数据库-基础概念

一.认识数据库

1.什么是数据库?

数据库就是存储数据的仓库

存储数据的方式1

"""
第一天就学习了一种存储数据的方式 就是变量 然而变量的存储介质是内存，内存中的数据在断电后就消失了，无法永久保存
很明显这是不行的 ,比如用户刚刚注册成功的用户名密码必须要永久。
"""

存储数据的方式2

"""
使用文件来存储数据就可以实现永久存储，但是文件是存储于硬盘上的，首先要考虑的就是效率问题一个应用程序之所以效率低就是因为io操作太多。
另外还需要考虑一个问题：
不可能所有组件运行在同一台计算机上为什么?
一台计算机的性能总归有上限  例如淘宝双11 双12  用一台计算机来做服务器的 配置再高都肯定吃不消，那怎么办?
"""

计算机的性能进行扩展

"""
1.垂直扩展
不断的提升硬件性能  不可取

2.横向扩展 (分布式计算)
添加更多的计算机 将程序的不同组件分别运行在不同的计算机上
带来的优点:
性能提高 稳定性提高(可拔插式)
现在性能问题已经解决了 通过分布式的方式
但是这些组件虽然分布在各个计算机上 但是它们还是一个整体
也就是说你操作的数据文件还是是同一份
默认情况下 程序能访问的数据 但是只有当前计算机。
"""

访问不同计算机上的文件数据

"""
如何能访问别的计算机上的文件呢? 
只有一种办法,通过网络 通过网络把你要什么数据告诉服务器 服务器在通过网络把你要的数据发送给你,得需要使用socket ,需要配套的来一个服务器端 和 客户端程序，把客户端程序分发给各个python程序 python程序通过客户端来链接服务器端 从而完成数据的读写

也就是说数据库本质上就是一套c/s结构的tcp程序
我们完全可以自己来编写这么一套软件，但是需要考虑一下几个问题

1.socket需不需实现并发? 必须要
2.既然是并发 还要考虑线程安全问题?     需要给文件操作加锁 
3.是不是任何计算机请求链接我都要接受呢? 不是需要进行用户认证 
4.单纯的对本地计算机上的数据进行读取 速度都是非常慢的硬盘上的数据有寻道寻址时间 平均延迟时间，速度太慢! 要想办法提高数据的存取效率，通过索引。

到现在我们知道了要开发一款应用程序必须先解决上述四个问题，但是对于每一个公司而言，开发周期是非常重要的，不可能为了开发应用程序而先花大把时间来编写数据库程序，这便产生了专门的数据库软件厂商。写出了专门的数据库软件。

2.常见数据库

关系型数据库

数据库可以为数据与数据之间建立关联关系，人是一条数据，他可能关联着一个工作岗位数据。双方可以通过自身找到对方。

"""
mysql 免费开源 支持中大型企业
    为了防止mysql被闭源 以及 担心oracle的优化能力
    创始人widenius 另起灶炉  开发了mariadb  mariadb 完全兼容mysql 使用起来        一模一样    
    mysql的一生 坎坎坷坷 先后被 sun   - oracle收购
oracle 收费闭源 功能强大 分布式数据库 
sqlserver  微软生态圈 仅支持 windows系统  太局限  
db2 imb 开发的数据库软件 收费闭源  经常与imb的机器绑定销售  打折啥的

非关系型

通关key value存储数据各个数据之间没有关系 不是通用性数据库 有局限性，通常将数据存储在内存中，以提高速度，所以非关系性数据库多用于缓存，与关系型数据库搭配使用。

"""
mongodb
redis
memcache

总结: 我们通常说的数据库就是一套软件 有服务端和客户端 用来操作服务器端上的文件

3.数据库相关概念

"""
数据:
    用于记录事物的状态信息 可以是数字  字符  声音 图像等等 
    如name = jerry

记录:
    一条记录用于保存一个事物的典型特征  就相当于文件中的一行
    如jerry,180,man,帅

表:
    本质就是一个文件，创建表的时候其实就是在创建一个文件 ，可以在数据库目录下看到
    可不可能把所有数据全放到同一个文件里?
    为了降低耦合性 方便管理 都应该把数据分门别类 放到不同文件中 

库:
    就是一个文件夹

dbms:   
    数据库管理软件 就是一个套接字服务器端软件

数据库服务器:
    运行有数据库管理软件的计算机
    在公司我们开发者关心的部分是哪些?
    从库往上的需要我们关心  dbms 和 服务器是运维关心的

二.安装mysql

1.下载安装包

下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/mysql/

下载的时候提供了带界面的和不带界面的 用哪个呢?

