一、数据库的基本概念
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数据(Data)
数据库中存储的实际信息,可以是数字、文本、图像等形式。
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表
以行和列的形式结构化存储数据。
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数据库
表的集合,存放数据的仓库
数据库 ——> 数据表 ——> 数据
数据库管理系统(DBMS)
● 数据库的建立和维护功能:包括建立数据库的结构和数据的录入与转换、数据库的 转储与恢复、数据库的重组与性能监视等功能。
● 数据定义功能:包括定义全局数据结构、局部逻辑数据结构、存储结构、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。
● 数据操纵功能:包括数据查询统计和数据更新两个方面。
● 数据库的运行管理功能:这是数据库管理系统的核心部分,包括并发控制、存取控 制、数据库内部维护等功能。
● 通信功能:DBMS 与其他软件系统之间的通信,如 Access 能与其他 Office 组件进行数据交换。
DBMS的工作模式
1. 接受应用程序的数据请求和处理请求
2. 将用户的数据请求(高级指令)转换为复杂机器代码(底层指令)
3. 实现对数据库的操作
4. 从数据库的操作中接受查询结果
5. 对查询结果进行处理(格式转换)
6. 将处理结果返回给用户
二、数据库发展历史
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第一代数据库
20世纪60年代起,第一代数据库系统问世。它们是层次模型和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。代表产品是1969年IBM公司研制的层次模型数据库管理系统IMS。
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第二代数据库
在1970年代,埃德加·科德(Edgar Codd)提出了关系数据库模型,并开发了关系数据库语言SQL (Structured Query Language)。关系数据库模型使用表格(关系)来表示数据,通过基于数学理论的规范化方法,解决了数据冗余和数据不一致性等问题。
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第三代数据库
由于计算机应用的发展,计算机已从传统的科学计算、事务处理等领域,逐步扩展到工程设计、统计、人工智能、多媒体、分布式等领域,因此,需要新的数据库支撑,以满足不同领域的需求。
#一些新的元素被添加进主流数据库系统中。
引申:SQL + NoSQL 组合使用
web ——》 redis ——》mysql
CPU ——》 缓存 ——》内存
三、关系型数据库和非关系型数据库
关系型数据库
关系数据库结构是二维表,数据存储在硬盘上
优点:
- 易于维护
- 使用方便
- 复杂操作
缺点:
- 读写性能比较差,尤其是海量数据的高效率读写;
- 固定的表结构,灵活度稍欠;
- 高并发读写需求,传统关系型数据库来说,硬盘I/O是一个很大的瓶颈。
非关系型数据库
数据存储在内存中
优点:
- 格式灵活
- 速度快
- 高扩展性
- 成本低
缺点:
- 无事务处理;
- 数据结构相对复杂,复杂查询方面稍欠。
- 好多数据写在内存中
主流数据库
关系型数据库:Mysql(Oracle公司) 、 SQL server(微软) 、access(微软公司office产品)Oracle 、DB2(IBM公司),sybase(sybase)等等 PostGreSQL数据库
非关系型数据库:Redis、MongoDB
五、编译安装数据库
1. 安装mysql环境依赖包
yum -y install gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison cmake
2. 创建运行用户
useradd -s /sbin/nologin mysql
3. 解压安装包
cd /opt
tar zxvf mysql-5.7.17.tar.gz -C /opt
tar zxvf boost_1_59_0.tar.gz -C /usr/local/
mv /usr/local/boost_1_59_0 /usr/local/boost
4. 编译
cd /opt/mysql-5.7.17/
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \
-DSYSCONFDIR=/etc \
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \
-DDEFAULT_CHARSET=utf8 \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \
-DWITH_SYSTEMD=1
解释:
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \ #指定mysql的安装路径
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \ #指定mysql进程监听套接字文件(数据库连接文件)的存储路径
-DSYSCONFDIR=/etc \ #指定配置文件的存储路径
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \ #指定进程文件的存储路径
-DDEFAULT_CHARSET=utf8 \ #指定默认使用的字符集编码,如 utf8
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \ #指定默认使用的字符集校对规则
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \ #指定支持其他字符集编码
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \ #安装INNOBASE存储引擎
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \ #安装ARCHIVE存储引擎
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \ #安装BLACKHOLE存储引擎
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \ #安装FEDERATED存储引擎
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \ #指定数据库文件的存储路径
-DWITH_BOOST=/usr/local/boost \ #指定boost的路径,若使用mysql-boost集成包安装则-DWITH_BOOST=boost
-DWITH_SYSTEMD=1 #生成便于systemctl管理的文件
5. 安装数据库
make -j4 && make install
6. 修改属主属组
chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/
chown mysql:mysql /etc/my.cnf
7. 修改配置文件
vim /etc/my.cnf
[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
auto-rehash
[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
bind-address = 0.0.0.0
skip-name-resolve
max_connections=2048
default-storage-engine=INNODB
max_allowed_packet=16M
server-id = 1
解释:
vim /etc/my.cnf #删除原配置项,再重新添加下面内容
[client] #客户端设置
port = 3306
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
[mysqld] #服务全局设置
user = mysql #设置管理用户
basedir=/usr/local/mysql #指定数据库的安装目录
datadir=/usr/local/mysql/data #指定数据库文件的存储路径
port = 3306 #指定端口
character-set-server=utf8 #设置服务器字符集编码格式为utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid #指定pid 进程文件路径
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock #指定数据库连接文件
bind-address = 0.0.0.0 #设置监听地址,0.0.0.0代表允许所有,如允许多个IP需空格隔开
skip-name-resolve #禁用DNS解析
max_connections=2048 #设置mysql的最大连接数
default-storage-engine=INNODB #指定默认存储引擎
max_allowed_packet=16M #设置数据库接收的数据包大小的最大值
server-id = 1 #指定服务ID号
8. 设置环境变量
echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile
9. 初始化数据库
cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data
10. mysql服务
cp /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/
systemctl daemon-reload
systemctl start mysqld.service
systemctl enable mysqld
netstat -anpt | grep 3306
11. 设置密码
mysqladmin -u root -p password "123456"