帶你瞭解什麼是MySQL數據庫（二）

庫相關內容

MySQL一些默認庫

information_schema：虛擬庫，不佔用磁盤空間，存儲的是數據庫啓動後的一些參數，如用戶表信息、列信息、權限信息、字符信息等
performance_schema： MySQL 5.5開始新增一個數據庫：主要用於收集數據庫服務器性能參數，記錄處理查詢請求時發生的各種事件、鎖等現象
mysql：授權庫，主要存儲系統用戶的權限信息
test： MySQL數據庫系統自動創建的測試數據庫

ps：部分MySQL可能沒有test庫，如筆者的8.0，用於sys代替了test庫

創建數據庫就不用說了（在上一篇有提到），瞭解一下創建數據庫時的命名規則：

可以由字母、數字、下劃線、＠、＃、＄
區分大小寫
唯一性
不能使用關鍵字如 create select
不能單獨使用數字
最長128位

通常命名都是字母、數字、下劃線、例如上面的@#$建議不要使用，後續我們如果通過代碼連接庫，裏面的符號有可能會與代碼的語法衝突。

表的詳細操作

創建表的約束條件（詳細留到下一章講解）

create table student(
	id int not null,
	name varchar(10) not null # 最後一個字段不能使用逗號
);

上面操作表示，約束了student這個表的id 和 name字段插入值時，不能爲空

insert student values(null,'jack');

產生報錯：ERROR 1048 (23000): Column ‘id’ cannot be null

告訴我們id不能爲空

更改表的補充操作

約束條件是可有可無的，根據自身對錶的需求。

修改表名

alter table 表名 rename 新表名;

增加字段

alter table 表名 add 字段名 數據類型 約束條件（根據需求添加）;

# 添加多個字段
alter table 表名 add 字段名1 數據類型,add 字段名2 數據類型;

# 在開頭增加字段
alter table 表名 add 字段 數據類型 first;

# 在某個字段後面增加字段
alter table 表名 add 字段 數據類型 after 字段;

刪除字段

alter table 表名 drop 字段

修改字段

# 修改字段的類型或者約束條件
alter table 表名 modify 新的數據類型 新的約束條件;

# 修改整個字段
alter table 表名 change 舊字段名 新字段名 新字段數據類型;

# 修改字段名
alter table 表名 rename column 原字段名 to 新字段名;

複製表

當我們通過select查詢表的時候，呈現給我們的是一張：虛擬表，即存在內存中的內容，不能夠保存下來，我們通過複製，可以拿到我們想要的表數據

創建一張表演示

insert student values(1,'jack'),(2,'tom'),(3,'jams'),(4,'rous');

我們需要將id大於2記錄的內容保存到一張新的表

create table new_studnet select * from student where id > 2;

或者我們只是想複製表的數據結構，除了記錄（數據）以外，其它所有信息

create table new_student2 select * from student where 0 > 1;

這種判斷永遠爲假，表示無法複製表的記錄，但是可以複製它的數據結構

數據類型

1、整數類型：TINYINT SMALLINT MEDIUMINT INT BIGINT

作用：存儲年齡，等級，id，各種號碼等

不同的整數類型，存儲的數值範圍不同。

比如：當我們選擇int類型創建一個字段後，這張表就會多佔用4個字節。我們需要根據自己存入值的範圍來選擇整數類型，可以節省空間。

2、浮點類型：float、double、decimal（可以寫成dec）

作用：存儲薪資、身高、體重、體質參數等

float(255,30) ：整數可以支持到255個數字個數，並且支持30位以內的小數
double(255,30) ：整數可以支持到255範圍內，並且支持30位以內的小數
dec(65,30) ：整數可以支持到60範圍內，並且支持30位以內的小數
單精度浮點數（非準確小數值），m是數字總個數，d是小數點後個數。m最大值爲255，d最大值爲30

那麼這三個浮點類型的區別在於哪裏？答案是：精準度

實例：創建3張不同浮點類型的表

create table f1(id float(255,30));
create table f2(id double(255,30));
create table f3(id dec(66,30));