服务器通常是不带界面的linux系统，并且熟练掌握sql语句通常是面试官的基本要求

此处安装解压版的，下载对应的32/64位压缩包，解压到指定位置即可。

2.mysql目录解析

"""
bin             执行文件
mysqld          服务器主程序
mysql           *面的客户端
data            数据文件
my-default.ini  配置文件模板

3.启动mysql服务器

注意:5.7后的版本需要先初始化 执行：mysqld --initialize-insecure

'''
启动服务器
    1.运行cmd，通过cd 进入bin目录    
    2.执行mysqld就可以启动服务器，如果报错的话使用管理员权限来运行cmd
    这是一个socket服务器程序 这时候相当于做了一下事情：
    启动服务器socket 并监听端口 默认绑定当前ip 端口默认3306
    
启动客户端
    运行mysql 注意他是一个socket程序 要连接服务器需要ip 和 端口
    mysql  -h ip -p port -uroot -p  密码默认为空
看到欢迎界面则说明socket链接成功了

执行过程分析：
    这个命令提示符本质是什么?
    就是一个input
    接受一条指令然后发送给服务器 
    服务器接收到之后呢解析指令 
    取出你要的数据在send给客户端
那问题来了 指令肯定不能随便写,不然服务器不认识,大家必须得有套规范
    就是sql 语句
    sql全称为 结构化查询语言，是所有非关系型数据库都支持的语言，学习数据库很大一部分时间是在学习sql语句。
    
登录成功后可以执行一下命令来查看所有存在的数据库
show databases;
对比data文件夹来看

那在讲命令之前呢 思考一下 我们每次要使用mysql都得先cd到这个目录中非常麻烦

怎么解决呢?

4.加到环境变量

找到安装目录，将bin路径复制填入系统设置的path中即可
命令总结:

mysqld #启动服务器
启动客户端 #mysql -h -p -u -p 本机简写 mysql -u -p

#关闭服务器
tasklist | findstr mysqld
taskkill  /f /pid  8372

也可以直接退出cmd

5.注册系统服务

服务器的启动和关闭都需要执行命令 还是不够方便 怎么办呢?

'''
将mysql注册到系统服务中  mysqld --install  
需要注意的是 默认注册的服务名称叫做mysql 这与bin下的mysql是两码子事，一个系统服务一个是客户端执行文件

删除服务 sc delete mysql(服务名)

查看系统服务 运行->services.msc 
通常设置为自动启动。

如果注册系统服务失败则可能是因为你之前安装过mysql 卸载重装即可。

界面版的安装失败也可能是之前安装了，导致端口占用。

三.修改管理员密码

现在密码默认为空 这样是不安全的
万一谁过来把你数据删了 怎么办? 

#修改密码
在知道原始密码的情况下可以使用mysqladmin
mysqladmin是一个用于管理数据库的程序，包括修改密码，数据备份等
修改密码：
    mysqladmin  -uroot -p旧密码 password 123
    警告忽略即可

#破解密码:
万一你不小心把密码忘记了怎么办? 到公司不可能卸载重装
这个密码它肯定要找地方存储起来 ,那存客户端还是服务器呢?
服务器 ,那存在内存还是硬盘呢? 必然是硬盘,既然如此,一定有一文件用于存放密码信息

#方式1:删除用于记录用户密码数据文件
没问题 简单粗暴 但是,这个文件里不只有你的账号信息 还有别人账号数据 还有授权相关的数据
所以你最好不要这么干!
那你在思考一下,服务器验证用户的本质是什么,是不是读取一个文件的数据来和你输入的数据进行对比,
那你可不可以这样子 我告诉我服务器说你不要去读那个授权文件,可以!

