数据库原理初步与MySQL关系数据库安装与配置
其中的所有代码都经本人运行以及比对结果过，不同结果也在文章中注明。
如有任何错误或侵权现象，请联系作者。
带颜色的是SQL语言代码和powershell命令提示符代码。
如果你只想安装MySQL，请直接从mysql安装开始。
此处感谢老吴小民的安装测试。
本教程的安装部分以windows为基础，Linux和MacOS请参考其他教程
配置过程中有任何问题欢迎后台留言哦
引入部分的内容参考廖雪峰老师的SQL教程
数据库引入
为什么需要数据库？
因为应用程序需要保存用户的数据，比如Word需要把用户文档保存起来，以便下次继续编辑或者拷贝到另一台电脑。
要保存用户的数据，一个最简单的方法是把用户数据写入文件。例如，要保存一个班级所有学生的信息，可以向文件中写入一个CSV文件：
id,name,gender,score
1,小明,M,90
2,小红,F,95
3,小军,M,88
4,小丽,F,88
如果要保存学校所有班级的信息，可以写入另一个CSV文件。
但是，随着应用程序的功能越来越复杂，数据量越来越大，如何管理这些数据就成了大问题：
- 读写文件并解析出数据需要大量重复代码；
- 从成千上万的数据中快速查询出指定数据需要复杂的逻辑。
如果每个应用程序都各自写自己的读写数据的代码，一方面效率低，容易出错，另一方面，每个应用程序访问数据的接口都不相同，数据难以复用。
所以，数据库作为一种专门管理数据的软件就出现了。应用程序不需要自己管理数据，而是通过数据库软件提供的接口来读写数据。至于数据本身如何存储到文件，那是数据库软件的事情，应用程序自己并不关心：
┌──────────────┐
│ application │
└──────────────┘
▲│
││
read││write
││
│▼
┌──────────────┐
│ database │
└──────────────┘
这样一来，编写应用程序的时候，数据读写的功能就被大大地简化了。
数据模型
数据库按照数据结构来组织、存储和管理数据，实际上，数据库一共有三种模型：
- 层次模型
- 网状模型
- 关系模型
层次模型就是以“上下级”的层次关系来组织数据的一种方式，层次模型的数据结构看起来就像一颗树：
┌─────┐
│ │
└─────┘
│
┌───────┴───────┐
│ │
┌─────┐ ┌─────┐
│ │ │ │
└─────┘ └─────┘
│ │
┌───┴───┐ ┌───┴───┐
│ │ │ │
┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐
│ │ │ │ │ │ │ │
└─────┘ └─────┘ └─────┘ └─────┘
网状模型把每个数据节点和其他很多节点都连接起来，它的数据结构看起来就像很多城市之间的路网：
┌─────┐ ┌─────┐
┌─│ │──────│ │──┐
│ └─────┘ └─────┘ │
│ │ │ │
│ └──────┬─────┘ │
│ │ │
┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐
│ │─────│ │─────│ │
└─────┘ └─────┘ └─────┘
│ │ │
│ ┌─────┴─────┐ │
│ │ │ │
│ ┌─────┐ ┌─────┐ │
└──│ │─────│ │──┘
└─────┘ └─────┘
关系模型把数据看作是一个二维表格，任何数据都可以通过行号+列号来唯一确定，它的数据模型看起来就是一个Excel表：
┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ │ │ │ │ │
├─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│ │ │ │ │ │
├─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│ │ │ │ │ │
├─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│ │ │ │ │ │
└─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
随着时间的推移和市场竞争，最终，基于关系模型的关系数据库获得了绝对市场份额。
为什么关系数据库获得了最广泛的应用？
因为相比层次模型和网状模型，关系模型理解和使用起来最简单。
基于数学理论的关系模型虽然讲起来挺复杂，但是，基于日常生活的关系模型却十分容易理解。我们以学校班级为例，一个班级的学生就可以用一个表格存起来，并且定义如下：
| ID | 姓名 | 班级ID | 性别 | 年龄 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 小明 | 201 | M | 9 |
| 2 | 小红 | 202 | F | 8 |
| 3 | 小军 | 202 | M | 8 |
| 4 | 小白 | 201 | F | 9 |
其中，班级ID对应着另一个班级表：
| ID | 名称 | 班主任 |
|---|---|---|
| 201 | 二年级一班 | 王老师 |
| 202 | 二年级二班 | 李老师 |
通过给定一个班级名称，可以查到一条班级记录，根据班级ID，又可以查到多条学生记录，这样，二维表之间就通过ID映射建立了“一对多”关系。
数据类型
对于一个关系表，除了定义每一列的名称外，还需要定义每一列的数据类型。关系数据库支持的标准数据类型包括数值、字符串、时间等：