插入值

insert f1 values(1.1111111111111111111111111111111); # 小數點後31個1
insert f2 values(1.1111111111111111111111111111111);
insert f3 values(1.1111111111111111111111111111111);

效果

decaimal能夠存儲精確值的原因在於其內部按照字符串存儲。

通常我們使用float就足夠了，要求再高一點使用double就可以了，如果對精準度要求特別高那麼就使用decaimal，但是decaimal整數長度不如float與double

3、日期類型：DATE TIME DATETIME TIMESTAMP YEAR

作用：存儲用戶註冊時間，文章發佈時間，員工入職時間，出生時間，過期時間等

在我們創建表字段時，可以指定某個字段傳入的日期是什麼，以下可選：

date # 1000-01-01/9999-12-31
time # -838:59:59/838:59:59
year # 支持1901/2155

datetime # 日期時間 1000-01-01 00:00:00/9999-12-31 23:59:59
timestamp # 日期時間 1970-01-01 00:00:00/2037 某時

實例：創建表

create table info( 
	id int, 
	name varchar(10),
	birth date,
	class_time time,
	reg_time datetime,
	born_year year);

插入記錄

nsert info values(
	1,
	'jack',
	'1999-01-01',
	'08:30:00',
	'2020-01-01 10:15:00',
	'1999');

MySQL提供的兩種日期時間都可以提供給我們使用，那它們之間的區別在哪裏呢

datetime與timestamp的區別

首先佔用空間：datetime佔用8字節大小，timestamp佔用4字節大小

在5.x以上版本，改動表後使用timestamp可以自動給我們填上當前系統時間，筆者的8.0不能自動填上系統時間，和datietime呈現的效果一樣了，只是上限的時間不同。我們如果要達到這個效果，可以創建時補充如下參數

create table d2(
	id int,
	name varchar(10),
	now timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

我們添加數據時，可以根據前兩個來字段添加，最後一個讓它自動補充。

# insert d2 values(1,'jack'); 錯誤寫法，因爲這個必須要給所有字段設置值
insert d2(id,name) values(1,'jack'); # 正確寫法

4、字符串類型：char、varchar

char：簡單粗暴，浪費空間，存取速度快

字符長度範圍：0-255（一箇中文是一個字符，是utf8編碼的3個字節）
存儲char類型的值時，會往右填充空格來滿足長度
- 例如：指定長度爲10，存>10個字符則報錯，存<10個字符則用空格填充直到湊夠10個字符存儲
在檢索或者說查詢時，查出的結果會自動刪除尾部的空格，除非我們打開pad_char_to_full_length SQL模式（SET sql_mode = ‘PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH’;）

varchar類型：變長，精準，節省空間，存取速度慢

字符長度範圍：0-65535（如果大於21845會提示用其他類型。mysql行最大限制爲65535字節。
varchar類型存儲數據的真實內容，不會用空格填充，如果’ab ',尾部的空格也會被存起來
強調：varchar類型會在真實數據前加1-2Bytes的前綴，該前綴用來表示真實數據的bytes字節數（1-2Bytes最大表示65535個數字，正好符合mysql對row的最大字節限制，即已經足夠使用）
如果真實的數據<255bytes則需要1Bytes的前綴（1Bytes=8bit 2**8最大表示的數字爲255）
如果真實的數據>255bytes則需要2Bytes的前綴（2Bytes=16bit 2**16最大表示的數字爲65535）
尾部有空格會保存下來，在檢索或者說查詢時，也會正常顯示包含空格在內的內容

char(4)	Storage Required	varchar(4)	Storage Required
’ ’	4字節	‘’	1字節
'ab ’	4字節	‘ab’	2字節
‘abcd’	4字節	‘abcd’	5字節
‘abcdef’	報錯	‘abcde’	報錯

