一、基础概念
核心定义：
数据库（DB）：数据存储的仓库；
数据库管理系统（DBMS）：管理 DB 的工具（如 MySQL，C/S 架构的关系型 DBMS）；
核心功能：数据的增、删、改、查（CRUD）；
数据（data）：客观事务的原始记录（数字、文字、视频等）；
信息（info）：经加工后的有效数据。
数据结构分类：
结构化数据：表格形式（行 + 列，字段类型固定）；
半结构化数据：HTML、XML、JSON、YAML；
非结构化数据：聊天记录、评论、视频、语音。
二、数据库分类
| 分类维度 | 具体类型 | 核心特点 |
| 数据模型 | 关系型（RDBMS） | 结构化存储，用 SQL 操作（如 MySQL） |
| | 非关系型（NoSQL） | 半 / 非结构化存储，无固定 schema |
| 部署方式 | 本地部署 | 存储在本地服务器 |
| | 云部署 | 云厂商提供的托管服务 |
| 用途场景 | OLTP（在线事务处理） | 日常业务操作（如订单提交、用户注册） |
| | OLAP（在线分析处理） | 数据统计与分析（如报表生成） |
| | HTAP（混合） | 兼顾事务处理与数据分析 |
| 架构模式 | 集中式 | 所有数据存储在单台服务器 |
| | 分布式 | 数据拆分到多台服务器，支持无限扩容 |
| | 云原生 | 基于虚拟化 + 分布式，云厂商提供服务 |
| 存储介质 | 磁盘 | 持久化存储，断电不丢失，I/O 性能较低 |
| | 内存 | 临时缓存，I/O 性能高，断电数据丢失 |
三、SQL 核心语法
| 语言类型 | 作用范围 | 核心操作命令 |
| DDL（数据定义） | 库 / 表 / 索引 / 用户等结构 | CREATE（创建）、ALTER（修改）、DROP（删除）、SHOW（查看） |
| DML（数据操纵） | 表中数据 | INSERT（新增）、UPDATE（修改）、DELETE（删除） |
| DQL（数据查询） | 数据查询 | SELECT（支持筛选、分组、排序、联查、分页） |
| DCL（数据控制） | 权限 / 事务 | GRANT（授权）、REVOKE（回收权限）、USE（切换数据库） |
| DTL（事务控制） | 事务管理 | COMMIT（提交）、ROLLBACK（回滚） |
四、核心实操命令
1. 库表操作
查看所有库：SHOW DATABASES;
创建库：CREATE DATABASE 库名;
删除库：DROP DATABASE 库名;（谨慎使用，会删除库内所有数据）
切换库：USE 库名;
创建表：CREATE TABLE 表名(字段名 数据类型 约束条件,...);
修改表名：ALTER TABLE 原表名 RENAME TO 新表名;
添加字段：ALTER TABLE 表名 ADD COLUMN 字段名 类型 [约束];
删除字段：ALTER TABLE 表名 DROP 字段名;
删除表：DROP TABLE 表名;
2. 基础 CRUD
插入数据：INSERT INTO 表名(字段1,字段2...) VALUES(值1,值2...);
修改数据：UPDATE 表名 SET 字段=新值 WHERE 条件;（必须加 WHERE，避免全表更新）
删除数据：DELETE FROM 表名 WHERE 条件;（必须加 WHERE，避免全表删除）
查询数据：SELECT 字段 FROM 表名 [WHERE 条件];
3. 密码重置（安全模式）
停止 MySQL 服务：systemctl stop mysqld
启动安全模式：mysqld_safe --skip-grant-tables &
无密码登录：mysql -u root
切换系统库：USE mysql;
刷新权限：FLUSH PRIVILEGES;
修改密码：ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '新密码';（MySQL8.x）；兼容旧插件：ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '新密码';
退出重启：EXIT; → systemctl start mysqld
五、数据类型与约束
1. 常用数据类型
| 类别 | 类型 | 核心用途 |
| 数值型 | INT | 存储整数（ID、年龄、数量） |
| | BIGINT | 大整数（订单号、海量数据 ID） |
