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什么是数据库
数据库是20世纪60年代末发展起来的⼀项重要技术，已经成为计算机科学与技术的⼀个重要分支。数据库技术主要是用来解决数据处理的非数值计算问题，数据处理的主要内容是数据的存储、查询、修改、排序和统计等。
为什么要使用数据库
1.数据持久化把数据保存在磁盘，程序关掉、服务器重启，数据还在。
对比：内存变量程序一退出就消失。
2.数据结构化以表（行 + 列）的形式存放，有固定字段类型。不像 txt 文件，文本杂乱无章，方便查询管理。
3.数据完整性DBMS 约束保证数据合法。
DBMS 约束
约束是加在表上的规则，DBMS 自动帮你检查数据，不合规则的数据不让插入 / 修改，保证数据是合法、干净的。
常用约束种类
主键、非空、唯一、外键。
4.并发控制很多人同时读写同一份数据，数据库用锁、MVCC 保证不会出现数据错乱。
MVCC(只有 InnoDB 有):
同一条数据，保存多个版本快照，读的时候读旧快照，写的时候新建版本，实现「读写不阻塞」
例子：两个人同时买仅剩 1 件的商品，不会卖出两件。
5.安全性账号密码登录、细粒度权限。比如：某用户只能查询，不能修改；敏感数据可以加密。普通文件没有这套权限体系。
6.可扩展性数据量变大之后可以扩容：
- 垂直扩展：换更强的服务器
- 水平扩展：分库分表，多台机器分担压力
7.备份和恢复支持定时备份，如果误删数据，可以把备份恢复回来，减少损失。
8.查询优化内置查询优化器，自动选择索引、优化执行计划，复杂 SQL 也能高效查询，不用我们自己写代码遍历文件。
9.事务管理（（ACID））事务：一组操作，要么全部成功，要么全部失败。
经典例子转账：A 扣钱，B 加钱。如果 A 扣完钱程序崩溃，必须回滚，A 的钱恢复。对应 ACID 特性。
10.多用户支持允许多个用户 / 程序同时连接访问数据库，网站很多用户同时操作就是靠这个。
主流数据库
关系型数据库
- Oracle：甲骨文产品，适合大型项目，业内最强的数据库，没有之一，需要收费。
- MySQL：开源免费，最受欢迎的数据库，在中小企业中普及率非常高，属于甲骨文，主要用在电商，论坛等。
- PostgreSQL：加州大学伯克利分校计算机系开发的关系型数据库，可以免费使用，修改和分发。
- SQL Sever：微软推出的一款专业级数据库，与旗下的操作系统，编程环境配合使用，适用于中大型项目。
- SQLite：一款轻型的数据库，占用资源非常低，常用于嵌入式设备，手机 APP，桌面程序等场景。
非关系型数据库
- Redis：流行的基于键值对的内存数据库，常用作缓存，支持数据持久化，支持多种数据结构。
- MongoDB：基于 NoSQL 的文档型数据库，易扩展，高性能，高可用性，支持丰富的查询和聚合操作。
什么是关系型数据库？
关系型数据库，就是用一张张二维表格存数据，表和表之间能建立联系。表格就是咱们 Excel 那种，横向是行，纵向是列。
- 行（记录）：一行代表一条完整信息，比如第一行
1 张三 男 1，就是【张三这个学生】的全部信息。 - 列（字段）：一列代表一类信息，比如姓名列、性别列。
- 表之间的关系学生表里有个
班级编号，用这个数字去班级表找对应的班级名字。
张三的班级编号是 1 → 去班级表查到编号 1 是 java113 班。
数据库服务器，数据库与表之间的关系
- mysql：客户端程序（用来发命令、连接数据库）
- mysqld：服务端程序（真正干活、管理磁盘数据、监听 3306 端口的后台进程）
- MySQL 整体是C/S（客户端 / 服务端）架构
层级关系（由大到小）：
计算机 → MySQL 数据库服务器 → 多个数据库 (DB) → 每个数据库里有多张表
电脑上装 MySQL 服务；一个 MySQL 能包含很多数据库，一般一个项目建 1 个数据库。；又一个数据库里面可以创建很多张表，表才是保存数据的地方。
eg：
你电脑安装 MySQL（MySQL 服务）
- 这一台 MySQL 里面建 2 个数据库：
shop_db（商城项目）、forum_db（论坛项目）一个项目对应 1 个数据库，两个项目的数据互相分开
打开商城数据库
shop_db，里面新建好几张表：
user用户表（存所有买家账号）goods商品表（存所有商品）orders订单表（存下单记录
对比：
- 数据库（database）：是磁盘上按格式存的数据本身（一张张表）
- 数据库服务：就是
mysqld这个进程，负责管理、读写这些数据，对外提供访问
MySQL 架构
整体分为：连接层 → 服务层 → 存储引擎层 → 文件系统层
1.连接层 Connection Pool作用：接待外面的程序（Java/Python/ 命令行） 干的活：验证账号密码，管理连接，控制最多多少人同时连上数据库。
2.服务层（MySQL 核心大脑）收到 SQL 语句后在这里处理：
- 接收 SQL 语句
- 解析器：检查你的 SQL 语法有没有写错
- 优化器：选一条最快的执行方案
- 还有权限、备份、复制这些管理功能
这一层不碰磁盘上真实数据，只负责分析 SQL 要干什么。
3.存储引擎层（可插拔）真正干活读写数据的模块。不同引擎有不同能力，建表时可以自己选。InnoDB 是默认用的引擎。
可插拔：想选哪一个引擎就插哪一个（show engines展示所有引擎）。
服务层下达指令，存储引擎去拿 / 改数据。
4.文件系统层硬盘上真实的文件：数据表、索引、日志、MySQL 配置文件，永久保存在电脑磁盘。
总结：
- 连接层：接待客户端，验证登录
- 服务层：解析、优化 SQL，权限管理
- 存储引擎层：真正读写数据（InnoDB 最重要，可插拔）
- 文件层：磁盘上保存数据、日志文件
SQL分类
1.DDL 数据定义语言管库、表的结构（建表、删表、改表） 命令：create创建，drop删除，alter修改
好比：建一个 Excel 表格、删掉表格、修改表格列
2.DML 数据操纵语言管表格里面的内容（增、删、改里面的行数据） 命令：insert添加数据，delete删除数据，update修改数据
- DQL（属于 DML 里单独拿出来的）数据查询语言命令：
select，专门用来查数据
3.DCL 数据控制语言管权限和事务命令：grant给权限，revoke收回权限，commit提交事务