| 名称 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| INT | 整型 | 4字节整数类型，范围约+/-21亿 |
| BIGINT | 长整型 | 8字节整数类型，范围约+/-922亿亿 |
| REAL | 浮点型 | 4字节浮点数，范围约+/-1038 |
| DOUBLE | 浮点型 | 8字节浮点数，范围约+/-10308 |
| DECIMAL(M,N) | 高精度小数 | 由用户指定精度的小数，例如，DECIMAL(20,10)表示一共20位，其中小数10位，通常用于财务计算 |
| CHAR(N) | 定长字符串 | 存储指定长度的字符串，例如，CHAR(100)总是存储100个字符的字符串 |
| VARCHAR(N) | 变长字符串 | 存储可变长度的字符串，例如，VARCHAR(100)可以存储0~100个字符的字符串 |
| BOOLEAN | 布尔类型 | 存储True或者False |
| DATE | 日期类型 | 存储日期，例如，2018-06-22 |
| TIME | 时间类型 | 存储时间，例如，12:20:59 |
| DATETIME | 日期和时间类型 | 存储日期+时间，例如，2018-06-22 12:20:59 |
上面的表中列举了最常用的数据类型。很多数据类型还有别名，例如，REAL又可以写成FLOAT(24)。还有一些不常用的数据类型，例如，TINYINT（范围在0~255）。各数据库厂商还会支持特定的数据类型，例如JSON。
选择数据类型的时候，要根据业务规则选择合适的类型。通常来说，BIGINT能满足整数存储的需求，VARCHAR(N)能满足字符串存储的需求，这两种类型是使用最广泛的。
主流关系数据库
目前，主流的关系数据库主要分为以下几类：
- 商用数据库，例如：Oracle，SQL Server，DB2等；
- 开源数据库，例如：MySQL，PostgreSQL等；
- 桌面数据库，以微软Access为代表，适合桌面应用程序使用；
- 嵌入式数据库，以Sqlite为代表，适合手机应用和桌面程序。
SQL(Structured Query Language)
什么是SQL？SQL是结构化查询语言的缩写，用来访问和操作数据库系统。SQL语句既可以查询数据库中的数据，也可以添加、更新和删除数据库中的数据，还可以对数据库进行管理和维护操作。不同的数据库，都支持SQL，这样，我们通过学习SQL这一种语言，就可以操作各种不同的数据库。
虽然SQL已经被ANSI组织定义为标准，不幸地是，各个不同的数据库对标准的SQL支持不太一致。并且，大部分数据库都在标准的SQL上做了扩展。也就是说，如果只使用标准SQL，理论上所有数据库都可以支持，但如果使用某个特定数据库的扩展SQL，换一个数据库就不能执行了。例如，Oracle把自己扩展的SQL称为PL/SQL，Microsoft把自己扩展的SQL称为T-SQL。
现实情况是，如果我们只使用标准SQL的核心功能，那么所有数据库通常都可以执行。不常用的SQL功能，不同的数据库支持的程度都不一样。而各个数据库支持的各自扩展的功能，通常我们把它们称之为“方言”。
总的来说，SQL语言定义了这么几种操作数据库的能力：
DDL：Data Definition Language
DDL允许用户定义数据，也就是创建表、删除表、修改表结构这些操作。通常，DDL由数据库管理员执行。
DML：Data Manipulation Language
DML为用户提供添加、删除、更新数据的能力，这些是应用程序对数据库的日常操作。
DQL：Data Query Language
DQL允许用户查询数据，这也是通常最频繁的数据库日常操作。
语法特点
SQL语言关键字不区分大小写！！！但是，针对不同的数据库，对于表名和列名，有的数据库区分大小写，有的数据库不区分大小写。同一个数据库，有的在Linux上区分大小写，有的在Windows上不区分大小写。
所以，我们约定：SQL关键字总是大写，以示突出，表名和列名均使
mysql安装与配置
如果下载速度过慢我在下方提供了百度云链接
1.下载压缩包并解压
如果你的压缩包下载速度过慢，这里提供官方8.0.18版本的百度云链接：
链接：https://pan.baidu.com/s/1us23XvyZBGdl3tW1zO4dnw
提取码：47b6
解压放入D,E,F任意盘。(放到C盘的话，可能在修改ini文件时涉及权限问题)
2.配置环境变量
win+e–>此电脑–>右击属性–>高级系统设置–>环境变量
然后在path中新建并输入
%MYSQL_HOME%\bin即先新建MYSQL_HOME=安装路径，再新增值 path=安装路径\bin
3.在安装路径(我的是E:\mysql-8.0.18-winx64)下创建my.ini文件
在这一步中，我们需要创建一个配置文件。
新建一个txt文件，将以下代码复制进文件，关闭后修改文件后缀为.ini。
ps: 如果你的文件不显示文件后缀(文件类型)，我的电脑->查看->文件扩展名打勾，即可
以下是源代码，直接复制粘贴即可：
my.ini (配置文件的变量和值之间不能有空格) 【名称：my.ini 编码：ANSI】
#代码开始
[Client]
#设置3306端口
port = 3306
[mysqld]
#设置3306端口
port = 3306
# 根据解压的具体地址设置mysql的安装目录
basedir=E:/mysql-8.0.18-winx64
# 根据解压的具体地址设置mysql数据库的数据的存放目录
datadir=E:/mysql-8.0.18-winx64/data