| | DECIMAL(M,D) | 定点数（金额、税率，无精度误差） |
| 字符串型 | VARCHAR (长度) | 可变长字符串（姓名、备注） |
| | CHAR (长度) | 固定长字符串（手机号、身份证号） |
| 日期时间型 | DATETIME | 日期 + 时间（订单创建时间，范围 1000-9999 年） |
| | TIMESTAMP | 时间戳（自动更新，范围 1970-2038 年） |
| | DATE | 仅日期（生日、注册日期） |
2. 约束条件（保障数据完整性）
| 约束类型 | 核心作用 | 特点 |
| 主键（PRIMARY KEY） | 唯一标识表中记录 | 非空 + 唯一，一张表仅一个 |
| 外键（FOREIGN KEY） | 关联两张表，保证表间数据一致性 | 关系型数据库特有，可多个 |
| 非空（NOT NULL） | 强制字段必须赋值 | 不允许空值 |
| 唯一（UNIQUE） | 强制字段值不重复 | 允许一个空值，一张表可多个 |
3. 数据完整性分类
实体完整性：通过主键 / 唯一约束实现（记录唯一可识别）；
域完整性：通过数据类型、非空约束实现（字段值符合规则）；
参照完整性：通过外键实现（多表关联合法）；
用户定义完整性：自定义业务规则（如订单金额 > 0）。
六、查询进阶
1. 核心查询功能
| 查询类型 | 语法关键词 / 核心用法 |
| 比较查询 | WHERE 字段 运算符 值（=、!=、IS NULL 等） |
| 范围查询 | BETWEEN...AND...、IN (值 1, 值 2...)、NOT IN |
| 模糊查询 | LIKE（% 匹配任意字符，_匹配单个字符） |
| 分组查询 | GROUP BY 字段 + HAVING 聚合条件（过滤分组结果） |
| 排序查询 | ORDER BY 字段 [ASC/DESC]（默认升序） |
| 分页查询 | LIMIT [偏移量，] 记录数（第 N 页：LIMIT (N-1)*M,M） |
| 多表联查 | INNER JOIN（匹配记录）、LEFT JOIN（左表全显）、RIGHT JOIN（右表全显） |
| 联合查询 | UNION（去重）、UNION ALL（保留重复） |
| 子查询 | 嵌套在主查询中的查询，结果作为主查询条件 / 数据源 |
2. 聚合函数
COUNT ()：统计记录数；
SUM ()：求和；
AVG ()：求平均值；
MAX ()：求最大值；
MIN ()：求最小值。
七、用户与权限
用户标识：用户名@主机名（主机名：localhost= 本机，%= 任意地址）；
常用操作命令：
创建用户：CREATE USER '用户名'@'地址' IDENTIFIED BY '密码';
授权：GRANT 权限1,权限2 ON 库.表 TO '用户名'@'地址';（ALL = 所有权限，.= 所有库表）
回收权限：REVOKE 权限 ON 库.表 FROM '用户名'@'地址';
刷新权限：FLUSH PRIVILEGES;
修改密码（MySQL8.x）：ALTER USER '用户名'@'地址' IDENTIFIED BY '新密码';
删除用户：DROP USER '用户名'@'地址';
八、数据备份
备份分类：
逻辑备份：生成 SQL 文件（mysqldump 工具，适合中小型数据）；
物理备份：复制数据目录（XtraBackup 工具，热备，适合大数据量）；
全量备份：备份所有数据；
增量备份：仅备份新增 / 变更数据。
常用命令：
本地备份：mysqldump -uroot -p 库名 > 备份文件名.sql;
远程备份：mysqldump -uroot -p -hIP地址 库名 > 备份文件名.sql;
XtraBackup 安装核心步骤：安装依赖（libssl1.1）→ 配置 Percona 仓库 → 安装 percona-xtrabackup-80。
九、核心特性
1. 事务（ACID 特性）
原子性（Atomicity）：操作要么全成，要么全败；
一致性（Consistency）：事务前后数据状态合法；
隔离性（Isolation）：并发事务互不干扰（默认 RR 级别，避免脏读）；
持久性（Durability）：提交后数据永久保存。
并发问题：脏读（读未提交数据）、不可重复读（同一数据多次读取结果不一致）、幻读（查询无数据但插入时冲突）；
