【MySQL篇】数据库基础

1，什么是数据库？

2，主流数据库

3，MySQL介绍

1，MySQL架构

2，SQL分类

3，MySQL存储引擎

1，什么是数据库？

数据库（Database，简称DB）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。它是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。

数据库管理系统（DBMS）是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。常见的数据库管理系统有MySQL、SQL Server、Oracle等。

存储数据用文件就可以了，为什么还要弄个数据库？

一般的文件确实提供了数据的存储功能，但是没有提供非常好的数据管理能力。站在我们程序员的角度，如果需要对文件内容进行修改，查找以及新增等操作，我们需要使用编程语言编写程序来实现对文件的操作。而如果文件内容太大，就不方便操作。

而数据库就可以很好解决这个问题，只需给出字段或者要求，数据库会给出想要的结果。

文件保存数据有以下缺点：

文件的安全性问题。
文件不利用数据查询和管理。
文件不利于存储海量数据。
文件在程序中操作不方便。

2，主流数据库

1，MySQL：开源，最受欢迎的数据库，并发性好，适合web应用和中小型程序，不适合做复杂的业务。

2，Oracle：商业数据库，适合大型项目，复杂的业务逻辑。

3，SQL Server：微软的产品，商业数据库，深度集成Windows生态，支持BI和大数据分析。

4，SQLite：嵌入式轻量级数据库，适合移动端和小型应用（如 Android、iOS）。

5，PostgreSQL：开源，支持 JSON、GIS、全文搜索等扩展，功能最丰富的关系型数据库。

6，H2：是一个用java开发的嵌入式数据库。

3，MySQL介绍

1，MySQL架构

MySQL是一个可移植的数据库，几乎能在当前所有操作系统上运行，如Unix/Linux、Windows、Mac 和 Solaris。 各种系统在底层实现方面各有不同，但是 MySQL 基本上能保证在各个平台上的物理体系结构的一致性。

架构图：

MySQL的架构大致可以分为以下几层：

1，连接层（Client Connectors)：负责客户端与mysql服务器的通信。支持各种主流的编程技术：如Java、C、Python、.NET等，通过各自的API技术与MySQL建立连接。

2，服务层（Server Layer)：这是MySQL的核心部分。主要包含以下内容：

（1）连接池（Connection Pool）：负责存储和管理客户端与数据库的连接，一个线程负责管理一个连接。

（2）SQL接口：用于接受客户端发送的各种SQL命令，并返回用户需要查询的结果，如DML、DDL、存储过程、视图、触发器等。

（3）解析器（Parser）：负责将请求的SQL解析生成一个“解析树”（AST），然后根据一些MySQL规则进一步检查解析树是否合法。

（4）查询优化器（Optimizer）：当“解析树”通过解析器语法检查后，将交由优化器将其转化成执行计划，然后与存储引擎交互。

（5）缓存（Query Cache）：缓存查询结果，如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。

3，存储引擎层（Storage Engines）：负责MySQL中数据的存储与提取，与底层系统文件进行交互。MySQL存储引擎是插件式的，支持多种存储引擎。常见的存储引擎有InnoDB、MyISAM、Memory等。InnoDB是MySQL的默认存储引擎，它支持事务、行锁和外键等功能。

4，文件系统层（File System）

存储数据文件、日志文件及元数据。

表数据文件

InnoDB: .ibd（独立表空间）或 ibdata1（共享表空间）。

MyISAM: .MYD（数据文件）、.MYI（索引文件）。

日志文件

Redo Log（重做日志）：保证事务持久性（ib_logfile0, ib_logfile1）。

Undo Log（回滚日志）：保证事务原子性（存储在 undo tablespaces）。

Binlog（二进制日志）：主从复制和数据恢复（mysql-bin.000001）。

配置文件：my.cnf 或 my.ini。