数据库系统及应用- 课件全套 屈武江 第1-9章 数据库系统概述 -数据库备份与恢复

第2章MySQL数据库系统基础第1章数据库系统概述第3章MySQL数据库操作第5章使用SQL语句查询数据第4章MySQL数据表第6章视图和索引的使用第8章数据库的安全性管理第7章存储过程和触发器第9章数据库的备份与恢复目录目标导航重点和难点1．数据库的基本概念；2．数据模型；3．关系运算；4．关系的规范化；5．关系型数据库设计。知识目标1.掌握数据库的基本概念；2.掌握关系代数的运算；3.掌握关系规范化理论；4.掌握数据库设计的过程。技能目标1.具备关系代数运算的能力；2.具备关系模式分解的能力；3.具备给定应用系统进行数据库设计的能力。1.1.1数据库的基本概念1.信息信息（Information）就是对各种事物的存在方式、运动状态和相互联系特征的一种表达和陈述，是自然界、人类社会和人类思维活动普遍存在的一切物质和事物的属性。2.数据数据（Data）是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式。数据用型和值来表示。数据不仅包括数字、文字形式，而且包括图形、图像、声音、动画等多媒体数据。3.数据库(DataBase,DB)数据库是长期存储在计算机内,有组织、可共享的相关数据的集合,它将数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有冗余度小、数据独立性高和易扩展等特点,可被各类用户共享。数据库不仅存放数据,还存储数据之间的联系。1.1数据库系统概述1.1.1数据库的基本概念4.数据库管理系统(DataBaseManagementSystem,DBMS)数据库管理系统是位于用户与操作系统(OS)之间的数据管理软件,它为用户或应用程序提供访问数据库的方法,包括数据库的创建、查询、更新及各种数据控制。它是数据库系统的核心。目前比较流行的数据库管理系统有Access、MySQL、Sybase、SQLServer和Oracle等。数据库管理系统主要具有以下几个方面的功能:(1)数据定义功能数据库管理系统提供数据定义语言(DataDefinitionLanguage,DDL),用户可通过DDL方便地对数据库中的数据对象进行定义。(2)数据操纵功能数据库管理系统提供数据操纵语言(DataManipulationLanguage,DML),用户可使用DML操纵数据,实现对数据的查询、插入、删除和修改等操作。1.1数据库系统概述1.1.1数据库的基本概念(3)数据库运行管理数据库运行管理是数据库管理系统运行的核心部分,包括并发控制、存取控制(安全性检查)、完整性约束条件的检查和执行、数据库内部的维护等。

(4)数据库的建立和维护功能数据库的建立与维护功能包括:初始数据的导入与转换、数据库的存储与恢复功能,以及数据库的重组织、性能监控与分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序完成的。5.数据库应用系统(DataBaseApplicationSystem,DBAS)应用数据库技术管理各类数据的软件系统称为数据库应用系统。6.数据库系统(DataBaseSystem,DBS)数据库系统是指引入了数据库技术的计算机系统。数据库系统一般由数据库、数据库管理系统、硬件系统、软件系统和数据库管理员(DataBaseAdministrator,DBA)以及用户构成。1.1数据库系统概述1.1.2数据管理技术的发展历程人工管理阶段20世纪50年代中期以前数据的独立性差、数据不能被长期保存、数据的冗余度大、数据面向应用和没有软件对数据进行管理文件系统阶段20世纪50年代后期到60年代中后期程序与数据有了一定的独立性，程序和数据分开存储，然而依旧存在数据的冗余度大及数据不一致性数据库系统阶段20世纪60年代后期数据库中的数据是结构化的、数据冗余度小、易扩充、较高的数据独立性、较高的数据共享性和数据由DBMS统一管理和控制1.1数据库系统概述1.1.3数据库系统组成和体系结构1.数据库系统的组成数据库系统的组成数据库数据库管理系统硬件系统软件系统用户1.1数据库系统概述1.1.3数据库系统组成和体系结构2.数据库系统的体系结构知识点1数据库系统概述数据库系统的体系结构三级模式内模式外模式模式二级映像内模式/模式映像模式/外模式映像1.2.1信息描述1.信息世界的相关术语1.2

数据模型（1）实体：客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。（2）属性：描述实体的特性称为属性。一个实体可以用若干个属性来描述（3）码：惟一标识实体的属性或属性组合称为码。（4）域：属性的取值范围称为该属性的域。（5）实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质，用实体名及其属性名的集合来抽象和表达同类实体，称为实体型。（6）实体集：同类实体的集合称为实体集，例如全体学生的集合，全体教师的集合等。1.2.1信息描述2.实体之间的联系1.2

数据模型实体之间的联系一对一联系一对多联系多对多联系班级班长担任班级学生属于课程学生选修(a)1:1联系(b)1:n联系(c)m:n联系1.2.2数据模型1.数据模型三要素1.2

数据模型数据结构数据结构用于描述系统的静态特征，是所研究的对象类型的集合，这些对象是数据库的组成部分数据操作数据操作是对数据库中各种对象的实例允许执行的操作集合。数据操作包括操作对象及有关的操作规则，主要有检索和操纵两类。数据约束条件数据约束条件是一组完整性规则的集合。1.2.2数据模型2.数据模型的分类1.2