隔离级别：Read uncommitted（读未提交）→ Read committed（读已提交）→ Repeatable read（可重复读，MySQL 默认）→ Serializable（串行化，最高级别）。
2. 视图
定义：基于 SELECT 语句的虚拟表，不存储实际数据，原表变更会同步；
功能：简化复杂查询、隐藏敏感字段、统一数据访问接口；
常用命令：CREATE VIEW 视图名 AS 查询语句;、ALTER VIEW 视图名 AS 新查询;、DROP VIEW 视图名;。
3. 存储引擎
| 引擎 | 核心特点 | 适用场景 |
| InnoDB（默认） | 支持事务、行级锁、聚簇索引 | 高并发、高安全场景（金融、电商） |
| MyISAM | 不支持事务、表级锁、读性能好 | 读多写少场景（博客、静态网站） |
| MEMORY | 内存存储、读写快、断电丢失 | 临时缓存数据 |
| CSV | 文本存储、逗号分隔、兼容性强 | 简单数据存储（日志、数据交换） |
4. 索引
定义：基于 B + 树等数据结构，加速查询（类似字典目录）；
优缺点：查询提速，但占用存储，降低增删改效率；
核心类型：
主键索引：聚簇索引，唯一非空；
唯一索引：值唯一，允许一个空值；
普通索引：无唯一性约束；
联合索引：多字段组合；
覆盖索引：包含查询所需所有字段（无需回表）；
底层结构（InnoDB）：B + 树（叶子节点存数据 / 主键，非叶子节点存索引键 + 指针，支持范围查询 / 排序）。
5. 锁机制
作用：解决并发事务冲突（脏读、幻读等）；
核心分类：
颗粒度：全局锁（锁整个库）、表级锁（锁整张表）、行级锁（锁单行数据）；
属性：共享锁（读读共享、读写互斥）、排他锁（写写 / 读写互斥）；
模式：悲观锁（先锁后操作，写多读少）、乐观锁（先操作后验证，读多写少）；
死锁：多事务循环等待对方锁资源，需按固定顺序锁资源避免。
十、数据类型命令使用
5种常用数据类型
INT（数值型）：存储学生 ID、年龄；
BIGINT（数值型）：存储订单号、海量用户 ID；
VARCHAR（字符串型）：存储姓名、地址；
CHAR（字符串型）：存储手机号、身份证号；
DATETIME（日期型）：存储订单创建时间、登录时间。
创建 student 表：
CREATE TABLE student(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
age INT,
score FLOAT(5,2),
create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
插入单条数据：
INSERT INTO student(name, age, score) VALUES('张三', 21, 89.00);
查询所有数据并按 score 降序：
SELECT * FROM student ORDER BY score DESC;
查询 age18-22、score≥80 的姓名和分数（按 age 升序）：
SELECT name, score FROM student WHERE age BETWEEN 18 AND 22 AND score >= 80 ORDER BY age;
5 个聚合函数：
COUNT ()：统计记录总数；
SUM ()：计算字段总和；
AVG ()：计算字段平均值；
MAX ()：获取字段最大值；
MIN ()：获取字段最小值。
按 age 分组统计人数和平均分数（人数≥2）：
SELECT age, COUNT(*) AS num, AVG(score) AS avg_score FROM student GROUP BY age HAVING num >= 2;
更新 id=5 的学生信息：
UPDATE student SET score = 95, age = 20 WHERE id = 5;
删除 score<60 且 age>25 的学生：
DELETE FROM student WHERE score < 60 AND age > 25;
主键与外键的核心区别：
- 主键（PRIMARY KEY）：作用于单表，唯一标识记录（非空 + 唯一），一张表仅一个；
- 外键（FOREIGN KEY）：作用于两张表，关联主从表数据（保证一致性），一张表可多个。
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