据模型
  • 关系型：适合结构化数据（如金融交易记录），支持复杂查询和事务。
  • 非关系型：如MongoDB（文档型）处理半结构化数据（如社交媒体内容），Redis（键值型）实现高速缓存。
• 高效查询与处理能力
  • 索引优化：通过B树、哈希索引加速检索。
  • 查询语言：如SQL支持复杂分析，NoSQL提供灵活的查询接口。
  • 并行处理：利用多核CPU和分布式计算提升性能，如GBase8C支持实时分析。

数据库的数据模型有多种，如关系型、非关系型、混合型。本文主要在 linux 环境下讲解 关系型数据库管理系统 MySQL安装，后续陆续更新其他内容。

2. MySQL概述

2.1 相关概念

• 数据库：（DataBase，DB）存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储。

• 数据库管理系统：（Database Management System, DBMS）是用于创建、维护和管理数据库的软件系统，位于用户与操作系统之间，提供对数据的统一访问和控制。其核心功能包括：

  • 数据定义：通过DDL（如CREATE、ALTER）创建和修改数据库结构。
  • 数据操作：使用DML（如INSERT、UPDATE、DELETE）和DQL（SELECT）实现数据增删改查。
  • 数据控制：通过DCL（如GRANT、REVOKE）管理用户权限，确保数据安全。
  • 事务管理：支持ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性），保证数据操作的可靠性。

• SQL：（Structured Query Language，SQL）操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库的统一标准。

2.2 DBMS的分类

• 关系型DBMS（RDBMS）：以表格形式存储数据，通过主键和外键关联表，如MySQL、Oracle。
• 非关系型DBMS（NoSQL）：灵活存储非结构化数据，如MongoDB（文档型）、Redis（键值型）。
• 混合型DBMS：结合两者优势，如TiDB（NewSQL）。

2.3 数据库交互图

用户使用 SQL 语言控制DBMS数据库管理系统，DBMS根据相应指令去实现对 DB 的控制，DB的内部都是一张张表格结构。主要是关系型数据库都可以使用SQL语言进行交互。

2.4 MySQL 介绍

MySQL是全球最流行的开源关系型数据库管理系统（RDBMS）之一，其具备开源免费、高性能、跨平台、安全等特点被广泛使用。

MySQL采用分层架构，核心组件包括：

1. 连接层
   • 处理客户端连接、认证及线程管理，支持TCP/IP、Unix Socket等协议。
2. 服务层
   • SQL解析器：解析并校验SQL语法，生成执行计划。
   • 查询优化器：选择最优索引和执行路径，提升查询效率。
3. 存储引擎层
   • 负责数据存储与读写，支持多种引擎（如InnoDB、MyISAM）。
   • InnoDB：默认引擎，支持事务、外键及MVCC（多版本并发控制）。
4. 底层存储系统
   • 数据以文件形式存储（如InnoDB的.ibd文件），依赖操作系统管理磁盘IO。

MySQL 常见应用场景🐾如下：

1. WEB应用开发

   • MySQL在动态网站和Web应用中占据主导地位，尤其适合以下场景：

     • 电商平台：存储商品信息、订单数据和用户行为，支持高并发交易（如淘宝、京东等大型平台）。
     • 内容管理系统（CMS）：WordPress、Drupal等主流CMS默认采用MySQL管理文章、评论和用户权限。
     • 社交媒体：处理用户关系链、帖子内容及互动数据，例如Facebook早期架构中的部分功能依赖MySQL。

2. 企业级应用

   • MySQL在企业内部系统中表现突出，例如：

     • 客户关系管理（CRM）：集中管理客户资料、交易记录和沟通日志。
     • 供应链与库存管理：实时跟踪库存变动，支持多仓库协同操作。
     • 人力资源管理（HRM）：存储员工档案、薪资信息和绩效考核数据。

3. 移动应用与物联网（IoT）

   • MySQL在移动应用后端和IoT现突出，例如：
     • 移动应用后端：健身类App记录用户运动数据，社交类App存储聊天记录，均依赖MySQL的高效读写能力。
     • 物联网设备管理：存储传感器数据（如温度、湿度）、设备状态及日志，适用于智能家居和工业物联网。

3. MySQL 安装

1. 下载 MySQL 安装包，下载的是 8.0.28 windows 版本，大家可以直接点击下载 8.0.28 mysql下载链接

2. 直接解压到自定义目录；

3. 安装要看压缩包内容是免安装还是msi后缀需要安装的，上面链接下载的是免安装版本的安装参考 免安装，如果是需要安装版本，请参考下面链接完成配置 msi后缀参考 ；

4. 添加 第 2 步骤中自定义安装目录中 bin 目录到系统 PATH；

5. 进入cmd 命令行进行版本验证；

   C:\Users\xxx>mysql --version
   mysql  Ver 8.0.28 for Win64 on x86_64 (MySQL Community Server - GPL)
   

6. 连接mysql

   C:\Users\xx>mysql -u root -p
   # 输入第3步中的密码,会看到如下部分
   Enter password: *********
   Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
   Your MySQL connection id is 8
   Server version: 8.0.28 MySQL Community Server - GPLCopyright (c) 2000, 2022, Oracle and/or its affiliates.Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
   affiliates. Other names may be trademarks of their respective
   owners.Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.mysql>
   

7. Navicat 安装参考 Navicat16安装