當(dāng)你寫一個程序或配置一個服務(wù)時，你最終都要持久化存儲信息。有時候，你只需要一個 INI 或者 YAML 配置文件就夠了。而有時候，一個自定義格式的 XML 或者 JSON 或其他類似的文件會更好。

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但也有時候你需要校驗輸入、快速查詢信息、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、通常還要熟練地處理你的用戶的請求。這就是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的目的，而 MariaDB(由 MySQL 的原始開發(fā)人員開發(fā)的一個分支) 是一個極佳的選項。在本文中我使用的是 MariaDB，但這些信息同樣適用于 MySQL。

通過編程語言與數(shù)據(jù)庫進行交互是很普遍的。正因如此，出現(xiàn)了大量 Java、Python、Lua、PHP、Ruby、C++ 和其他語言的 SQL 庫。然而，在使用這些庫之前，理解數(shù)據(jù)庫引擎做了什么以及為什么選擇數(shù)據(jù)庫是重要的對我們會很有幫助。本文介紹 MariaDB 和 mysql 命令來幫助你熟悉數(shù)據(jù)庫處理數(shù)據(jù)的基本原理。

如果你還沒有安裝 MariaDB，請查閱我的文章 在 Linux 上安裝 MariaDB。如果你沒有使用 Linux，請參照 MariaDB 下載頁面提供的指導(dǎo)方法。

一、與 MariaDB 交互

你可以使用 mysql 命令與 MariaDB 進行交互。首先使用子命令 ping 確認(rèn)你的服務(wù)是運行著的，在提示后輸入密碼：

$ mysqladmin -u root -p ping 
Enter password: 
mysqld is alive 

為了易于讀者理解，打開一個交互式的 MariaDB 會話：

$ mysql -u root -p 
Enter password: 
Welcome to the MariaDB monitor. 
Commands end with ; or \g. 
[...] 
Type 'help;' or '\h' for help. 
Type '\c' to clear the current input statement. 
 
MariaDB [(none)]> 

你現(xiàn)在是在一個 MariaDB 子 shell 中，提示符是 MariaDB 提示符。普通的 Bash 命令在這里不能使用，只能用 MariaDB 命令。輸入 help (或 ?)查看命令列表。這些是你的 MariaDB shell 的管理命令，使用它們可以定制你的 shell，但它們不屬于 SQL 語言。

二、學(xué)習(xí) SQL 基本知識

結(jié)構(gòu)化查詢語言是基于它們的能力定義的：一種通過有規(guī)則且一致的語法來查詢數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容以得到有用的結(jié)果的方法。SQL 看起來像是普通的英文語句，有一點點生硬。例如，如果你登入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，想查看有哪些庫，輸入 SHOW DATABASES; 并回車就能看到結(jié)果。

SQL 命令以分號作為結(jié)尾。如果你忘記輸入分號，MariaDB 會認(rèn)為你是想在下一行繼續(xù)輸入你的查詢命令，在下一行你可以繼續(xù)輸入命令也可以輸入分號結(jié)束命令。

MariaDB [(NONE)]> SHOW DATABASES; 
+--------------------+ 
| DATABASE           | 
+--------------------+ 
| information_schema | 
| mysql              | 
| performance_schema | 
| test               | 
+--------------------+ 
4 ROWS IN SET (0.000 sec) 

上面的例子顯示當(dāng)前有四個數(shù)據(jù)庫：information_schema、mysql、performance_schema 和 test。你必須指定 MariaDB 使用哪個庫，才能對該庫使用查詢語句。指定數(shù)據(jù)庫的命令是 use。當(dāng)你選擇了一個庫后，MariaDB 提示框會切換為選擇的庫。

MariaDB [(NONE)]> USE test; 
MariaDB [(test)]> 

1. 顯示數(shù)據(jù)庫的表

數(shù)據(jù)庫里有表，與電子表格類似：有一系列的行(在數(shù)據(jù)庫中稱為記錄)和列。一個行和一個列唯一確定一個字段。

查看一個數(shù)據(jù)庫中可用的表(可以理解為多表單電子表格中的一頁)，使用 SQL 關(guān)鍵字 SHOW：

MariaDB [(test)]> SHOW TABLES; 
empty SET 

test 數(shù)據(jù)庫是空的，所以使用 use 命令切換到 mysql 數(shù)據(jù)庫：

MariaDB [(test)]> USE mysql; 
MariaDB [(mysql)]> SHOW TABLES; 
 