區分介紹：

char類型定長，不管存多少數據，如果未達到指定長度，則空格補充
varchar類型變長：因爲取的時候，不知道varchar類型取了多少個數據，所以默認會在開頭放入1個字節的頭部。（底層存儲機制，只要我們自身輸入的內容沒有超過定義的長度就不會報錯）

char一定比varchar更浪費空間？

如果存儲內容相同長度的情況下，varchar佔用大小會大於char

但是我們平常還是常使用varchar，因爲我們存儲內容時，無法確定內容的大小，所以通常使用varchar，也就多佔那麼1-2個字節，而char的話，則佔用更多的大小。

注意：

如果存儲的內容是網頁或網絡上的某一篇文章，建議不要把文字全部保存到數據庫，直接將鏈接放上去保存即可。

嚴格模式下的MySQL，如果存儲內容超過了字符串類型定義的長度，那麼則會報錯，而非嚴格模式下的MySQL，則是不保存超出的內容，併發出警告信息。

查看字符的個數

create table c1(x char(10));
create table c2(x varchar(10));

select char_length(x) as "內容長度" from c1;
select char_length(x) as "內容長度" from c2;

很奇怪的就是，char類型並沒有佔用10個字節，是因爲MySQL幫我們隱藏了，只呈現給我們自身存儲的內容，調整一下就可以讓它顯出原形。

set sql_mode = 'PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH';

查詢時候的問題

很明顯，這兩個類型雖然內容一樣，但是char佔用字符更長

枚舉與集合

通過enum函數與set函數，在創建表時，定義某個字段在插入值時，值的內容是否匹配。

create table test(
    id int,
    name varchar(10),
    gender enum('男','女','未知'),
    hobbies set('game','music','book','movie'));

enum：在向gender這個字段插入值時，只能輸入其中一的值
set：在向hobbies這個字段插入值時，可以輸入其中多個值，通過逗號隔開

insert test values(1,'jack','男','game,book');

如果我們輸入的內容，與函數內定義的不符，非嚴格模式發出警告信息，嚴格模式直接報錯

筆者的MySQL爲嚴格模式（利於開發）

select @@sql_mode; # 查看當前模式

存儲引擎（瞭解即可）

首先確定一點，存儲引擎的概念是MySQL裏面纔有的，不是所有的關係型數據庫都有存儲引擎這個概念。

數據庫中的表也應該有不同的類型，表的類型不同，會對應mysql不同的存取機制，表類型又稱爲存儲引擎。

show engines; # 查看MySQL內的存儲引擎

但是我們創建表時並沒有指定存儲引擎吶。

因爲MySQL默認的是：InnoDB

查詢表的存儲引擎

show create table student;

從上至下查看：

圖片來源：秋月

MySQL架構總共四層，在上圖中以虛線作爲劃分。

1、首先，最上層的服務並不是MySQL獨有的，大多數給予網絡的客戶端/服務器的工具或者服務都有類似的架構。比如：連接處理、授權認證、安全等。
2、第二層的架構包括大多數的MySQL的核心服務。包括：查詢解析、分析、優化、緩存以及所有的內置函數（例如：日期、時間、數學和加密函數）。同時，所有的跨存儲引擎的功能都在這一層實現：存儲過程、觸發器、視圖等。
3、第三層包含了存儲引擎。存儲引擎負責MySQL中數據的存儲和提取。服務器通過API和存儲引擎進行通信。這些接口屏蔽了不同存儲引擎之間的差異，使得這些差異對上層的查詢過程透明化。存儲引擎API包含十幾個底層函數，用於執行“開始一個事務”等操作。但存儲引擎一般不會去解析SQL（InnoDB會解析外鍵定義，因爲其本身沒有實現該功能），不同存儲引擎之間也不會相互通信，而只是簡單的響應上層的服務器請求。
4、第四層包含了文件系統，所有的表結構和數據以及用戶操作的日誌最終還是以文件的形式存儲在硬盤上。

