初识MySQL

一、MySQL介绍

大家都是知识MySQL是一种数据库，数据库又是什么呢？

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，是一个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。

MySQL中的SQL是 结构化查询语言(Structured Query Language)，与C/C++一样是编程语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于 存取数据 以及 查询、更新 和 管理 关系数据库系统。SQL是关系数据库系统的标准语言。

关系型数据库包括：MySQL, SQL Server, Oracle, Sybase, postgreSQL 以及 MS Access等。

SQL命令包括：DQL、DML、DDL、DCL以及TCL。

DQL语句：Data Query Language - 数据查询语言，select语句从一个或者多个表中检索特定的记录;

DDL语句：Data Define Languge - 数据定义语言，主要用来定义数据库，表名，字段，例如create，创建一个新的表、表的视图、或者在数据库中的对象。drop，删除表、数据库对象或者视图。alter，修改现有的数据库对象，例如修改表的属性或者字段。

DML语句，Data Manipulate Language - 数据操作语言，用来对数据记录进行增删改查，还用来保证数据的一致性。主要有delete，删除记录。insert，插入记录。update，更新记录。查找可以采用select语句。

DCL语句，Data Control Language - 数据控制语言，用于控制不同数据对象访问级别的语句。定义了数据库、表、用户的访问权限和级别。常用的语句包括grant，授予用户权限、revoke，收回用户权限等

TCL语句，Transaction Control Language - 事务控制语言，用来确保事务的特性。如，commit，事务提交。rollback :事务回滚。

数据库术语

数据库：数据库是一些关联表的集合。

数据表：表是数据的矩阵。

列：一列包含相同类型的数据。

行：或者称为记录是一组相关的数据。

主键：主键是唯一的，一个数据表只能包含一个主键。

外键：外键用来关联两个表，来保证参照完整性。MyISAM存储引擎本身并不支持外键，只起到注释作用，而innodb完整支持外键。

复合键：或称组合键，将多个列作为一个索引键。

索引：用于快速访问数据表的数据，索引是对表中的一列或者多列的值进行排序的一种结构。

二、MySQL体系结构

MySQL体系结构

上图重要分为两大部分，connectors、MySQL Server。

connectors中表示的是客户端实现连接MySQL的驱动，实现MySQL的协议，客户端与MySQL服务器进行连接底层基本都是TCP/IP协议。

MySQL主要由以下几部分组成：

连接池组件(connection pool)、管理服务和工具组件(Enterprise Management)、SQL接口组件(SQL Interface)、查询分析器组件(Parser)、优化器组件(Optimizer)、缓冲组件(Caches & Buffer)、插件式存储引擎(Pluggable Storage Engines)、物理文件(File System)。

连接池组件(connection pool)

连接池主要是 管理缓冲用户连接、用户名、密码、权限校验、线程处理等需要缓存的需求，MySQL网络处理模型具体如下。

连接池

如上图，主线程 使用IO多路复用select函数进行管理网络事件，函数中的第一个参数是listenfd，第二个是读事件，第三个是写事件，第四个是错误事件，第五个是超时时间，给的是0，表示阻塞等待客户端的连接。当建立连接后，执行accept函数，分配一个新的clinetfd。然后在执行mysql_thread_create函数给这个clinetfd分配一个线程，这些连接线程组成了连接池。每个连接都对应一个线程，线程中执行while(1) int n = read(clientfd)，前面没有设置clientfd为非阻塞，所以read是阻塞的IO函数，会一直在while(1) int n = read(clientfd) 中阻塞等待数据的到达。每个线程都是这样的，当数据到底后，进行数据的解析，根据解析出的语句执行相应的操作（如，插入、查询、删除等）。（采用select是因为select的跨平台，并且连接数量不多）（IO多路复用select + 阻塞的io）

从上面连接池的工作过程可以得知，连接池是多线程的，连接线程是解析数据，执行相应的SQL语言。所以MySQL命令处理是并发处理的，这样可以快速的响应MySQL的数据，加快处理速度。连接池的作用还包括：权限验证、线程回收、连接数量的限制（一般是800）、检查内存等。

管理服务和工具组件(Enterprise Management)

它的主要是系统管理和控制工具，例如备份恢复、Mysql复制、集群、安全、主从复制、分区等等。

SQL接口组件(SQL Interface)