+---------------------------+ 
| Tables_in_mysql           | 
+---------------------------+ 
| column_stats              | 
| columns_priv              | 
| db                        | 
[...] 
| time_zone_transition_type | 
| transaction_registry      | 
| USER                      | 
+---------------------------+ 
31 ROWS IN SET (0.000 sec) 

這個數(shù)據(jù)庫中有很多表!mysql 數(shù)據(jù)庫是這個 MariaDB 實例的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫。它里面包含重要數(shù)據(jù)，比如用來管理數(shù)據(jù)庫權(quán)限的用戶結(jié)構(gòu)。這個數(shù)據(jù)庫很重要，你不需要經(jīng)常直接與它交互，但是使用 SQL 腳本來操作它卻很常見。當(dāng)你學(xué)習(xí) MariaDB 時理解 mysql 數(shù)據(jù)庫很有用，因為它有助于說明一些基本的 SQL 命令。

2. 檢查一個表

這個實例的 mysql 數(shù)據(jù)庫的最后一個表名為 USER。這個表包含了可以訪問這個數(shù)據(jù)庫的用戶。當(dāng)前里面只有一個 root 用戶，但是你可以添加不同權(quán)限的用戶，賦予它們查看、更新或創(chuàng)建數(shù)據(jù)的權(quán)限。你可以查看一個表的列首來了解一個 MariaDB 用戶的所有屬性：

> SHOW COLUMNS IN USER; 
MariaDB [mysql]> SHOW COLUMNS IN USER; 
+-------------+---------------+------+-----+----------+ 
| FIELD       | TYPE          | NULL | KEY | DEFAULT  | 
+-------------+---------------+------+-----+----------+ 
| Host        | CHAR(60)      | NO   | PRI |          | 
| USER        | CHAR(80)      | NO   | PRI |          | 
| Password    | CHAR(41)      | NO   |     |          | 
| Select_priv | enum('N','Y') | NO   |     | N        | 
| Insert_priv | enum('N','Y') | NO   |     | N        | 
| Update_priv | enum('N','Y') | NO   |     | N        | 
| Delete_priv | enum('N','Y') | NO   |     | N        | 
| Create_priv | enum('N','Y') | NO   |     | N        | 
| Drop_priv   | enum('N','Y') | NO   |     | N        | 
[...] 
47 ROWS IN SET (0.001 sec) 

3. 創(chuàng)建一個新的用戶

不論你是否需要一個普通的賬號來管理數(shù)據(jù)庫或者為計算機配置數(shù)據(jù)庫(例如安裝 WordPress、Drupal 或 Joomla時)，在 MariaDB 中多建一個用戶賬號是很普遍的。你可以通過向 mysql 數(shù)據(jù)庫的 USER 表中添加一個用戶或使用 SQL 關(guān)鍵字 CREATE 來提示 MariaDB 創(chuàng)建一個 MariaDB 用戶。使用 CREATE 來創(chuàng)建新用戶會默認(rèn)執(zhí)行一些有用的方法，因此你不需要手動生成所有的信息：

> CREATE USER 'tux'@'localhost' IDENTIFIED BY 'really_secure_password'; 

4. 查看表的字段

你可以使用 SELECT 關(guān)鍵字來查看數(shù)據(jù)庫表的字段和值。這本例中，你創(chuàng)建了一個名為 tux 的用戶，因此查詢 USER 表中的列：

> SELECT USER,host FROM USER; 
+------+------------+ 
| USER | host       | 
+------+------------+ 
| root | localhost  | 
[...] 
| tux  | localhost  | 
+------+------------+ 
7 ROWS IN SET (0.000 sec) 

5. 為一個用戶賦予權(quán)限

通過查看 USER 表列出的信息，你可以看到用戶的狀態(tài)。例如，新用戶 tux 對這個數(shù)據(jù)庫沒有任何權(quán)限。使用 WHERE 語句你可以只查 tux 那一條記錄。

