MySQL 学习教程

1. MySQL 简介

MySQL 是世界上最受欢迎的开源关系型数据库管理系统之一，由瑞典 MySQL AB 公司开发，现在属于 Oracle 公司。

1.1 MySQL 的特点

• 开源免费：社区版完全免费
• 性能卓越：优秀的查询性能和并发处理能力
• 可靠性高：支持事务处理、外键、触发器等特性
• 跨平台：支持多种操作系统
• 易于使用：简单的安装和配置过程

1.2 应用场景

• Web 应用数据存储
• 日志系统
• 电子商务平台
• 内容管理系统
• 分布式数据库系统

2. 安装与配置

2.1 下载与安装

从 MySQL 官网下载适合您操作系统的版本：

// Windows
下载 MySQL Installer 并按照向导安装

// Linux (Ubuntu)
sudo apt update
sudo apt install mysql-server

// macOS
brew install mysql

2.2 基本配置

配置文件位置：

• Windows: C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\my.ini
• Linux: /etc/mysql/my.cnf
• macOS: /usr/local/etc/my.cnf

3. 基础概念

3.1 数据库基础

• 数据库（Database）：相关数据的集合
• 表（Table）：数据的结构化存储单元
• 行（Row）：表中的一条记录
• 列（Column）：表中的一个字段
• 主键（Primary Key）：唯一标识表中每条记录的字段
• 外键（Foreign Key）：关联其他表的字段

3.2 MySQL 架构

MySQL 采用客户端/服务器架构，主要组件包括：

• 连接池：管理客户端连接
• 查询缓存：存储查询结果
• 解析器：解析 SQL 语句
• 优化器：生成执行计划
• 存储引擎：管理数据存储

4. SQL 基础

4.1 数据定义语言（DDL）

-- 创建数据库
CREATE DATABASE mydb;

-- 创建表
CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 修改表结构
ALTER TABLE users ADD COLUMN age INT;

-- 删除表
DROP TABLE users;

4.2 数据操作语言（DML）

-- 插入数据
INSERT INTO users (username, email) VALUES ('john', 'john@example.com');

-- 更新数据
UPDATE users SET age = 25 WHERE username = 'john';

-- 删除数据
DELETE FROM users WHERE id = 1;

4.3 数据查询语言（DQL）

-- 基本查询
SELECT * FROM users WHERE age > 18;

-- 连接查询
SELECT u.username, o.order_date
FROM users u
JOIN orders o ON u.id = o.user_id;

-- 分组查询
SELECT country, COUNT(*) as user_count
FROM users
GROUP BY country
HAVING user_count > 100;

5. 数据类型与设计

5.1 常用数据类型

5.2 数据库设计原则

• 遵循数据库范式（1NF、2NF、3NF）
• 适当冗余以提高查询效率
• 选择合适的主键
• 建立合理的索引
• 使用合适的字符集和排序规则

6. 索引优化

6.1 索引类型

• 普通索引：最基本的索引类型
• 唯一索引：确保字段值唯一
• 主键索引：特殊的唯一索引
• 复合索引：多个字段组成的索引
• 全文索引：用于全文搜索

6.2 索引优化策略

7. 查询优化

7.1 EXPLAIN 分析

EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE age > 18;

关注以下指标：

• type：访问类型（const, ref, range等）
• key：使用的索引
• rows：扫描的行数
• Extra：额外信息

7.2 查询优化技巧

• 只查询需要的列（避免 SELECT *）
• 使用覆盖索引
• 避免全表扫描
• 合理使用子查询
• 优化 JOIN 语句
• 使用合适的 WHERE 条件

8. 性能调优

8.1 服务器参数优化

• innodb_buffer_pool_size：InnoDB 缓冲池大小
• max_connections：最大连接数
• query_cache_size：查询缓存大小
• tmp_table_size：临时表大小

8.2 性能监控

-- 查看当前连接
SHOW PROCESSLIST;

-- 查看状态变量
SHOW GLOBAL STATUS;

-- 查看系统变量
SHOW VARIABLES;

9. 备份与恢复

9.1 备份策略

• 物理备份：直接复制数据文件
• 逻辑备份：使用 mysqldump
• 热备份：在线备份
• 冷备份：离线备份

9.2 备份命令

-- 使用 mysqldump 备份
mysqldump -u root -p database_name > backup.sql

-- 恢复数据库
mysql -u root -p database_name < backup.sql

10. 安全管理

10.1 用户管理

-- 创建用户
CREATE USER 'username'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';

-- 授权
GRANT SELECT, INSERT ON database.* TO 'username'@'localhost';

-- 撤销权限
REVOKE SELECT ON database.* FROM 'username'@'localhost';

10.2 安全最佳实践

• 定期更新密码
• 限制远程访问
• 使用最小权限原则
• 启用 SSL 加密
• 定期安全审计

11. 最佳实践

11.1 开发规范

• 使用预处理语句防止 SQL 注入
• 合理使用事务
• 避免使用存储过程
• 规范的命名约定
• 编写清晰的注释

11.2 运维建议

• 定期维护和优化
• 监控系统性能
• 做好备份策略
• 及时更新版本
• 建立高可用方案