它主要是负责整理语句，将SQL语句解析生成相应对象，DML，DDL，存储过程，视图，触发器等。

查询分析器组件(Parser)

将SQL对象交由解析器验证和解析，并生成语法树。并且对权限进行验证，验证语句有没有这个权限，能不能执行。db、table、列等要执行操作有的时候是需要权限的。根据这个权限进行过滤。

优化器组件(Optimizer)

它是进行语句的优化

缓冲组件(Caches & Buffer)

它是一块内存区域，用来弥补磁盘速度较慢对数据库性能的影响，在数据库进行读取页操作，首先将从磁盘读到的页存放在缓冲池中，下一次再读相同的页时，首先判断该页是否在缓冲池中，若在缓冲池命中，直接读取，否则读取磁盘中的页，说明该页被LRU淘汰了。缓冲池中LRU采用最近最少使用算法来进行管理。

缓冲池缓存的数据类型有：索引页、数据页、以及与存储引擎缓存相关的数据(比如innodb引 擎：undo页、插入缓冲、自适应hash索引、innodb相关锁信息、数据字典信息等)。

插件式存储引擎(Pluggable Storage Engines)

插件式存储引擎种类存储引擎的概念与种类

存储引擎是MySQL中具体与文件打交道的子系统，是根据MySQL AB公司提供的文件访问层抽象接口定制的一种文件访问机制。

物理文件(File System)

存储在磁盘中的数据库文件。

数据库设计三范式

为了建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就称为范式。范式是符合某一种设计要求的总结。要想设计一个结构合理的关系型数据库， 必须满足一定的范式。

范式一：确保每列保持原子性，数据库表中的所有字段都是不可分解的原子值。

范式二：确保表中的每列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关(组合索引)。

范式三：确保每列都和主键直接相关，而不是间接相关，减少数据冗余。

三、CRUD

CRUD语句执行大致过程如下。

四、正则表达式

五、视图

视图(view)是一种虚拟存在的表，是一个逻辑表，本身并不包含数据。其内容由查询定义。

基表：用来创建视图的表叫做基表。通过视图，可以展现基表的部分数据。

视图数据来自定义视图的查询中使用的表，使用视图动态生成。

优点

1）简单：使用视图的用户完全不需要关心后面对应的表的结构、关联条件、筛选条件，对用户来说已经是过滤好的复合条件的结果集。

2）安全：使用视图的用户只能访问他们被允许查询的结果集，对表的权限管理并不能限制到某个行某个列，但是通过视图就可以简单的实现。

3）数据独立：一旦视图的结构确定了，可以屏蔽表结构变化对用户的影响，源表增加列对视图没有影响，源表修改列名，则可以通过修改视图来解决，不会造成对访问者的影响。

作用

1）可复用，减少重复语句书写，类似程序中函数的作用。

2）重构利器。

3）逻辑更清晰，屏蔽查询细节，关注数据返回。

4）权限控制，某些表对用户屏蔽，但是可以给该用户通过视图来对该表操作。

六、触发器

触发器(trigger)是MySQL提供给程序员和数据分析员来保证数据完整性的一种方法，它是与表事件相关的特殊的存储过程，它的执行不是由程序调用，也不是手工启动，而是由事件来触发，比如，当对一个表进行DML操作( insert ， delete ， update )时就会激活它执行。

监视对象: table

监视事件: insert 、 update 、 delete

触发时间:before ，after

触发事件: insert 、 update 、 delete

七、存储过程

SQL语句需要先编译然后执行，而存储过程(Stored Procedure)是一组为了完成特定功能的SQL语句集，经编译后存储在数据库中，用户通过指定存储过程的名字并给定参数(如果该存储过程带有参数)来调用执行它。

存储过程是可编程的函数，在数据库中创建并保存，可以由SQL语句和控制结构组成。当想要在不 同的应用程序或平台上执行相同的函数，或者封装特定功能时，存储过程是非常有用的。数据库中 的存储过程可以看做是对编程中面向对象方法的模拟，它允许控制数据的访问方式。

特点

1）能完成较复杂的判断和运算。2）可编程行强，灵活。3）SQL编程的代码可重复使用。4）执行的速度相对快一些。5）减少网络之间的数据传输，节省开销。