一 資料庫管理軟體的由來

基於我們之前所學，資料要想永久儲存，都是保存於檔案中，毫無疑問，一個檔案僅僅只能存在於某一臺機器上。

如果我們暫且忽略直接基於檔案來存取資料的效率問題，並且假設程式所有的元件都執行在一臺機器上，那麼用檔案存取資料，並沒有問題。

很不幸，這些假設都是你自己意淫出來的，上述假設存在以下幾個問題。。。。。。

1、程式所有的元件就不可能執行在一臺機器上

#因為這臺機器一旦掛掉則意味著整個軟體的崩潰，並且程式的執行效率依賴於承載它的硬體，而一臺機器機器的效能總歸是有限的，受限於目前的硬體水平，就一臺機器的效能垂直進行擴充套件是有極限的。

#於是我們只能通過水平擴充套件來增強我們系統的整體效能，這就需要我們將程式的各個元件分佈於多臺機器去執行。
 

2、資料安全問題

#根據1的描述，我們將程式的各個元件分佈到各臺機器，但需知各元件仍然是一個整體，言外之意，所有元件的資料還是要共享的。但每臺機器上的元件都只能操作本機的檔案，這就導致了資料必然不一致。

#於是我們想到了將資料與應用程式分離：把檔案存放於一臺機器，然後將多臺機器通過網路去訪問這臺機器上的檔案（用socket實現），即共享這臺機器上的檔案,共享則意味著競爭，會發生資料不安全，需要加鎖處理。。。。

3、併發 

根據2的描述，我們必須寫一個socket服務端來管理這臺機器（資料庫伺服器）上的檔案，然後寫一個socket客戶端，完成如下功能：

#1.遠端連線（支援併發）
 

#2.開啟檔案
#3.讀寫（加鎖）
#4.關閉檔案

總結：

#我們在編寫任何程式之前，都需要事先寫好基於網路操作一臺主機上檔案的程式（socket服務端與客戶端程式），於是有人將此類程式寫成一個專門的處理軟體，這就是mysql等資料庫管理軟體的由來，但mysql解決的不僅僅是資料共享的問題，還有查詢效率，安全性等一系列問題，總之，把程式設計師從資料管理中解脫出來，專注於自己的程式邏輯的編寫。

二 資料庫概述 

1 什麼是資料（Data） 

描述事物的符號記錄稱為資料，描述事物的符號既可以是數字，也可以是文字、圖片，影象、聲音、語言等，資料由多種表現形式，它們都可以經過數字化後存入計算機

在計算機中描述一個事物，就需要抽取這一事物的典型特徵，組成一條記錄，就相當於檔案裡的一行內容，如：

1 egon,male,18,1999,山東,計算機系,2017,oldboy

單純的一條記錄並沒有任何意義，如果我們按逗號作為分隔，依次定義各個欄位的意思，相當於定義表的標題

1 name,sex,age,birth,born_addr,major,entrance_time,school #欄位
2 egon,male,18,1999,山東,計算機系,2017,oldboy #記錄

這樣我們就可以瞭解egon，性別為男，年齡18歲，出生於1999年，出生地為山東，2017年考入老男孩計算機系

2 什麼是資料庫（DataBase，簡稱DB）

資料庫即存放資料的倉庫，只不過這個倉庫是在計算機儲存裝置上，而且資料是按一定的格式存放的

過去人們將資料存放在檔案櫃裡，現在資料量龐大，已經不再適用

資料庫是長期存放在計算機內、有組織、可共享的資料即可。

資料庫中的資料按一定的資料模型組織、描述和儲存，具有較小的冗餘度、較高的資料獨立性和易擴充套件性，並可為各種 使用者共享

3 什麼是資料庫管理系統（DataBase Management System 簡稱DBMS）

在瞭解了Data與DB的概念後，如何科學地組織和儲存資料，如何高效獲取和維護資料成了關鍵

這就用到了一個系統軟體---資料庫管理系統

如MySQL、Oracle、SQLite、Access、MS SQL Server

mysql主要用於大型門戶，例如搜狗、新浪等，它主要的優勢就是開放原始碼，因為開放原始碼這個資料庫是免費的，他現在是甲骨文公司的產品。
oracle主要用於銀行、鐵路、飛機場等。該資料庫功能強大，軟體費用高。也是甲骨文公司的產品。
sql server是微軟公司的產品，主要應用於大中型企業，如聯想、方正等。

