数据库入门

        在信息系统开发中，数据库是存储和管理数据的核心组件。本文将从实践出发，带大家完成 MySQL 的安装与卸载、数据库原理图绘制，并设计实现图书管理系统的数据库，帮助初学者夯实数据库基础操作与设计思维。

一、MySQL 8.0 安装与卸载（Windows 系统）

1.1 安装前准备​

1. 下载安装包：访问MySQL 官网，选择 “MySQL Community Server”，操作系统选择 “Windows”，下载 “ZIP Archive” 版本（无需安装器，操作更灵活）。​

1. 环境配置：解压安装包到自定义路径（如D:\MySQL\mysql-8.0.36-winx64），在系统环境变量 “Path” 中添加D:\MySQL\mysql-8.0.36-winx64\bin（便于全局调用 MySQL 命令）。​

1. 新建配置文件：在安装目录下新建my.ini文件，写入基础配置（指定端口、数据存储路径等）：

[mysqld]
# 端口号（默认3306）
port=3306
# 安装目录
basedir=D:\MySQL\mysql-8.0.36-winx64
# 数据存储目录（需手动新建data文件夹）
datadir=D:\MySQL\mysql-8.0.36-winx64\data
# 最大连接数
max_connections=200
# 字符集（默认utf8mb4，支持 emoji）
character-set-server=utf8mb4
# 默认存储引擎
default-storage-engine=INNODB
[mysql]
# 客户端字符集
default-character-set=utf8mb4

1.2 详细安装步骤​

1. 初始化 MySQL：以管理员身份打开命令提示符（CMD），执行初始化命令（生成临时 root 密码，需记录）：

mysqld --initialize --console

执行后会输出类似内容，其中 “root@localhostlocalhost:” 后的字符串即为临时密码（如_pX8k9&Yq2+）：安装 MySQL 服务：执行命令将 MySQL 注册为系统服务（服务名默认为 “MySQL”）

2024-XX-XXTXX:XX:XX.XXXXXXZ 0 [Warning] ...
2024-XX-XXTXX:XX:XX.XXXXXXZ 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: _pX8k9&Yq2+

1. 3安装 MySQL 服务：执行命令将 MySQL 注册为系统服务（服务名默认为 “MySQL”）：​

mysqld --install MySQL

若提示 “Service successfully installed”，说明服务安装成功。​

3.启动 MySQL 服务：执行命令启动服务：

net start MySQL

提示 “MySQL 服务已经启动成功” 即可。​

4.登录并修改密码：使用临时密码登录 MySQL，然后修改为自定义密码（如123456，实际生产环境需设复杂密码）：

# 登录命令
mysql -u root -p
# 输入临时密码（粘贴时注意隐藏字符）
# 修改密码（将'123456'替换为你的密码）
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456';
# 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

1.3 安装验证

登录 MySQL 后，执行show databases;命令，若能正常显示系统默认数据库（如information_schema、mysql），说明安装成功：

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

1.4 卸载步骤

若需卸载 MySQL，需按以下步骤操作，避免残留文件影响后续安装：

1. 停止 MySQL 服务：管理员身份打开 CMD，执行：

net stop MySQL

3.卸载安装目录：删除 MySQL 安装文件夹（如D:\MySQL\mysql-8.0.36-winx64），注意提前备份数据（若需保留）。

4.清理注册表：按下Win+R输入regedit打开注册表，删除以下路径的 MySQL 相关项（谨慎操作，避免误删其他内容）：

• • HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\MySQL

• • HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\MySQL AB

5.清理环境变量：删除系统环境变量 “Path” 中 MySQL 的 bin 路径。

1.5 注意事项

• 端口占用问题：若安装时提示 “端口 3306 被占用”，可修改my.ini中的port字段（如 3307），重新执行初始化步骤。

• 临时密码丢失：删除data文件夹，重新执行mysqld --initialize --console生成新临时密码。

二、数据库原理图（ER 图）绘制

ER 图（实体 - 关系图）是数据库设计的核心工具，用于可视化实体、属性及实体间的关系。本次使用免费在线工具DrawIO绘制，步骤如下：

2.1 工具准备

打开 DrawIO 官网，选择 “空白绘图”，在左侧 “形状” 面板中找到 “实体关系图” 分类，包含实体、属性、关系等基础元素。

2.2 绘制步骤（以图书管理系统为例）

1. 添加实体：拖拽 “实体” 形状到画布，分别命名为 “用户”“图书”“借阅登记”。

1. 添加属性：

• • 右键 “用户” 实体→“添加属性”，依次添加 “用户名（主键）”“姓名”“密码”“电话”“住址”“专业及年级”；

• • 右键 “图书” 实体→“添加属性”，依次添加 “图书 ID（主键）”“图书名”“分类”“介绍”“出版社”“入库时间”；

• • 右键 “借阅登记” 实体→“添加属性”，依次添加 “借阅 ID（主键）”“借阅人（外键，关联用户。用户名）”“图书 ID（外键，关联图书。图书 ID）”“借阅时间”“是否归还”。