数据模型层次模型用树形结构描述数据和数据之间的联系业务的模型称为层次模型，也称为树状模型。层次模型的特点是：①有且仅有一个结点无双亲，这个结点称为根结点；②除根结点之外，其他结点有且仅有一个双亲。网状模型用网状结构描述数据及数据之间联系的模型称为网状模型，也称网络模型。网状模型的特点是：①一个结点可以有多个双亲结点；②一个以上的结点没有双亲结点。关系模型用二维表结构描述数据及数据之间联系的模型称为关系模型，它是基于严格的数学理论基础之上建立的数据模型。在关系模型中基本数据结构被限制为二维表格。因此，在关系模型中，每一张二维表称为一个关系。关系是由若干行与若干列所构成的。1.3.1关系型数据库1.关系模式的相关术语（1）关系：一个关系对应于一张二维表，每个关系有一个关系名。在数据库系统中称为“表”。（2）元组：二维表中每一行称为一个元组。在数据库系统中称为“记录”。（3）属性：二维表中每列称为属性。在数据库系统中称为“字段”。（4）关键字：二维表中能惟一标识一个元组的属性或者是属性组合称为关键字。在数据库系统中称为“主键”。（5）外键：有两个二维表R和S，其中属性A是R表的主键，但不是S表的主键，在S表中属性A称为外键。在数据库系统中称为“外部关键字”。1.3关系模式和关系运算1.3.1关系数据库2.关系模式关系的描述称为关系模式，关系模式可以简记为R（A1，A2，A3，……），其中R为关系名，A1，A2，A3为属性名。3.关系的性质（1）同一属性的数据具有同质性，即每一列中的分量是同一类型的数据，它们来自同一个域。（2）同一关系的属性名具有不可重复性，即同一关系中不同属性的数据可出自同一个域，但不同的属性要给予不同的属性名。（3）关系中列的位置具有顺序无关性，即列的次序可以任意交换。（4）关系具有元组无冗余性，即关系中的任意两个元组不能完全相同。（5）关系中元组的位置具有顺序无关性，即元组的顺序可以任意交换。（6）关系中每个分量必须取原子值，即每个分量都必须是不可分的数据项。1.3关系模式和关系运算1.3.2关系运算1.传统的集合运算1.3关系模式和关系运算（1）并运算关系R和关系S具有相同的属性。关系R与关系S的并运算是由属于R或属于S的元组组成。其结果关系的属性不变，元组是关系R和关系S的合并。记作：R∪S。（2）交运算关系R和关系S具有相同的属性。关系R与关系S的交运算是由既属于R又属于S的元组组成。其结果关系的属性不变，元组是关系R和关系S的公共元组。记作R∩S。（3）差运算关系R和关系S具有相同的属性。关系R与关系S的差由属于R而不属于S的元组组成。其结果关系的属性不变。记作：R—S。广义笛卡尔积关系R为M个属性，关系S为N个属性，则关系R和关系S的广义备卡尔积为（M+N）元组的集合。记作：R×S。1.3.2关系运算2.专门的关系运算1.3关系模式和关系运算（1）选择选择运算又称为限制运算，选择运算是单目运算。关系R的选择运算是指从R中选取满足条件的元组组成的一个新的关系。选择运算是从行的角度进行操作的。关系R的选择运算结果是关系的属性不变，元组是关系R中满足条件的元组。记作：σF(R)。（2）投影投影也是单目运算。关系R的投影运算是指从关系R中选取若干个属性组成一个新的关系。投影运算是从列的角度进行操作的。关系R的投影运算的结果是关系的元组不变，属性为选取的属性个数。记作：∏i1,i2,i3,i4(R)。（3）连接连接运算是双目运算。它是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组所组成的一个新的关系。记作：R∞S=σAθB(R×S)。（4）自然连接自然连接是最常用的连接之一，它是连接运算的特例。自然连接是指从两个关系的笛卡尔积中选择出公共属性值相等的元组并去掉重复属性所构成的新的关系。记作：R*S。1.4.1不合理关系模式存在的问题1.4关系的规范化理论1．数据冗余严重2．插入异常3．删除异常4．更新异常1.4.2函数依赖1．函数依赖的概念定义1.1设R(U)是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集。若对于R(U)的任意可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性相等，而在属性Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y依赖于函数X。如果X→Y，并且Y不是X的子集，则称X→Y是非平凡的函数依赖。若Y是X的子集，则称X→Y是平凡的函数依赖，我们讨论的都是非平凡的函数依赖。（1）函数依赖是指关系模型R中所有的元组都要满足的约束条件，而不仅仅是某个或某些元组的特例。（2）函数依赖并不一定具有可逆性。（3）函数依赖中可以包含属性组。1.4关系的规范化理论1.4.2函数依赖2．依赖的逻辑蕴涵定义1.2函数依赖的逻辑蕴涵：设F是关系模式R(U)上已知的函数依赖集，X、Y是R上的属性集合U的子集，如果从F已有的函数依赖中能够推导出X→Y，则称F逻辑蕴涵X→Y，或称X→Y，或称X→Y可以从F导出。3．关键字每个关系都至少有一个关键字，所谓的关键字就是由一个或多个属性组成的可惟一标识一个元组（二维表中的一行）的属性组。关键字也可以由一组属性联合组成。例如，如果允定义1.3设R（U）为一个关系模式，X，Y是U的一个子集，如果对X给定任何一个值，都有惟一的Y与之对应，并且不存在Y包含X，则称X为R的一个候选键，或称为关键字。关键字是能惟一确定一个实体的最少属性的集合。1.4关系的规范化理论1.4.2函数依赖定义1.4设X是关系模式R中的属性或属性组，且X并非R中的键，而是另一个关系模式T的键，则称X是R的外键。定义1.5在关系模式R(U)中，如果X→Y，且对X中的任一真子集X’使得X’→Y成立，则称Y部分依赖于X，否则，称Y完全依赖于X。定义1.6在关系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且满足Y￠X，而不存在Y→X，则称Z对X传递依赖。