4 資料庫伺服器、資料管理系統、資料庫、表與記錄的關係（重點理解！！！）

記錄：1 劉海龍  324245234 22（多個欄位的資訊組成一條記錄，即檔案中的一行內容）

表：student,scholl,class_list（即檔案）

資料庫：oldboy_stu（即資料夾）

資料庫管理系統：如mysql（是一個軟體）

資料庫伺服器：一臺計算機（對記憶體要求比較高）

總結：

    資料庫伺服器-：執行資料庫管理軟體

    資料庫管理軟體：管理-資料庫

    資料庫：即資料夾，用來組織檔案/表

    表：即檔案，用來存放多行內容/多條記錄

5 資料庫管理技術的發展歷程(瞭解)

一 人工管理階段

20世紀50年代中期以前，計算機主要用於科學計算。

當時的硬體水平：外存只有紙帶、卡片、磁帶，沒有磁碟等直接存取的儲存裝置

當時的軟體狀況：沒有作業系統，沒有管理資料的軟體，資料的處理方式是批處理。

人工管理資料具有以下特點：

1 資料不儲存：計算機主要用於科學計算，資料臨時用，臨時輸入，不儲存

2 應用程式管理資料：資料要有應用程式自己管理，應用程式需要處理資料的邏輯+物理結構，開發負擔很重

3 資料不共享：一組資料只對應一個程式，多個程式之間涉及相同資料時，必須各自定義，造成資料大量冗餘

4 資料不具有獨立性：資料的邏輯結構或物理結構發生變化後，必須對應用程式做出相應的修改，開發負擔進一步加大

二 檔案系統階段

20世紀50年代後期到60年代中期

硬體水平：有了磁碟、磁鼓等可直接存取的儲存裝置

軟體水平：有了作業系統，並且作業系統中已經有了專門的資料管理軟體，即檔案系統；處理方式上不僅有了批處理，而且能夠聯機實時處理

檔案系統管理資料具有以下優點:

1 資料可以長期儲存：計算機大量用於資料處理，因而資料需要長期儲存，進行增刪改查操作

2 由檔案系統管理資料：檔案系統這個軟體，把資料組織成相對獨立的資料檔案，利用按檔名，按記錄進行存取。實現了記錄內的結構性，但整體無結構。並且程式與資料之間由檔案系統提供存取方法進行轉換，是應用程式與資料之間有了一定的獨立性，程式設計師可以不必過多考慮物理細節。

檔案系統管理資料具有以下缺點：

1 資料共享性差，冗餘度大：一個檔案對應一個應用程式，不同應用有相同資料時，也必須建立各自的檔案，不能共享相同的資料，造成資料冗餘，浪費空間，且相同的資料重複儲存，各自管理，容易造成資料不一致性

2 資料獨立性差：一旦資料的邏輯結構改變，必須修改應用程式，修改檔案結構的定義。應用程式的改變，也將引起檔案的資料結構的改變。因此資料與程式之間缺乏獨立性。可見，檔案系統仍然是一個不具有彈性的無結構的資料集合，即檔案之間是孤立的，不能反映現實世界事物之間的記憶體聯絡。

三 資料系統階段

20世紀60年代後期以來，計算機用於管理的規模越來越大，應用越來越廣泛，資料量急劇增長，同時多種應用，多種語言互相覆蓋地共享資料結合要求越來越強烈

硬體水平：有了大容量磁碟，硬體架構下降

軟體水平：軟體價格上升（開發效率必須提升，必須將程式設計師從資料管理中解放出來），分散式的概念盛行。

資料庫系統的特點：

1 資料結構化（如上圖odboy_stu）

2 資料共享，冗餘度低，易擴充

3 資料獨立性高

4 資料由DBMS統一管理和控制

　　a：資料的安全性保護

　　b：資料的完整性檢查

　　c：併發控制

　　d：資料庫恢復

三 mysql介紹

MySQL是一個關係型資料庫管理系統，由瑞典MySQL AB 公司開發，目前屬於 Oracle 旗下公司。MySQL 最流行的關係型資料庫管理系統，在 WEB 應用方面MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，關係資料庫管理系統) 應用軟體之一。

mysql是什麼

#mysql就是一個基於socket編寫的C/S架構的軟體
#客戶端軟體
　　mysql自帶：如mysql命令，mysqldump命令等
　　python模組：如pymysql

資料庫管理軟體分類

#分兩大類：
　　關係型：如sqllite，db2，oracle，access，sql server，MySQL，注意：sql語句通用
　　非關係型：mongodb，redis，memcache