MySQL存儲引擎介紹：

InnoDB 存儲引擎
支持事務,其設計目標主要面向聯機事務處理(OLTP)的應用。其
特點是行鎖設計、支持外鍵,並支持類似 Oracle 的非鎖定讀,即默認讀取操作不會產生鎖。 從 MySQL 5.5.8 版本開始是默認的存儲引擎。
InnoDB 存儲引擎將數據放在一個邏輯的表空間中,這個表空間就像黑盒一樣由 InnoDB 存儲引擎自身來管理。從 MySQL 4.1(包括 4.1)版本開始,可以將每個 InnoDB 存儲引擎的 表單獨存放到一個獨立的 ibd 文件中。此外,InnoDB 存儲引擎支持將裸設備(row disk)用 於建立其表空間。
InnoDB 通過使用多版本併發控制(MVCC)來獲得高併發性,並且實現了 SQL 標準 的 4 種隔離級別,默認爲 REPEATABLE 級別,同時使用一種稱爲 netx-key locking 的策略來 避免幻讀(phantom)現象的產生。除此之外,InnoDB 存儲引擎還提供了插入緩衝(insert buffer)、二次寫(double write)、自適應哈希索引(adaptive hash index)、預讀(read ahead) 等高性能和高可用的功能。
對於表中數據的存儲,InnoDB 存儲引擎採用了聚集(clustered)的方式,每張表都是按 主鍵的順序進行存儲的,如果沒有顯式地在表定義時指定主鍵,InnoDB 存儲引擎會爲每一 行生成一個 6 字節的 ROWID,並以此作爲主鍵。
InnoDB 存儲引擎是 MySQL 數據庫最爲常用的一種引擎,Facebook、Google、Yahoo 等 公司的成功應用已經證明了 InnoDB 存儲引擎具備高可用性、高性能以及高可擴展性。對其 底層實現的掌握和理解也需要時間和技術的積累。如果想深入瞭解 InnoDB 存儲引擎的工作 原理、實現和應用,可以參考《MySQL 技術內幕:InnoDB 存儲引擎》一書。

MyISAM 存儲引擎
不支持事務、表鎖設計、支持全文索引,主要面向一些 OLAP 數 據庫應用,在 MySQL 5.5.8 版本之前是默認的存儲引擎(除 Windows 版本外)。數據庫系統 與文件系統一個很大的不同在於對事務的支持,MyISAM 存儲引擎是不支持事務的。究其根 本,這也並不難理解。用戶在所有的應用中是否都需要事務呢?在數據倉庫中,如果沒有 ETL 這些操作,只是簡單地通過報表查詢還需要事務的支持嗎?此外,MyISAM 存儲引擎的 另一個與衆不同的地方是,它的緩衝池只緩存(cache)索引文件,而不緩存數據文件,這與 大多數的數據庫都不相同。

NDB 存儲引擎
2003 年,MySQL AB 公司從 Sony Ericsson 公司收購了 NDB 存儲引擎。 NDB 存儲引擎是一個集羣存儲引擎,類似於 Oracle 的 RAC 集羣,不過與 Oracle RAC 的 share everything 結構不同的是,其結構是 share nothing 的集羣架構,因此能提供更高級別的 高可用性。NDB 存儲引擎的特點是數據全部放在內存中(從 5.1 版本開始,可以將非索引數 據放在磁盤上),因此主鍵查找(primary key lookups)的速度極快,並且能夠在線添加 NDB 數據存儲節點(data node)以便線性地提高數據庫性能。由此可見,NDB 存儲引擎是高可用、 高性能、高可擴展性的數據庫集羣系統,其面向的也是 OLTP 的數據庫應用類型。

Memory 存儲引擎
正如其名,Memory 存儲引擎中的數據都存放在內存中,數據庫重 啓或發生崩潰,表中的數據都將消失。它非常適合於存儲 OLTP 數據庫應用中臨時數據的臨時表,也可以作爲 OLAP 數據庫應用中數據倉庫的維度表。Memory 存儲引擎默認使用哈希 索引,而不是通常熟悉的 B+ 樹索引。

Infobright 存儲引擎
第三方的存儲引擎。其特點是存儲是按照列而非行的,因此非常 適合 OLAP 的數據庫應用。其官方網站是 http://www.infobright.org/,上面有不少成功的數據 倉庫案例可供分析。