1.4关系的规范化理论1.4.3关系数据库的规范化关系按其规范化程度从低到高可分为5级范式，分别称为1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF和5NF。1．第一范式（1NF）定义1.7在关系模式R中的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，则称R是第一范式的关系。通俗地讲，第一范式要求关系中的属性必须是原子项，即不可再分的基本类型，集合、数组和结构不能作为某一属性出现，严禁关系中出现“表中有表”的情况。任何符合关系定义的数据表都满足第一范式的要求。第一范式中的关系虽然可以使用，但总会有更新异常、插入异常和较大的数据冗余。1.4关系的规范化理论知识储备1.4.3关系数据库的规范化2．第二范式（2NF）定义1.8如果关系范式R满足第一范式，而且它的所有非主关键字属性完全依赖于整个主关键字（也就是说，不存在部分函数依赖），则R满足第二范式。根据这一定义，凡是以单个属性作为关键字的关系就自动满足2NF。因为关键字的属性只有一个，就不可能存在部分依赖的情况。因此，第二范式只是针对主关键字是属性组合的关系。但第二范式还远非完善，满足第二范式的关系仍存在着插入、删除和修改的异常，存在这些问题的原因是关系模式中存在传递函数依赖，传递函数依赖是导致数据冗余和存储异常的另一个原因。1.4关系的规范化理论1.4.3关系数据库的规范化3．第三范式（3NF）定义1.9如果某关系模式R满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何关键字，则R满足第三范式。换句话说，如果一个关系模式R不存在部分函数依赖和传递函数依赖，则R满足3NF。经过1NF、2NF、3NF的规范化，我们基本上消除了关系模式中的部分函数依赖、传递函数依赖。在一般情况下，3NF关系排除了非主属性对于主键的部分依赖和传递依赖，把能够分离的属性尽量分解为单独的关系了，满足3NF的关系已经能够减少数据冗余和消除各种异常。1.4关系的规范化理论项目1初识学生信息管理数据库1.5.1数据库设计的任务与目标1.数据库设计的任务数据库设计是指根据用户需求,规制数据库结构并实施构建的完整过程。具体而言,它是在给定的应用环境下,构造最优的数据库模式,创建数据库及其应用系统,使其能有效地存储和管理数据,满足用户的信息需求与业务处理要求。2.数据库设计的目标数据库设计的目标是真实地反映现实世界中的数据及其内在联系,在减少有害数据冗余的前提下实现数据共享,消除数据插入、删除和更新中的各类异常,保证数据的独立性,使数据库具备良好的可维护性、可扩展性,提高数据库的访问速度和存储效率。通常将数据库设计分为以下六个阶段,需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行和维护。1.5关系数据库的设计1.5.2需求分析1.需求分析阶段的任务1.5关系数据库的设计（1）调查分析用户活动（2）收集和分析需求数据，确定系统边界（3）编写系统分析报告1.5.2需求分析2.需求分析的方法1.5关系数据库的设计图1自顶向下需求分析方法图2自底向上需求分析方法（1）数据流图数据流图是从“数据”和“处理”两方面表达数据处理过程的一种图形化的表示方法。在数据流图中，用圆圈表示数据处理（加工）；用有向线段表示数据的流动及流动方向，即数据的来源和去向。（2）数据字典数据字典是对数据流图的注释和重要补充，它帮助系统分析人员全面确定用户的要求，并为以后的系统设计提供参考依据。数据字典的内容通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分。数据字典是在需求分析阶段建立的，在数据库设计过程中不断地进行修改、充实和完善。1.5关系数据库的设计1.5.3概念结构设计1.概念模型的主要特点1.5关系数据库的设计（1）有丰富的语义表达能力。（2）易于交流和理解。（3）易于变动。（4）易于向各种数据模型转换，易于从概念模型导出与DBMS有关的逻辑模型。1.5.3概念结构设计2.设计概念模型的方法①自顶向下。首先定义全局概念结构的框架，再作逐步细化。②自底向上。首先定义每一局部应用的概念结构，然后按一定的规则把它们集成，从而得到全局概念结构。这也是最常用的一种策略。③由里向外。首先定义最重要的那些核心结构，再逐渐向外扩充。④混合策略。把自顶向下和自底向上结合起来的方法。自顶向下设计一个概念结构的框架，然后以它为骨架再自底向上设计局部概念结构，并把它们集成。1.5关系数据库的设计1.5.3概念结构设计3.概念模型的设计方法概念模型是对信息世界建模，所以概念模型应该能够方便、准确地表示出上述信息世界中的常用概念。在概念模型的表示方法中，最常用的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法（Entity-RelationshipApproach），该方法是数据库逻辑设计的一种简明扼要的方法，也称为E-R模型。在按具体数据模型设计数据库之前，先用实体-联系（E-R）图作为中间信息结构模型表示现实世界中的“纯粹”实体-联系，之后再将E-R图转换为各种不同的数据库管理系统所支持的数据模型。这种数据库设计方法，与通常程序设计中画框图的办法相类似。1.5关系数据库的设计1.5.3概念结构设计4.E-R模型的图形描述1.5关系数据库的设计（1）实体用矩形表示，矩形框内写明实体名。（2）属性用椭圆形表示，椭圆形框内写上属性，并用无向边将其与相应的实体连接起来。（3）联系用菱形表示，菱形框内写上实体间的联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1∶1，1∶n或m∶n）。