MySQL数据库应用MySQL数据库应用从入门到精通基础知识还原创建与开发

程序员中一直有一个段子广为流传：大不了我们“删库跑路”

由此可见作为一个程序员，不了解数据库怎么能行，那么数据库到底是个啥呢，作为一个Java工程师，平时和数据库打交道着实不少，所谓的CRUD其实就是对数据库进行增删改查的操作。

根据百度百科的介绍，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、有共享的、统一管理的数据集合。

数据库是以一定方式储存在一起、能与多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合，可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。

是不是没听懂，好吧，简单来说，像MySQL这样的数据库，就是用于存储结构化数据的，比如一个学生的信息数据，一个商品的数据，或者是一个学生购买商品的消费数据。

联想到平时我们经常使用的Excel，其实和数据库挺像的，数据库其实就是一个表格，里面有很多的数据类型，比如字符串，比如数字，再比如长文本等等。

而这类数据库也叫关系型数据库，典型代表就是MySQL。

除了关系型数据库之外，近些年来还有很多nosql（not only sql）数据库在兴起，比如MongoDB，以及图数据库、列式数据库等等，这些数据库对于新手程序员来说用的并不多，所以本文我们只讨论关于关系型数据库的内容。

关系型数据库是我们程序员平时用的最多，也最简单易上手的数据库类型，所以，学习数据库一般也从MySQL这类关系型数据库入手，一来它简单好学，二来它是免费的。

学习数据库，先从SQL入手

说到MySQL，就不得不谈谈SQL了，sql，按照百科的说法是这样的

对于不同的数据库，sql的写法可能有一些差异，但是大致都是相同的，就拿MySQL来说，平时我们用到最多的就是select、update、delete和insert了，这类操作统称为数据操纵语言DML（Data Manipulation Language），用户通过它可以实现对数据库的基本操作。

当然还有操作数据库和表的一些ddl，数据库模式定义语言DDL(Data Definition Language)，是用于描述数据库中要存储的现实世界实体的语言。 简单来说，ddl其实就是用来执行建表，删表，更改表结构等操作的

以前我的sql写的并不多，毕竟简单的增删改查并不需要多复杂的sql技巧，最多就是做一下表连接。

再到后来，我开始做一些项目，接触了ORM的一些框架，比如hibernate和mybatis，这些框架甚至可以让你完全不写sql，只要调用一些增删改查的API即可，这让我很长一段时间都忽略了SQL的重要性。

其实学习sql最复杂的地方并不是一些高级用法，而是在于实际场景中的应用和优化。两条sql，可能因为简单的差异就会有很大的性能差距，差异点可能是，比如有没有走到索引，是否是全表扫描，又或者走到了哪个索引，而这样的性能分析只有在实际的场景里才有意义。

当然了，对于新手来说，学习sql的语法是放在第一位的，然后才能逐渐过渡到会使用，会优化，会分析。

数据库基本原理

学习数据库，你需要先打好基础，数据库原理是计算机科班的一门必修课，非科班的我选择的是自学，我当时也是拿着那本大学教材《数据库系统概论》来自学的。

教材这种东西，肯定还是偏理论的一点，我们要了解的内容主要包含几个方面

1、数据库模型有哪些：包括层次模型、网状模型和关系模型，我们所用的关系型数据库就是基于关系模型实现的。

2、关系数据库的基础和sql：了解关系数据库的基本概念，了解sql的基本使用方法，至少CRUD和一些常见用法要搞懂

3、数据库的安全性和完整性，这两部分内容其实理论的东西比较枯燥，实际上对应到实际场景中，安全性就是要保护数据的安全，包括权限控制和数据备份，而完整性则是通过一些约定和规范来限制数据库的存储内容，比如我们可以用主键、唯一键、非空等要求来限制字段的取值。

4、关系数据理论 这部分内容很有意思，也比较复杂，讲到了数据库的范式理论，从一范式到四范式，各有各的用法和要求，某互联网公司“第四范式”就是用这个概念来命名的。

5、事务和锁 最后一部分内容，就是数据库的两个重要组成部分，事务和锁，事务可以保证一组数据库操作的ACID特性，非常适用于需要数据一致性的场景，而数据库的锁不但是实现事务的基础，还可以灵活地适用于不同的数据库应用场景，我们还可以通过sql语句来完成加锁和释放，对于并发场景尤其管用。