NTSE 存儲引擎
網易公司開發的面向其內部使用的存儲引擎。目前的版本不支持事務, 但提供壓縮、行級緩存等特性,不久的將來會實現面向內存的事務支持。

BLACKHOLE
黑洞存儲引擎，可以應用於主備複製中的分發主庫。

使用指定的存儲引擎，兩種方式：

1、創建表時指定

create table t2(id int)engine=innodb;

2、修改MySQL配置文件

# /etc/my.cnf 
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB
innodb_file_per_table=1

測試部分存儲引擎的效果，創建幾張表不同存儲引擎的表

create table t1(id int)engine=innodb;
create table t2(id int)engine=myisam;
create table t3(id int)engine=memory;
create table t4(id int)engine=blackhole;

注意：筆者安裝的MySQL版本在8.0以上

進入MySQL下面data找到對應庫下面，查看創建後的表文件類型

1.db.opt文件：用來記錄該庫的默認字符集編碼和字符集排序規則用的。也就是說如果你創建數據庫指定默認字符集和排序規則，那麼後續創建的表如果沒有指定字符集和排序規則，那麼該新建的表將採用db.opt文件中指定的屬性。
2.後綴名爲.frm的文件：這個文件主要是用來描述數據表結構(id,name字段等)和字段長度等信息
3.後綴名爲.ibd的文件：這個文件主要儲存的是採用獨立表儲存模式時儲存數據庫的數據信息和索引信息；
4.後綴名爲.MYD（MYData）的文件：從名字可以看出，這個是存儲數據庫數據信息的文件，主要是存儲採用獨立表儲存模式時存儲的數據信息；
5.後綴名爲.MYI的文件：這個文件主要儲存的是數據庫的索引信息；
6.ibdata1文件:主要作用也是儲存數據信息和索引信息，這個文件在mysql安裝目錄的data文件夾下。
從上面可以看出，.ibd儲存的是數據信息和索引信息，ibdata1文件也是存儲數據信息和索引信息，.MYD和.MYI也是分別儲存數據信息和索引信息，那他們之間有什麼區別呢？
主要區別是再於數據庫的存儲引擎不一樣，如果儲存引擎採用的是MyISAM，則生成的數據文件爲表名.frm、表名.MYD、表名的MYI;而儲存引擎如果是innoDB，開啓了innodb_file_per_table＝1,也就是採用獨立儲存的模式，生成的文件是表名.frm、表名.ibd，如果採用共存儲模式的，數據信息和索引信息都存儲在ibdata1(在裏面進行分類，從外面看是一個文件)中;
在進行數據恢復的時候，如果用的是MYISAM數據引擎，那麼數據很好恢復，只要將相應.frm, .MYD, .MYI文件拷貝過去即可。但是如果是innodb的話，則每一個數據表都是一個單獨的文件，只將相應的.frm和.ibd文件拷貝過去是不夠的，必須在你的ibd文件的tablespace id和ibdata1文件中的元信息的tablespace id一致纔可以。

演示向不同存儲引擎的表插入數據

insert t1 values(1);
insert t2 values(2);
insert t3 values(3);
insert t4 values(4);

t1：innodb、t2：myisam、t3：memory、t4：blackhole存儲引擎

t3的數據是存儲在內存中的，t4寫入的數據會被丟到，因爲是黑洞引擎

我們通過select都能查詢到內容，t4怎麼查詢都是空的，而t3在我們重啓MySQL服務後，內容就會被清空，因爲它是存入內存中的，重啓等於釋放掉整個MySQL服務再開啓，

技術小白記錄學習過程，有錯誤或不解的地方請指出，如果這篇文章對你有所幫助請點贊收藏+關注 子夜期待您的關注，謝謝支持！

帶你瞭解什麼是MySQL數據庫（二）

目錄

庫相關內容

表的詳細操作

數據類型

枚舉與集合

存儲引擎（瞭解即可）

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