1.5.3概念结构设计5.E-R模型的设计过程1.5关系数据库的设计E-R模型的设计过程（1）设计局部概念模型①明确局部应用的范围②选择实体，确定实体的属性及标识实体的关键字③确定实体之间的联系，绘制局部E-R模型（2）设计全局概念模型①确定公共实体类型②合并局部E-R图③消除不致因素1.5.4逻辑结构设计1.E-R模型向逻辑模型进行转换的原则(1)一个实体类型转换为一个关系模式,实体的属性即为关系的属性,实体的键即为关系的键。(2)一个1∶1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可与任意一端实体对应的关系模式合并。通常将任意一端实体主键纳入另一个实体作为关系的外键。(3)一个1∶n联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与联系的任意n端实体所对应的关系模式合并。通常将一方关系的主键纳入多方作为关系的外键。(4)一个m∶n联系必须转换为第三方关系模式,该关系模式的属性包括双方关系的主键和联系的属性,第三方关系的主键是双方关系的主键的组合。(5)三个或三个以上实体间的多元联系可转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的键,以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的键为各实体键的组合。(6)具有相同键的关系模式可以合并。1.5关系数据库的设计1.5.4逻辑结构设计2.关系数据库的逻辑结构设计过程1.5关系数据库的设计E-R图按规则转换成关系模式规范化处理模式评价优化模式形成逻辑结构设计说明书1.5.5数据库物理设计数据库物理设计是指为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构，即存储结构和存取方法。该阶段的任务是根据逻辑（概念）模式、DBMS及计算机系统所提供的手段和施加的限制，设计数据库的内模式，即文件结构、各种存取路径、存储空间的分配、记录的存储格式等。关系型数据库物理设计的主要内容包括:为关系模式选择存取方法,以及设计关系、索引等数据库文件的物理存储结构。1.关系模式的存取方法存取方法是快速访问数据库中数据的技术。数据库管理系统通常提供多种存取方法。常用的主要有三类:索引存取方法、聚簇存取方法和分区设计方法。2.数据库的存储结构确定数据的库物理结构,主要指确定数据的存放位置和存储结构,包括确定关系、索引、聚簇、日志、备份等对象的存储安排和存储结构,以及系统配置参数等。1.5关系数据库的设计1.5.6数据库实施、运行和维护1.数据库应用程序的编制在逻辑数据库结构确定以后,应用程序设计的编制可与物理设计并行展开。理论上,只要数据库的物理数据独立性得到保证,物理结构的设计及其变更不会影响应用程序的逻辑。逻辑设计阶段得出的应用程序设计指南,已为程序编制提供了框架和接口,程序设计人员可以按照具体的数据存取与处理要求编写程序模块源代码。2.数据库系统的调试程序模块代码通常先在模拟环境下通过初步调试,然后进行联合调试。联合调试的工作主要有以下三点。(1)建立数据库结构(2)调试运行(3)装入实际的初始数据1.5关系数据库的设计1.5.6数据库实施、运行和维护3.运行前的准备在数据库正式投入运行之前,还需完成以下四项准备工作:(1)制订数据库重组方案(2)制定故障恢复规范(3)制定系统的安全规范(4)制订事务控制方案1.5关系数据库的设计1.5.6数据库实施、运行和维护4.运行与维护数据库正式投入运行后,其维护工作主要包括以下三个方面:(1)维护数据库的安全性和完整性依据已制定的安全规范和故障恢复规范,在系统出现安全问题时,及时调整权限设置于更新密码。对系统运行过程中出现的错误应迅速定位修复,确保系统持续稳定运行。同时,需将数据库的备份和转储作为日常运维工作,确保一旦发生故障,能利用最新备份快速恢复数据。(2)监察系统性能运用DBMS提供的性能监察与分析工具,持续监控系统运行情况。当发现数据库的存储空间不足、响应时间延长等性能下降现象时,应立即进行分析并找出原因,采取改进措施。(3)扩充系统的功能在维持原有系统功能与性能稳定的前提下,积极适应环境与需求的变化,采纳用户的合理意见,对系统进行功能扩展与升级,逐步增强其应用能力。1.5关系数据库的设计本章主要介绍了数据库的基本概念、数据模型、关系运算、关系规范化和数据库设计等内容。重点阐述了数据库、数据库管理系统、数据库系统及数据库应用系统的相关概念;三种常见的数据模型;实体之间的联系;传统的集合运算和专门的关系运算;关系规范化设计理论及数据库设计过程。通过本章的学习,使学生能够掌握数据库的相关概念,并能运用所学理论,针对具体应用系统展开数据库的分析与设计工作。项目总结大连理工大学出版社地址：大连市软件园路80号E-mail:dutp@URL：目录第2章MySQL数据库系统基础第1章数据库系统概述第3章MySQL数据库操作第5章使用SQL语句查询数据第4章MySQL数据表第6章视图和索引的使用第8章数据库的安全性管理第7章存储过程和触发器第9章数据库的备份与恢复目标导航重点和难点1．MySQL数据库特点；2．MySQL9.0的安装；3．MySQL的配置；4．MySQL的启动与登录。知识目标1.了解MySQL数据库及其特点；2.掌握MySQL9.07的安装；3.掌握MySQL9.09.09.0的启动方法。技能目标1.具备Windows平台下安装MySQL9.0的能力；2.具备Windows平台下配置MySQL9.0的能力；3.具备启动与登录MySQL9.0的能力。2.1.1主流数据库管理系统数据库管理系统是一种用于管理和维护数据库的系统软件。它具有数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制四大功能,并提供数据定义语言、数据操纵语言和数据控制语言。目前主流的数据库管理系统主要有Oracle、SQLServer和MySQL。(1)Oracle数据库管理系统Oracle是Oracle公司开发的数据库管理系统,其产品广泛应用于各个工业领域。