#方式2: 跳过授权表 进入系统修改授权表推荐
跳过这个操作是服务器相关的操作所以 咱的先关掉服务器重新开 在重新开的时候来告诉它
1.停止服务
2.启动服务器并添加参数
**mysqld --skip-grant-tables**
3.使用客户端登录服务器 执行修改命令 此时不需要输入密码
update mysql.user set password = password("123123") where user="root" and host="localhost"**
4.刷新权限
flush privileges
5.命令行中重启服务器验证新密码

四 编码设置

使用客户端执行\s 可以查看当前服务器的设置信息
latin1 gbk 就是默认的编码。 服务器是拉丁 客户端是 gbk 
很显然要乱码，我们必须保证编码方式一致!

如何设置：
在mysql安装目录下有个my_default.ini  他就是配置文件,但是他不是正在使用的
而是一个模板文件,我们如果要自己编写配置文件,需要自己复制一个叫做my.ini的文件来编写
编写格式我们已经学习过了
configpaser模块  

[section]
option = value

要设置客户端的内容就写在mysql分区
要设置服务器的内容就写在mysqld分区下
mysql在启动的时候会自动到安装目录下找my.ini文件 找到命令对应的标题加载里面的设置项

测试：在配置文件中加入用户名密码配置

[mysql]
user = "root"
pasword = "123"

需要注意的是：mysql mysqld都会来读取这个文件，对于客户端和服务器我们需要使用section来区分


# 服务器配置部分
[mysqld]
character-set-server = utf8
# 客户端mysql配置部分
[mysql]
default-character-set = utf8
# 其余客户端配置部分
[client]
default-character-set = utf8

注意:修改了mysqld配置需要重启服务器

五 mac配置

首先明确 配置文件编写方式相同!

不同的在于:
    1.mysql的安装路径 mac默认无法修改
    位于:/usr/local  
    使用command + shift + g 来前往
    
    2.配置文件名称为 my.cnf 需要放在

    
当出现问题无法修正时可以重装mysql解决
mac彻底删除mysql
sudo rm /usr/local/mysql
sudo rm -rf /usr/local/mysql*
sudo rm -rf /library/startupitems/mysqlcom
sudo rm -rf /library/preferencepanes/my*
sudo rm -rf /library/receipts/mysql*
sudo rm -rf /library/receipts/mysql*
sudo rm -rf /var/db/receipts/com.mysql.*

windows删除安装目录  删除系统服务即可

六 基本sql语句

1.库相关 文件夹

增 
create database mydb charset utf8;

查  
show databases;
show create databases mydb;

改
alter database mydb charset gbk

删
drop database mydb;

2.表相关 文件

切换文件夹 (选择数据库)
use mydb;

增
create table t1 (id int,name char)

查
show tables;
show create table t1;
desc t1;

改
改字段
alter table 表名 add | modify | drop | change  
add  跟 列名和类型
modify 跟 列名 和 类型
drop 跟列名
change 跟 旧列名  新列名 类型

改字符编码
alter table 表名 default character set gbk

改名称
rename table tname1 to tname2

删
drop table 表名

3.记录相关 一行数据

增 
insert into tablename values(data,....),(data)...

查 
select id,name from t1;     
列名可用*号表示通配符

改
update 表名 set 列名 = 值 where 条件; 
可同时修改多个字段,用逗号隔开  列名=值,列名=值...
没有条件则修改全部
    
删
delete from 表名 where 条件;
没有条件则删除所有;

重建表,清空所有数据;
truncate table t1;

七 相关规范

字段名 表名 库名

由 数字 字母 @ $ # _ 组成

不能纯数字

不能是mysql关键字 如int

八 表的分类(数据存储引擎)

什么是引擎?
如汽车的发动机
引擎就是一个系统的核心部分

为什么需要分类呢?
发动机分类呢?
分柴油 汽油 电动

各自的使用场景不同
mysql支持的引擎
show engines

不同引擎效果测试 插入数据

mysql系统架构图

5.6 与 5.7对比

1.需要初始化 mysqld --initialize-insecure

2.密码字段变成了authentication_string

3.界面安装的配置文件放到了c:\programdata中