# 允许最大连接数
max_connections=200
# 服务端使用的字符集默认为8比特编码的latin1字符集
character-set-server=utf8
# 创建新表时将使用的默认存储引擎
default-storage-engine=INNODB
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
[mysql]
# 设置mysql客户端默认字符集
default-character-set=utf8
#代码结束4.管理员运行cmd进入安装目录\bin
一定要以管理员身份运行，因为mysql中可查看的数据库有系统数据库，修改mysql数据库需要有管理员的权限。
方法一：找到cmd.exe，右键以管理员身份运行
方法二：开始菜单右键->windowspowershell(管理员)
方法三：开始菜单搜索cmd->以管理员身份运行
如果您熟悉powershell请跳过以下代码块
#cmd命令提示符入门
cd.. #退出当前文件夹
cd "文件夹名" #进入当前路径
dir #查看当前文件夹下所有文件
C: #进入C盘
D: #进入D盘
如上图所示，进入bin目录后输入以下代码
mysqld install #安装，产生MySQL服务如果需要卸载的话(这步如果不是要卸载mysql则跳过)
mysql remove #卸载，删除MySQL服务 [sc delete 服务名]5.初始化data目录(两个命令二选一)
生成无密码的账户：(建议生成无密码的)
mysqld –initialize-insecure #它会根据my.ini自动配置并生成无密码的root用户或者
生成有密码的账户
mysqld --initialize --user=mysql --console
#生成有初始密码的用户，初始化密码会显示在控制台6.服务启动
启动服务：
net start mysql #启动mysql服务停止服务(不需要在安装配置过程中输入)
net stop mysql #停止mysql服务7.登录与退出
mysql -u root -p进入登录状态。
如果第5步使用的是mysqld –initialize-insecure，则直接回车；如果使用的是mysqld --initialize --user=mysql --console，则翻看cmd显示的初始化密码并输入，之后会教大家如何修改密码。
如果忘记记初始化的密码，使用Notepad++打开err文件。
ctrl+F查找，找到带有root的那一行，查看初始化密码。
由于我选择的是生成无密码的账户，所以它告诉我是created with an empty password !
mysql -u root -p #进入登录状态并输入密码退出mysql交互模式
-- 进入mysql后
exit -- 退出mysql如何运行我的MySQL
安装测试都成功后，退出控制台，下次要再进入MySQL，应该怎么做呢？
下面展示了初始化后之后每次进入mysql数据库的常规步骤
首先以管理员身份运行cmd.exe(不清楚这一步可以看上文的第4步)
假设我的安装路径是E盘(根据你自己的安装路径来)
C:\Windows\system32>E: #换磁盘
E:\>cd mysql-8.0.18-winx64 #进mysql目录
E:\mysql-8.0.18-winx64>cd bin #进可执行文件夹
E:\mysql-8.0.18-winx64\bin>net start mysql #请求启动服务
E:\mysql-8.0.18-winx64\bin>mysql -u root -p #输入请求登录命令
Enter password: ************* #输入自己的密码
------------------
进入mysql代码交互环境
------------------
mysql> exit --退出
E:\mysql-8.0.18-winx64\bin>net stop mysql #请求终止服务
在mysql中修改密码(其中的文件夹命令依据个人电脑)
1.管理员身份运行cmd，进入 安装mysql的bin目录
这一步不清楚参考上文mysql安装教程的第4步
E:\mysql-8.0.18-winx64\bin2. 执行服务停止命令
net stop mysql #停止mysql服务3.执行免密码模式命令
mysqld --shared-memory --skip-grant-tables #进入免密码模式4.重新打开一个 cmd.exe，同样是管理员账号进入mysql的bin目录
E:\mysql-8.0.18-winx64\bin5.执行登录命令。
不输入密码，直接按回车登录，会成功登录 mysql
mysql -u root -p6.执行命令刷新权限表
（刷新权限表，这一步必须操作，我就是没有操作这个步骤，重复了很多次修改都没有成功）
flush privileges; #刷新权限表7.执行输入新密码命令
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '新密码'; #输入你想输入的新密码8.执行命令刷新权限表
（必须操作）
flush privileges; #刷新权限表9.退出mysql
control +Z. (如果 exit 不行的话)。
exit;10.测试新密码
重新管理员命令运行 cmd，进入 mysql 的bin 目录，执行命令
net start mysql #启动 mysql 服务执行命令 mysql -u root -p，输入新密码，登录mysql 成功
mysql -u root -p #进入登录状态