#可以簡單的理解為：
    關係型資料庫需要有表結構
    非關係型資料庫是key-value儲存的，沒有表結構

四 下載安裝

Linux版本

#二進位制rpm包安裝
yum -y install mysql-server mysql

1.解壓tar包
cd /software
tar -xzvf mysql-5.6.21-linux-glibc2.5-x86_64.tar.gz
mv mysql-5.6.21-linux-glibc2.5-x86_64 mysql-5.6.21

2.新增使用者與組
groupadd mysql
useradd -r -g mysql mysql
chown -R mysql:mysql mysql-5.6.21

3.安裝資料庫
su mysql
cd mysql-5.6.21/scripts
./mysql_install_db --user=mysql --basedir=/software/mysql-5.6.21 --datadir=/software/mysql-5.6.21/data

4.配置檔案
cd /software/mysql-5.6.21/support-files
cp my-default.cnf /etc/my.cnf
cp mysql.server /etc/init.d/mysql
vim /etc/init.d/mysql   #若mysql的安裝目錄是/usr/local/mysql,則可省略此步
修改檔案中的兩個變更值
basedir=/software/mysql-5.6.21
datadir=/software/mysql-5.6.21/data

5.配置環境變數
vim /etc/profile
export MYSQL_HOME="/software/mysql-5.6.21"
export PATH="$PATH:$MYSQL_HOME/bin"
source /etc/profile

6.新增自啟動服務
chkconfig --add mysql
chkconfig mysql on

7.啟動mysql
service mysql start

8.登入mysql及改密碼與配置遠端訪問
mysqladmin -u root password 'your_password'     #修改root使用者密碼
mysql -u root -p     #登入mysql,需要輸入密碼
mysql>GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY 'your_password' WITH GRANT OPTION;     #允許root使用者遠端訪問
mysql>FLUSH PRIVILEGES;     #重新整理許可權

1. 解壓
tar zxvf  mariadb-5.5.31-linux-x86_64.tar.gz   
mv mariadb-5.5.31-linux-x86_64 /usr/local/mysql //必需這樣，很多指令碼或可執行程式都會直接訪問這個目錄

2. 許可權
groupadd mysql             //增加 mysql 屬組 
useradd -g mysql mysql     //增加 mysql 使用者 並歸於mysql 屬組 
chown mysql:mysql -Rf  /usr/local/mysql    // 設定 mysql 目錄的使用者及使用者組歸屬。 
chmod +x -Rf /usr/local/mysql    //賜予可執行許可權 

3. 拷貝配置檔案
cp /usr/local/mysql/support-files/my-medium.cnf /etc/my.cnf     //複製預設mysql配置 檔案到/etc目錄 

4. 初始化
/usr/local/mysql/scripts/mysql_install_db --user=mysql          //初始化資料庫 
cp  /usr/local/mysql/support-files/mysql.server    /etc/init.d/mysql    //複製mysql服務程式 到系統目錄 
chkconfig  mysql on     //新增mysql 至系統服務並設定為開機啟動 
service  mysql  start  //啟動mysql

5. 環境變數配置
vim /etc/profile   //編輯profile,將mysql的可執行路徑加入系統PATH
export PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH 
source /etc/profile  //使PATH生效。

6. 賬號密碼
mysqladmin -u root password 'yourpassword' //設定root賬號及密碼
mysql -u root -p  //使用root使用者登入mysql
use mysql  //切換至mysql資料庫。
select user,host,password from user; //檢視系統許可權
drop user ''@'localhost'; //刪除不安全的賬戶
drop user [email protected]'::1';
drop user [email protected]127.0.0.1;
select user,host,password from user; //再次檢視系統許可權，確保不安全的賬戶均被刪除。
flush privileges;  //重新整理許可權

7. 一些必要的初始配置
1）修改字符集為UTF8
vi /etc/my.cnf
在[client]下面新增 default-character-set = utf8
在[mysqld]下面新增 character_set_server = utf8
2）增加錯誤日誌
vi /etc/my.cnf
在[mysqld]下面新增：
log-error = /usr/local/mysql/log/error.log
general-log-file = /usr/local/mysql/log/mysql.log
3) 設定為不區分大小寫，linux下預設會區分大小寫。
vi /etc/my.cnf
在[mysqld]下面新增：
lower_case_table_name=1