1. 建立关系：

• • 拖拽 “关系” 形状连接 “用户” 和 “借阅登记”，标注关系为 “1:N”（1 个用户可有多条借阅记录）；

• • 拖拽 “关系” 形状连接 “图书” 和 “借阅登记”，标注关系为 “1:N”（1 本图书可有多条借阅记录）。

2.3 原理图解析

• 实体：用户、图书、借阅登记（对应数据库中的表）；

• 主键：唯一标识实体的属性（如 “用户名” 唯一标识 “用户”）；

• 外键：关联两个实体的属性（如 “借阅登记。借阅人” 关联 “用户。用户名”，确保数据一致性）；

• 关系：1:N 表示 “一对多”，是图书管理系统中核心的数据关联逻辑。

（注：实际绘制完成后，可通过 DrawIO 的 “文件→导出” 功能保存为 PNG/JPG 格式，便于后续文档插入。）

三、图书管理系统数据库设计与实现

根据需求，设计包含 3 张表的数据库，遵循 “三范式” 原则（减少数据冗余、保证数据一致性），具体实现如下：

3.1 需求分析​

表名​	核心需求​
用户表​	存储用户基本信息，需唯一标识用户（用户名），记录姓名、密码等关键信息​
图书表​	存储图书信息，需唯一标识图书（新增图书 ID，避免同名图书冲突），记录分类、出版社等​
借阅登记表​	记录借阅行为，关联用户与图书，需跟踪借阅时间和归还状态​

3.2 数据库与表设计​

1. 数据库名：library_management（图书管理系统）；​

1. 表结构设计：​

表名​	字段名​	字段类型​	约束条件​	说明​
user_info​	user_account​	VARCHAR(50)​	PRIMARY KEY, NOT NULL, UNIQUE​	用户名（主键，唯一标识）​
​	user_name​	VARCHAR(50)​	NOT NULL​	姓名​
​	user_password​	VARCHAR(100)​	NOT NULL​	密码（建议加密存储）​
​	user_phone​	VARCHAR(20)​	NOT NULL, CHECK(LENGTH>=11)​	电话（至少 11 位）​
​	user_address​	VARCHAR(200)​	NULL​	住址（可空）​
​	user_major_grade​	VARCHAR(50)​	NOT NULL​	专业及年级​
book_info​	book_id​	INT​	PRIMARY KEY, NOT NULL, AUTO_INCREMENT​	图书 ID（主键，自增）​
​	book_name​	VARCHAR(100)​	NOT NULL​	图书名​
​	book_category​	VARCHAR(50)​	NOT NULL​	分类（如 “计算机科学”）​
​	book_intro​	TEXT​	NULL​	介绍（长文本，可空）​
​	book_publisher​	VARCHAR(100)​	NOT NULL​	出版社​
​	book_stock_time​	DATETIME​	NOT NULL​	入库时间​
borrow_record​	borrow_id​	INT​	PRIMARY KEY, NOT NULL, AUTO_INCREMENT​	借阅 ID（主键，自增）​
​	borrower_account​	VARCHAR(50)​	NOT NULL, FOREIGN KEY​	借阅人（关联 user_info.user_account）​
​	borrow_book_id​	INT​	NOT NULL, FOREIGN KEY​	图书 ID（关联 book_info.book_id）​
​	borrow_time​	DATETIME​	NOT NULL​	借阅时间（默认当前时间）​
​	is_returned​	ENUM('YES','NO')​	NOT NULL, DEFAULT 'NO'​	是否归还（默认未归还）​

3.3 建库建表语句​

打开 MySQL 命令行或 Navicat 等工具，执行以下 SQL 语句：​

1. 创建数据库

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS library_management 
DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 
DEFAULT COLLATE utf8mb4_general_ci;

2. 使用数据库

USE library_management;

3. 创建用户表（user_info）

CREATE TABLE IF NOT EXISTS user_info (
    user_account VARCHAR(50) PRIMARY KEY NOT NULL UNIQUE,
    user_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    user_password VARCHAR(100) NOT NULL,
    user_phone VARCHAR(20) NOT NULL CHECK (LENGTH(user_phone) >= 11),
    user_address VARCHAR(200) NULL,
    user_major_grade VARCHAR(50) NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

4. 创建图书表（book_info）

CREATE TABLE IF NOT EXISTS book_info (
    book_id INT PRIMARY KEY NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    book_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    book_category VARCHAR(50) NOT NULL,
    book_intro TEXT NULL,
    book_publisher VARCHAR(100) NOT NULL,
    book_stock_time DATETIME NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

5. 创建借阅登记表（borrow_record）

CREATE TABLE IF NOT EXISTS borrow_record (
    borrow_id INT PRIMARY KEY NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    borrower_account VARCHAR(50) NOT NULL,
    borrow_book_id INT NOT NULL,
    borrow_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    is_returned ENUM('YES','NO') NOT NULL DEFAULT 'NO',
    -- 外键约束：关联用户表
    FOREIGN KEY (borrower_account) REFERENCES user_info(user_account)
    ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE,
    -- 外键约束：关联图书表
    FOREIGN KEY (borrow_book_id) REFERENCES book_info(book_id)
    ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;