无论是大型企业的数据仓库应用,还是中小型联机事务处理业务,都有成功应用Oracle数据库系统的经典案例。截至目前,Oracle19C是较常用的版本,它是企业级网格计算和“云计算”提供了众多特性支持。Oracle具有开放性、并行性、可伸缩性、安全性、可移植性、可连接性和可兼容性等优点,但Oracle数据库管理系统对硬件要求较高、价格昂贵、且管理维护和操作相对复杂。2.1MySQL数据库简介2.1.1主流数据库管理系统(3)MySQL数据库管理系统MySQL是一个小型的关系型数据库管理系统,由瑞典MySQLAB公司开发,于2008年1月被美国SUN公司收购,2009年4月SUN公司又被甲骨文(Oracle)公司收购。MySQL进入Oracle产品体系后,获得了更多的研发投入,为其发展注入了新的活力。由于MySQL免费、体积小、速度快、成本低、功能强大和开放源码等特点,在Internet上的中小型网站中得到了广泛应用。目前雅虎、Google、新浪、网易、百度等公司已将部分业务数据迁移至MySQL数据库中。MySQL数据库可称得上是目前运行速度最快的SQL数据库之一,也是全球最受欢迎的数据库管理系统之一。2.1MySQL数据库简介2.1.2MySQL数据库发展历程MySQL的历史可以追溯到1979年。当时,程序员MontyWidenius在一家名为TcX的小公司工作,他用BASIC设计了一个报表工具,使其能够在4MHz主频和16KB内存的计算机上运行。当时,这只是一个很底层的且仅面向报表的存储引擎,名叫Unireg。1990年,TcX公司的客户开始要求为其API提供SQL支持。Monty直接借鉴了mSQL的代码,并将其集成到自己的存储引擎中,但效果并不理想,于是他决定自己重写SQL支持。1996年,MySQL1.0发布,最初仅面向一小部分用户,相当于内部发布。同年10月,MySQL3.11.1发布(MySQL没有2.x版本),最初只提供Solaris下的二进制版本。一个月后,Linux版本门世。在接下来的两年里,MySQL被逐步移植到各个平台。1999—2000年,MySQLAB公司在瑞典成立。Monty雇用了一些人员与Sleepycat合作,开发出了BerkeleyDB引擎。由于BDB支持事务处理,MySQL从此开始支持事务处理。2.1MySQL数据库简介2.1.2MySQL数据库发展历程2000年,MySQL不仅公布了源代码,还采用了GPL(GNU通用公共许可证)许可协议,正式进入开源世界。同年4月,MySQL对其旧的存储引擎ISAM进行了整理,将其命名为MyISAM。2001年,MySQL集成了由HeikkiTuuri开发的存储引擎InnoDB。该引擎不仅支持事务处理,还支持行级锁,后来该引擎被证明是最为成功的MySQL事务存储引擎。MySQL与InnoDB的正式结合版本是4.0。2003年12月,MySQL5.0版本发布,提供了视图、存储过程等功能。2008年1月,MySQLAB公司被Sun公司以10亿美元收购,MySQL数据库进入在Sun时代,Sun公司的推动下,MySQL进行了大量的推广、优化和Bug修复工作。2008年11月,MySQL5.1发布,引入了分区、事件管理、基于行的复制,以及基于磁盘的NDB集群系统,同时修复了大量的Bug。2009年4月,Oracle公司以74亿美元收购Sun公司,MySQL数据库随之进入Oracle时代。值得注意的是其第三方存储引擎InnoDB早在2005年已被Oracle公司收购。2.1MySQL数据库简介2.1.2MySQL数据库发展历程2010年12月,MySQL5.5发布,主要新特性包括半同步复制以及对SIGNAL/RESIGNAL异常处理功能的支持。最重要的是,InnoDB存储引擎从此成为MySQL的默认存储引擎。MySQL5.5不仅仅是两年后的一次简单版本更新,还增强了MySQL在企业级应用方面的各项特性。Oracle公司同时承诺,MySQL5.5及未来版本仍采用GPL授权的开源模式。2013年2月,MySQL5.6发布。Oracle宣布将于2021年2月停止对5.6版本的更新,结束其生命周期。2015年12月,MySQL5.7发布,在性能、新特性和性能分析方面实现了质的飞跃。2016年9月,MySQL启动了8.0版本开发,Oracle宣称该版本的速度是5.7版本的两倍,性能更为出色。2018年4月,MySQL8.0.11发布。当前,MySQL已更新至9.5.0版本,而MySQL8.4是目前最受企业生产环境青睐的系列。2.1MySQL数据库简介2.1.3.MySQL的特点2.1MySQL数据库简介（1）可移植性（2）可扩展性和灵活性（3）支持大型的数据库（4）强大的数据保护功能（5）强大的查询功能（6）超强的稳定性2.1.4MySQL9.0的优势1.性能提升2.JSON数据处理增强3.安全性升级4.功能扩展5.GIS功能增强6.性能调优工具2.1MySQL数据库简介2.1.5MySQL数据库服务MySQL数据库管理系统由MySQL数据库服务和MySQL客户端程序和工具程序组成，其中MySQL数据库服务主要由MySQL服务器、MySQL实例和MySQL数据库3个部分组成，通常简称为MySQL服务，对应着官方技术文档中的“MySQLServer”“MySQLService”或“MySQLDatabaseServer”等。1.MySQL服务器MySQL服务也称为MySQL数据库服务，它是保存在MySQL服务器硬盘上的一个服务软件。2.MySQL服务实例MySQL服务实例是一个正在运行的MySQL服务，其实质是一个进程，只有处于运行状态的MySQL服务实例才可以响应MySQL客户机的请求，提供数据库服务。3.MySQL数据库MySQL数据库通常是指一个物理概念，即一系列物理文件的集合。MySQL安装完成后，默认情况下至少会自动创建4个数据库，分别是test、mysql、information_schema、performance_schema。2.1MySQL数据库简介2.2.1