修改完重啟：#service  mysql  restart

Window版本

#1、下載：MySQL Community Server 5.7.16
http://dev.mysql.com/downloads/mysql/

#2、解壓
如果想要讓MySQL安裝在指定目錄，那麼就將解壓後的資料夾移動到指定目錄，如：C:\mysql-5.7.16-winx64

#3、新增環境變數
【右鍵計算機】--》【屬性】--》【高階系統設定】--》【高階】--》【環境變數】--》【在第二個內容框中找到 變數名為Path 的一行，雙擊】 --> 【將MySQL的bin目錄路徑追加到變值值中，用 ； 分割】
 
#4、初始化
mysqld --initialize-insecure

#5、啟動MySQL服務
mysqld # 啟動MySQL服務

#6、啟動MySQL客戶端並連線MySQL服務
mysql -u root -p # 連線MySQL伺服器

上一步解決了一些問題，但不夠徹底，因為在執行【mysqd】啟動MySQL伺服器時，當前終端會被hang住，那麼做一下設定即可解決此問題：



注意：--install前，必須用mysql啟動命令的絕對路徑
# 製作MySQL的Windows服務，在終端執行此命令：
"c:\mysql-5.7.16-winx64\bin\mysqld" --install
 
# 移除MySQL的Windows服務，在終端執行此命令：
"c:\mysql-5.7.16-winx64\bin\mysqld" --remove



註冊成服務之後，以後再啟動和關閉MySQL服務時，僅需執行如下命令：
# 啟動MySQL服務
net start mysql
 
# 關閉MySQL服務
net stop mysql

五 mysql軟體基本管理

1. 啟動檢視

[[email protected] ~]# systemctl start mariadb #啟動
[[email protected] ~]# systemctl enable mariadb #設定開機自啟動
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/mariadb.service to /usr/lib/systemd/system/mariadb.service.
[[email protected] ~]# ps aux |grep mysqld |grep -v grep #檢視程序，mysqld_safe為啟動mysql的指令碼檔案，內部呼叫mysqld命令
mysql     3329  0.0  0.0 113252  1592 ?        Ss   16:19   0:00 /bin/sh /usr/bin/mysqld_safe --basedir=/usr
mysql     3488  0.0  2.3 839276 90380 ?        Sl   16:19   0:00 /usr/libexec/mysqld --basedir=/usr --datadir=/var/lib/mysql --plugin-dir=/usr/lib64/mysql/plugin --log-error=/var/log/mariadb/mariadb.log --pid-file=/var/run/mariadb/mariadb.pid --socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
[[email protected] ~]# netstat -an |grep 3306 #檢視埠
tcp        0      0 0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*               LISTEN  
[[email protected] ~]# ll -d /var/lib/mysql #許可權不對，啟動不成功，注意user和group
drwxr-xr-x 5 mysql mysql 4096 Jul 20 16:28 /var/lib/mysql

安裝完mysql 之後，登陸以後，不管執行任何命令，總是提示這個
mac mysql error You must reset your password using ALTER USER statement before executing this statement.
解決方法：
step 1: SET PASSWORD = PASSWORD('your new password');
step 2: ALTER USER 'root'@'localhost' PASSWORD EXPIRE NEVER;
step 3: flush privileges;

2. 登入，設定密碼

初始狀態下，管理員root，密碼為空，預設只允許從本機登入localhost
設定密碼
[[email protected] ~]# mysqladmin -uroot password "123"        設定初始密碼 由於原密碼為空，因此-p可以不用
[[email protected] ~]# mysqladmin -uroot -p"123" password "456"        修改mysql密碼,因為已經有密碼了，所以必須輸入原密碼才能設定新密碼

命令格式:
[[email protected] ~]# mysql -h172.31.0.2 -uroot -p456
[[email protected] ~]# mysql -uroot -p
[[email protected] ~]# mysql                    以root使用者登入本機，密碼為空

3. 忘記密碼

linux平臺下，破解密碼的兩種方式

[[email protected] ~]# rm -rf /var/lib/mysql/mysql #所有授權資訊全部丟失！！！
[[email protected] ~]# systemctl restart mariadb
[[email protected] ~]# mysql

[[email protected] ~]# vim /etc/my.cnf    #mysql主配置檔案
[mysqld]
skip-grant-table
[[email protected] ~]# systemctl restart mariadb
[[email protected] ~]# mysql
MariaDB [(none)]> update mysql.user set password=password("123") where user="root" and host="localhost";
MariaDB [(none)]> flush privileges;
MariaDB [(none)]> \q
[[email protected] ~]# #開啟/etc/my.cnf去掉skip-grant-table,然後重啟
[[email protected] ~]# systemctl restart mariadb
[[email protected] ~]# mysql -u root -p123 #以新密碼登入

windows平臺下，5.7版本mysql，破解密碼的兩種方式：

#1 關閉mysql
#2 在cmd中執行：mysqld --skip-grant-tables
#3 在cmd中執行：mysql
#4 執行如下sql：
update mysql.user set authentication_string=password('') where user = 'root';
flush privileges;