MySQL的实现原理

学习完了数据库基础之后，接下来就该学习MySQL了，毕竟很多时候我们的数据库应用就是MySQL。

其实MySQL里的很多知识点和我们上面提到的数据库基础大同小异，而回到MySQL的实现层，我们就得来看看MySQL的存储引擎了。

MySQL的存储引擎分为innodb和myisam，相信大家对于这两个引擎区别的面试题看了也不少，比如innodb支持事务，支持行级锁，而myisam不支持。

由于现在innodb基本上是主流，所以我们讨论MySQL的时候基本上就是在讨论innodb。对于MySQL的实现原理，我认为大概有这么一些内容需要我们去学习。

首先，我们了解MySQL里有哪些数据类型，一般的用法如何，然后，尝试用MySQL去跑一些sql语句，建库建表，加索引加主键，总之，这些实践能帮助你更好地学习上述内容。

想要更好地了解MySQL的原理，我们就必须要了解MySQL的整体架构

客户端

也就是我们经常用的可视化工具，比如Navicat for MySQL

服务端

就是我们安装的MySQL程序，其实打开它它就是一个MySQL的服务端进程

sql执行层

sql执行层主要负责解析执行sql，里面包含了很多复杂的组成部分，比如解释器，分析器，优化器等等，执行层会生成一个sql的执行计划，这个计划也经常是我们分析sql性能的一个重要参考内容

存储引擎层

存储引擎层是innodb了，比如数据要如组织和存放，索引要如何建立和管理等等，加锁怎么加，事务如何实现，都是这一层要考虑的内容。

文件系统层

存储引擎的下一层就是文件系统了，数据库的数据如何和文件系统进行交互，就是这一层要做的事情了。

索引

不得不说，索引绝对是数据库中最经常考察，考点也最多的内容了。

比如给你一条sql，那么它能否命中索引，能命中哪些索引，如果想要命中某个索引，你应该如何修改，这种问题面试时是不是经常看到，变来变去这么多题型，其实面试官就是想考察你对于索引的理解。

还有就是，索引的数据结构，一样是非常热门的考点之一，索引其实是基于B+树来实现的，不知道b+树是啥，请回去看数据结构。

简单来说，它是一种多路搜索树，致力于更短的时间来完成数据检索，因为它的高度比二叉树要低，而比起普通的b树，它的非叶节点只起索引作用，而叶子节点是顺序串联的，所以非常适合做搜索树。

如果你理解了这一点，那么面对此类面试题就可以更加从容一些，面试官其实就是想知道你对b+树的了解到了什么样的程度而已。

事务和锁

除了索引之外，数据库中最复杂的内容可能就是事务和锁了。

就拿事务的ACID特性来说，你需要了解每个大写字母背后的实现原理，比如原子性是如何实现的，一致性是如何保证的，背后的原理是什么。

我们平时常用的事务可能就是spring里的事务模板，在事务里执行的同库数据库操作，要么都成功，要么都失败，这就是原子性。

两个事务之间互不影响，这就是隔离性，当然了，这里又涉及到了事务隔离级别。

事务隔离级别包括读未提交，读已提交，可重复读和序列化，每个事务隔离级别都适用于某种数据库读写场景，很多时候，我们都需要搞懂隔离级别背后的原理，才能更好地适用它。

MySQL里默认使用可重复读的隔离级别，这个级别基本上可以保证我们的事务按照预期执行，在MySQL中，这个事务隔离级别甚至可以解决幻读的问题。

在MySQL的事务背后，其实有一个隐藏的boss，那就是数据库的锁，很多事务的隔离级别都是通过锁来实现的，比如可重复读只要加行锁就可以实现了，而幻读则需要加上间隙锁next-key lock来实现。

行级锁和表级锁是MySQL中的两种锁，表级锁顾名思义，会直接锁表，一次只有一个事务能够访问，而行级锁其实锁的也并非是一行，在MySQL中，这个锁加在索引上，而这个索引对应的数据往往不止一行，所以这个行级锁只是理论意义上的"行级锁"

数据库事务的四原则

数据库事务ACID四大原则：

A代表Atomicity，即原子性。

C表示Consistency，即一致性。

I表示Isolation，即隔离性。

D表示Durability，即持久性。

这四个原则了解过数据库的应该都如雷贯耳。可是真正面试的时候被问起来，能一个不落说得上来，并且讲得清楚原委的就不多了。我觉得主要是因为我们的翻译过于文雅，不像英文那么直观，所以很难顾名思义。另一个原因是我们在学习的时候理解不够深入，只知道原因，不知道原因的究竟。所谓知其然，不知其所以然。

最后摆上学习资料

以上内容都是我自己的一些感想，分享出来欢迎大家指正，顺便求一波关注，里面的资料各位小伙伴关注我后私信【Java】就可以免费领取~