> SELECT USER,select_priv,insert_priv,update_priv FROM USER WHERE USER='tux'; 
+------+-------------+-------------+-------------+ 
| USER | select_priv | insert_priv | update_priv | 
+------+-------------+-------------+-------------+ 
| tux  | N           | N           | N           | 
+------+-------------+-------------+-------------+ 

使用 GRANT 命令修改用戶的權(quán)限：

> GRANT SELECT ON *.* TO 'tux'@'localhost'; 
> FLUSH PRIVILEGES; 

驗證你的修改：

> SELECT USER,select_priv,insert_priv,update_priv FROM USER WHERE USER='tux'; 
+------+-------------+-------------+-------------+ 
| USER | select_priv | insert_priv | update_priv | 
+------+-------------+-------------+-------------+ 
| tux  | Y           | N           | N           | 
+------+-------------+-------------+-------------+ 

tux 用戶現(xiàn)在有了從所有表中查詢記錄的權(quán)限。

三、創(chuàng)建自定義的數(shù)據(jù)庫

到目前為止，你一直在與默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫進行交互。除了用戶管理，大部分人很少會與默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫進行交互。通常，你會用自定義的數(shù)據(jù)來填充創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫。

1. 創(chuàng)建一個 MariaDB 數(shù)據(jù)庫

你可能已經(jīng)可以自己在 MariaDB 中創(chuàng)建新數(shù)據(jù)庫了。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫跟新建用戶差不多。

使用 use 命令來把這個新建的數(shù)據(jù)庫作為當(dāng)前使用的庫：

> CREATE DATABASE example; 
Query OK, 1 ROW affected (0.000 sec) 
> SHOW DATABASES; 
+--------------------+ 
| DATABASE           | 
+--------------------+ 
| example            | 
[...] 

使用 use 命令來把這個新建的數(shù)據(jù)庫作為當(dāng)前使用的庫：

> USE example; 

2. 創(chuàng)建一個表

創(chuàng)建表比創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫要復(fù)雜，因為你必須定義列首。MariaDB 提供了很多方便的函數(shù)，可以用于創(chuàng)建列，引入數(shù)據(jù)類型定義，自增選項，對空值的約束，自動時間戳等等。

下面是用來描述一系列用戶的一個簡單的表：

> CREATE TABLE IF NOT EXISTS member ( 
    -> id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, 
    -> name VARCHAR(128) NOT NULL, 
    -> startdate TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP); 
Query OK, 0 ROWS affected (0.030 sec) 

這個表通過使用一個自動遞增的方法來唯一標(biāo)識每一行。表示用戶名字的字段不能為空(或 null)，每一行被創(chuàng)建時會自動生成時間戳。

使用 SQL 關(guān)鍵字 INSERT 向這個表填充一些示例數(shù)據(jù)：

> INSERT INTO member (name) VALUES ('Alice'); 
Query OK, 1 ROW affected (0.011 sec) 
> INSERT INTO member (name) VALUES ('Bob'); 
Query OK, 1 ROW affected (0.011 sec) 
> INSERT INTO member (name) VALUES ('Carol'); 
Query OK, 1 ROW affected (0.011 sec) 
> INSERT INTO member (name) VALUES ('David'); 
Query OK, 1 ROW affected (0.011 sec) 

驗證一下表里的數(shù)據(jù)：

> SELECT * FROM member; 
+----+-------+---------------------+ 
| id | name  | startdate           | 
+----+-------+---------------------+ 
|  1 | Alice | 2020-10-03 15:25:06 | 
|  2 | Bob   | 2020-10-03 15:26:43 | 
|  3 | Carol | 2020-10-03 15:26:46 | 
|  4 | David | 2020-10-03 15:26:51 | 
+----+-------+---------------------+ 
4 ROWS IN SET (0.000 sec) 

3. 同時增加多行數(shù)據(jù)

再創(chuàng)建一個表：

> CREATE TABLE IF NOT EXISTS linux ( 
    -> id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, 
    -> distro VARCHAR(128) NOT NULL); 
Query OK, 0 ROWS affected (0.030 sec) 

填充一些示例數(shù)據(jù)，這次使用 VALUES 快捷方式，這樣你可以一次添加多行數(shù)據(jù)。VALUES 關(guān)鍵字需要一個用括號包圍的列表作為參數(shù)，也可以用逗號分隔的多個列表作為參數(shù)。