#5 tskill mysqld #或taskkill -f /PID 7832
#6 重新啟動mysql

#1. 關閉mysql，可以用tskill mysqld將其殺死
#2. 在解壓目錄下，新建mysql配置檔案my.ini
#3. my.ini內容,指定
[mysqld]
skip-grant-tables

#4.啟動mysqld
#5.在cmd裡直接輸入mysql登入，然後操作
update mysql.user set authentication_string=password('') where user='root and host='localhost';

flush privileges;

#6.註釋my.ini中的skip-grant-tables，然後啟動myqsld，然後就可以以新密碼登入了

4. 在windows下，為mysql服務指定配置檔案

強調：配置檔案中的註釋可以有中文，但是配置項中不能出現中文

#在mysql的解壓目錄下，新建my.ini,然後配置
#1. 在執行mysqld命令時，下列配置會生效，即mysql服務啟動時生效
[mysqld]
;skip-grant-tables
port=3306
character_set_server=utf8
default-storage-engine=innodb
innodb_file_per_table=1


#解壓的目錄
basedir=E:\mysql-5.7.19-winx64
#data目錄
datadir=E:\my_data #在mysqld --initialize時，就會將初始資料存入此處指定的目錄，在初始化之後，啟動mysql時，就會去這個目錄裡找資料



#2. 針對客戶端命令的全域性配置，當mysql客戶端命令執行時，下列配置生效
[client]
port=3306
default-character-set=utf8
user=root
password=123

#3. 只針對mysql這個客戶端的配置，2中的是全域性配置，而此處的則是隻針對mysql這個命令的區域性配置
[mysql]
;port=3306
;default-character-set=utf8
user=egon
password=4573


#！！！如果沒有[mysql],則使用者在執行mysql命令時的配置以[client]為準

5. 統一字元編碼

#1. 修改配置檔案
[mysqld]
default-character-set=utf8 
[client]
default-character-set=utf8 
[mysql]
default-character-set=utf8

#mysql5.5以上：修改方式有所改動
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_general_ci
[client]
default-character-set=utf8
[mysql]
default-character-set=utf8

#2. 重啟服務
#3. 檢視修改結果：
\s
show variables like '%char%'

六 初識sql語句

有了mysql這個資料庫軟體，就可以將程式設計師從對資料的管理中解脫出來，專注於對程式邏輯的編寫

mysql服務端軟體即mysqld幫我們管理好資料夾以及檔案，前提是作為使用者的我們，需要下載mysql的客戶端，或者其他模組來連線到mysqld，然後使用mysql軟體規定的語法格式去提交自己命令，實現對資料夾或檔案的管理。該語法即sql（Structured Query Language 即結構化查詢語言）

SQL語言主要用於存取資料、查詢資料、更新資料和管理關係資料庫系統,SQL語言由IBM開發。SQL語言分為3種類型：
#1、DDL語句    資料庫定義語言： 資料庫、表、檢視、索引、儲存過程，例如CREATE DROP ALTER
#2、DML語句    資料庫操縱語言： 插入資料INSERT、刪除資料DELETE、更新資料UPDATE、查詢資料SELECT
#3、DCL語句    資料庫控制語言： 例如控制使用者的訪問許可權GRANT、REVOKE

#1. 操作資料夾
        增：create database db1 charset utf8;
        查：show databases;
        改：alter database db1 charset latin1;
        刪除: drop database db1;


#2. 操作檔案
    先切換到資料夾下：use db1
        增：create table t1(id int,name char);
        查：show tables
        改：alter table t1 modify name char(3);
              alter table t1 change name name1 char(2);
        刪：drop table t1;
    

#3. 操作檔案中的內容/記錄
        增：insert into t1 values(1,'egon1'),(2,'egon2'),(3,'egon3');
        查：select * from t1;
        改：update t1 set name='sb' where id=2;
        刪：delete from t1 where id=1;

        清空表：
            delete from t1; #如果有自增id，新增的資料，仍然是以刪除前的最後一樣作為起始。
            truncate table t1;資料量大，刪除速度比上一條快，且直接從零開始，

            auto_increment 表示：自增
            primary key 表示：約束（不能重複且不能為空）；加速查詢