MySQL的下载下面以下载MySQLCommunityServer（社区版）Windows平台MySQL9.0.1为例介绍其下载过程。（1）打开浏览器，在地址栏中输入MySQL官方网址，打开DownloadMySQLCommunityServer下载界面，如图2-1所示。（2）在图2-1中,首先选择要下载的MySQL版本,这里选择“9.0.1Innovation”,也就是9.0.1创新版,然后选择操作系统平台,这里选择“MicrsoftWindows”,然后在下方选择要下载的安装包,这里选择“Windows(x86,64-bit),MSIInstaller”,然后单击“Download”按钮,打开“LoginNoworSignUpforafreeaccount”页面,如图2-2所示。（3）在图2-2中,单击“Nothanks,juststartmydownload”超链接,系统将立即开始下载。2.2

MySQL9.0的安装与配置

图2-1MySQLCommunityDownloads下载页面

图2-2“LoginNoworSignUpforafreeaccount”页面2.2

MySQL9.0的安装与配置2.2.2安装MySQL9.0（1）双击下载的MySQL安装文件mysql-9.0.1-winx64.msi,弹出“WidnowsInstaller”对话框,如图2-3所示,应用程序准备安装。准备安装完成后系统自动弹出“WelcometotheMySQLServer9.0SetupWizard(欢迎进入MySQLServer9.0安装向导)”窗口,如图2-4所示。图2-3“WindowsInstaller”对话框图2-4“WelcometotheMySQLServer9.0SetupWizard(欢迎进入MySQLServer9.0安装向导)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（2）在图2-4中单击“Next”按钮,系统弹出“End-UserLicenseAgreement(最终用户许可协议)”窗口,如图2-5所示,选中“IacceptthetermsintheLicenseAgreement”,表示我同意许可协议,然后单击“Next”按钮,系统弹出“ChooseSetupType(选择安装类型)”窗口,如图2-6所示。图2-5“End-UserLicenseAgreement(最终用户许可协议)”窗口图2-6“ChooseSetupType(选择安装类型)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置MySQL9.0提供了三种安装类型,其含义如下:①Typical(典型安装)。安装MySQL数据库时选择的默认安装选项,它是MySQL安装程序中提供的最常用于典型安装环境的配置。这种安装类型将安装MySQL服务器、MySQL命令行客户端和命令行实用程序等。②Custom(定制安装)。用户可以自由选择要安装的组件,可以更改默认安装的路径,这种安装类型最灵活,适合于高级用户。③Complete(完全安装)。安装软件包内所包含的所有组件,此种安装会占用较大的磁盘空间。2.2

MySQL9.0的安装与配置（3）在图2-6中单击“Custom”按钮,系统弹出“CustomSetup(定制安装)”窗口,如图2-7所示。（4）在图2-7中选择要安装的组件,同时可以选择安装的本地路径,默认为:C:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer9.0\,如果修改安装路径,单击“Browse”按钮,弹出“Changedestinationfolder(修改目标文件夹)”对话框,如图2-8所示。修改后单击“OK”按钮返回图2-7,然后单击“Next”按钮,系统弹出“ReadytoinstallMySQLServer9.0(读取安装MySQLServer9.0)”窗口,如图2-9所示。图2-7“CustomSetup(定制安装)”窗口图2-8“Changedestinationfolder(修改目标文件夹)”对话框（5）在图2-9中单击“Install”按钮,打开“InstallingMySQLServer9.0(MySQLServer

9.0正在安装)”窗口,如图2-10所示。图2-9“ReadytoinstallMySQLServer9.0图2-10“InstallingMySQLServer9.0(读取安装MySQLServer9.0)”窗口(MySQLServer9.0正在安装)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（6）安装完成后,单击“Next”按钮,打开“CompletedtheMySQLServerSetupWizard(完成MySQLServer安装向导)”窗口,如图2-11所示。小提示在图2-11下方有一个复选框“RunMySQLConfigurator”,该选项表示选中后单击“Finish”按钮,将运行MySQL配置向导进行MySQL9.0配置,以便正常使用MySQL数据库服务器。至此MySQL数据库安装完成,如果想正常使用必须进行一系列的配置,下面将进行MySQL配置操作。图2-11“CompletedtheMySQLServerSetupWizard(完成MySQLServer安装向导)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置2.2.3配置MySQL9.0（1）在如图2-11所示的完成MySQLServer安装向导窗口单击“Finish”按钮,进入“WelcometotheMySQLServerConfigurator(欢迎进入MySQL服务器配置)”窗口,如图2-12所示。（2）单击“Next”按钮进入“DataDirectory(数据库存储目录)”窗口,如图2-13所示。默认存储路径为“C:\ProgramData\MySQL\MySQLServer9.0\”,如果要修改,单击路径后的“…”按钮,这里按默认设置。图2-12“WelcometotheMySQLServerConfigurator图2-13“DataDirectory(数据库存储目录)”窗口(欢迎进入MySQL服务器配置)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（3）