> INSERT INTO linux (distro) 
 -> VALUES ('Slackware'), ('RHEL'),('Fedora'),('Debian'); 
Query OK, 4 ROWS affected (0.011 sec) 
Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0 
> SELECT * FROM linux; 
+----+-----------+ 
| id | distro    | 
+----+-----------+ 
|  1 | Slackware | 
|  2 | RHEL      | 
|  3 | Fedora    | 
|  4 | Debian    | 
+----+-----------+ 

四、關(guān)聯(lián)多個表

現(xiàn)在你有兩個表，之間沒有關(guān)聯(lián)。兩個表的數(shù)據(jù)是獨立的，但是你可能需要表一中的一個值來識別表二的記錄。

你可以在表一中新增一列對應(yīng)表二中的值。因為兩個表都有唯一的標(biāo)識符(自動遞增的 id 字段)，關(guān)聯(lián)的它們的最簡單的方式是，使用表一中的 id 字段作為表二的查詢條件。

在表一中創(chuàng)建一列用來表示表二中的一個值：

> ALTER TABLE member ADD COLUMN (os INT); 
Query OK, 0 ROWS affected (0.012 sec) 
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0 
> DESCRIBE member; 
DESCRIBE member; 
+-----------+--------------+------+-----+---------+------+ 
| FIELD     | TYPE         | NULL | KEY | DEFAULT | Extra| 
+-----------+--------------+------+-----+---------+------+ 
| id        | INT(11)      | NO   | PRI | NULL    | auto_| 
| name      | VARCHAR(128) | NO   |     | NULL    |      | 
| startdate | TIMESTAMP    | NO   |     | cur[...]|      | 
| os        | INT(11)      | YES  |     | NULL    |      | 
+-----------+--------------+------+-----+---------+------+ 

把 linux 表中的唯一 ID 分配給每個成員。因為記錄已經(jīng)存在，使用 UPDATE 關(guān)鍵字而不是 INSERT。尤其是當(dāng)你想查詢某行然后再更新某列值時。語法上，表達方式有點倒裝，先更新后查詢：

> UPDATE member SET os=1 WHERE name='Alice'; 
Query OK, 1 ROW affected (0.007 sec) 
ROWS matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0 

要填充數(shù)據(jù)，請對其他名字重復(fù)執(zhí)行這個過程。為了數(shù)據(jù)的多樣性，在四行記錄中分配三個不同的值。

連接表：

現(xiàn)在這兩個表彼此有了關(guān)聯(lián)，你可以使用 SQL 來展示關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫中有很多種連接方式，你可以盡請嘗試。下面的例子是關(guān)聯(lián) member 表中 os 字段和 linux 表中 id 字段：

SELECT * FROM member JOIN linux ON member.os=linux.id; 
+----+-------+---------------------+------+----+-----------+ 
| id | name  | startdate           | os   | id | distro    | 
+----+-------+---------------------+------+----+-----------+ 
|  1 | Alice | 2020-10-03 15:25:06 |    1 |  1 | Slackware | 
|  2 | Bob   | 2020-10-03 15:26:43 |    3 |  3 | Fedora    | 
|  4 | David | 2020-10-03 15:26:51 |    3 |  3 | Fedora    | 
|  3 | Carol | 2020-10-03 15:26:46 |    4 |  4 | Debian    | 
+----+-------+---------------------+------+----+-----------+ 
4 ROWS IN SET (0.000 sec) 

連接 os 和 id 字段。

在圖形化的應(yīng)用中，你可以想象 os 字段可以在下拉菜單中設(shè)置，值的來源是 linux 表中的 distro 字段。通過使用多個表中獨立卻有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，你可以保證數(shù)據(jù)的一致性和有效性，使用 SQL 你可以動態(tài)地關(guān)聯(lián)它們。

五、下載 MariaDB 和 MySQL 備忘單

MariaDB 是企業(yè)級的數(shù)據(jù)庫。它是健壯、強大、高效的數(shù)據(jù)庫引擎。學(xué)習(xí)它是你向管理 web 應(yīng)用和編寫語言庫邁出的偉大的一步。你可以下載 MariaDB 和 MySQL 備忘單，在你使用 MariaDB 時可以快速參考。