单击“Next”按钮,系统进入“TypeandNetworking(配置类型和网络设置)”窗口,如图2-14所示。设置ServerConfigurationType为“DevelopmentComputer”,启用TCP/IP网络,默认端口号为3306,并勾选“OpenWindowsFirewallportsfornetworkaccess”复选框,表示防火墙将允许通过该端口访问。图2-14“TypeandNetworking(配置类型和网络设置)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（4）在图2-14中,单击“Next”按钮进入“AccountsandRoles(账户和角色)”窗口,如图2-15所示。其中“MySQLRootPassword”表示为root用户设置密码,“RepeatPassword”表示确认密码,保证两次输入的密码一致。“MySQLUserAccounts”表示可以创建新的用户账户角色,并为角色分配权限。图2-15“AccountsandRoles(账户和角色)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（5）设置好相应的选项后,单击“Next”按钮,进入“WindowsService(Windows服务)”窗口,如图2-16所示。选中ConfigureMySQLServerasaWindowsService(配置MySQL服务作为一种Windows服务),并设置indows

ServiceName(Windows服务的名称),默认为MySQL90,也可以修改其他名称。选中“StarttheMySQLServeratSystemStartup”,表示MySQL服务随系统启动而自动启动。安装与配置MySQL9.0图2-16“WindowsService(Windows服务)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（6）设置好选项后,单击“Next”按钮进入“ServerFilePermissions(服务器文件权限)”窗口,如图2-17所示。（7）使用默认设置,单击“Next”按钮进入“SampleDatabases(创建示例数据库)”窗口,如图2-18所示,这里选择不创建。图2-17“ServerFilePermissions(服务器文件权限)”窗口图2-18“SampleDatabases(创建示例数据库)”窗口2.2

MySQL9.0的安装与配置（8）在图2-18中单击“Next”按钮进入“ApplyConfiguration(应用配置)”窗口,如图2-19所示。如果配置无误,单击“Execute”按钮,配置向导将执行一系列的任务,并显示任务进度。（9）当所有项都配置完成时,显示如图2-20所示窗口。单击“Next”按钮,系统进入“ConfigurationComplete(配置完成)”窗口。至此MySQL数据库配置完成。任务2.1任实施图2-19“ApplyConfiguration(应用配置)”窗口-1图2-20“ApplyConfiguration(应用配置)”窗口-22.2

MySQL9.0的安装与配置2.3.1MySQL命令行实用程序1．MySQL服务器端主要实用工具2.3MySQL常用工具（1）mysqld：SQL后台程序（即MySQL服务器进程）该程序必须运行之后，客户端才能通过连接服务器来访问数据库。（2）mysqld_safe：服务器启动脚本。在UNIX和NetWare中推荐使用mysald_safe来MySQL服务器。mysql_safe增加了一些安全特性，例如当出现错误时，重启服务器并向错误日志文件写入运行时间信息。（3）mysql.server：服务器启动脚本。该脚本用于使用包含为特定级别的、运行启动服务的脚本的、运行目录的系统。它调用mysqld_safe来启动MySQL服务器。（4）mysqld_multi：服务器启动脚本。可以启动和停止系统上安装的多个服务器。（5）myisamchk：是用一描述、检查、优化和维护MyISAM表的实用工具。（6）mysqlbug：MySQL缺陷报告脚本。它可以用来向MySQL邮件系统发送缺陷报告。2.3.1MySQL命令行实用程序2.MySQL客户端主要实用工具程序①myisampack：是用于压缩MyISAM表，以产生更小的只读表的工具。②mysql：交互式输入SQL语句或从文件以批处理模式执行它们的命令行工具。③mysqladmin：执行管理操作的客户程序，如创建或删除数据库、重载授权表、将表刷新到硬盘上以及重新打开日志文件。Mysqladmin还可以用来检索版本、进程以及服务器的状态信息。④mysqlbinlog：是用于从二进制日志读取语句的工具。在二进制日志文件中包含执行过的语句，可用来帮助系统从崩溃中恢复。⑤mysqlcheck：是用于检查、修复、分析以及优化表的表维护客户程序。⑥mysqldump：是用于将MySQL数据库转储到一个文件的客户程序。⑦mysqlhotcopy：是用于当服务器在运行时，快速备份MyISAM或ISAM表的工具。⑧mysqlimport：是用于使用LOADDATAINFILE将文本文件导入相关表的客户程序。⑨mysqlshow：是用于显示数据库、表或有关表中列以及索引的客户程序。⑩perror：是用于显示系统或MySQL错误代码含义的工具。2.3MySQL常用工具MySQL数据库管理系统与Oracle数据库系统相类似，提供了命令行状态下的服务器端和客户端实用程序来管理和维护MySQL数据库。这种DOS提示符下的命令行管理方式要求用户必须熟练掌握各种管理命令的格式，为了便于用户对MySQL数据库进行管理和维护，MySQL和第三方提供了众多的图形化管理工具，如MySQLWorkbench、phpMyAdmin、NavicatforMySQL、MySQLGuiTools、MySQLODBCConnector、MySQLDumper等。2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用1．NavicatforMySQLNavicatforMySQL是一个桌面版MySQL数据库管理和开发工具，NavicatforMySQL是一套管理和开发MySQL或MariaDB的理想解决方案，支持单一程序，可同时连接到MySQL、MariaDB和云数据库。如图2-22所示。图2-22“NavicatforMySQL”运行界面2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用2．phpMyAdminphpMyAdmin是一个以PHP为基础，以Web-Base方式架构在网站主机上的MySQL的数据库管理工具，让管理者可用Web接口管理MySQL数据库。图2-23phpMyAdmin运行界面2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用3.mysqldumperMysqldumper是采用PHP开发的MySQL数据库备份与恢复工具，解决了使用PHP进行大数据库备份和恢复的问题。图2-24mysqldumper运行界面2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用4.MySQLWorkbenchMySQLWorkbench是MySQL官方提供的图形化管理工具。它是一款专为MySQL设计的ER/数据库建模工具。它是著名的数据库设计工具DBDesigner4的继任者。图2-25MySQLWorkbench运行界面2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用5.MySQLGUIToolsMySQLGUITools是MySQL官方提供的图形化管理工具，功能非常强大，但不支持中文。MySQLGUITools提供了四个非常好用的图形化应用程序，方便数据库管理和数据查询。图2-41MySQLGUITools运行界面2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用6.MySQLConnector/ODBCMySQLConnector/ODBC是MySQL官方提供的ODBC接口程序，系统安装这个程序之后，用户就可以通过ODBC来访问MySQL了，从而实现SQLServer、Access和MySQL之间的数据转换，同时还支持ASP访问MySQL数据库。图2-27MySQLConnector/ODBC运行界面2.3MySQL常用工具2.3.2MySQL常用图形化管理工具的使用2.4.1启动MySQL服务1.使用系统服务管理器启动MySQL服务（1）在Windows桌面,选择“开始”→“控制面板”→“管理工具”→“服务”,打开Windows服务管理器,如图2-28所示。（2）在Windows服务管理器的服务器列表中找到MySQL90服务并单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中完成MySQL服务的各种操作(启动、重新启动、停止、暂停和恢复),也可以双击MySQL90服务,打开“MySQL90的属性(本地计算机)”对话框,如图2-29所示。在对话框中的“启动类型”下拉列表中选择“自动”、“手动”或“禁用”命令,在“服务状态”中单击“启动”、“停止”、“暂停”或“恢复”按钮对服务器进行各种操作。2.4启动与登录MySQL图2-28Windows服务管理器图2-29“MySQL90的属性(本地计算机)”对话框2.在命令提示符下使用NET行命令启动MySQL服务（1）在Windows桌面，选择“开始->运行”，弹出“运行”对话框，如图2-30所示。在“运行”对话框输入“cmd”命令，单击【确定】按钮进入命令提示符窗口（DOS窗口）。（2）在命令提示符窗口中输入命令“netstartmysql90”，如图2-31所示，按回车键即可启动MySQL服务。图2-30“运行”对话框图2-31命令提示符窗口（1）2.4.2登录（连接）到MySQL服务器1.使用图形化管理工具登录到MySQL服务器（1）启动NavicateForMySQL图形管理工具，打开如图2-32所示的管理界面。（2）首次启动NavicateforMySQL，左侧连接栏中没有任何MySQL服务项目，单击工具栏【】按钮，在下拉列表中选择“MySQL…”命令，弹出新建连接对话框，如图2-33所示。图2-32“NavicateforMySQL”窗口图2-33”新建连接”对话框2.4启动与登录MySQL（3）在图2-33中,选择MySQL图标,单击“下一步”按钮,弹出“新建连接(MySQL)”对话框,如图2-34所示。（4）在图2-34中,输入连接名称和密码,可单击“测试连接”按钮测试是否连接成功,单击“确定”按钮即可登录(连接)到MySQL服务器,如图2-35所示。图2-34“新建连接(MySQL)”对话框图2-35“登录成功”界面2.使用Windows命令行方式登录（1）在Windows桌面,选择“开始”→“运行”,在“运行”对话框中输入“cmd”命令,单击“确定”按钮进入命令提示符窗口(DoS窗口)。（2）在命令提示符窗口中输入命令“mysql-hlocalhost-uroot-p”,按Enter键后,系统提示输入密码“Enterpassword”,这里输入前面配置中设置的密码,按Enter键结束输入,当窗口的命令提示符变为“mysql>”时,表示已经连接到MySQL服务器,用户就可以进行操作了,如图2-36所示。图2-36命令提示符窗口(2)3.使用MySQLCommandLineClient登录（1）在Windows桌面,选择“开始”→“所有程序”→“MySQL”→“MySQL9.0CommandLineClient”命令,进入提示输入密码的DoS窗口,如图2-37所示。（2）在提示输入密码的DoS窗口,输入密码后,按Enter键登录到MySQL服务器。图2-37提示输入密码的DOS窗口4.设置PATH变量（1）在Windows桌面，右击【计算机】图标，在弹出的快捷菜单中选择“属性”，打开“系统”窗口，再单击左侧【高级系统设置】按钮，打开系统属性对话框，如图2-38所示。（2）在系统属性对话框中，单击【环境变量】按钮，打开环境变量对话框，如图2-39所示。

图2-38“系统属性”对话框图2-39“环境变量”对话框（3）在“环境变量”对话框的系统变量列表中选择“Path”变量,单击“编辑”按钮,打开“编辑环境变量”对话框,在对话框中单击“新建”按钮,在下方新增的列表中将MySQL应用程序的bin目录(C:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer9.0\bin)添加到变量值中,如图2-40所示。单击“确定”按钮完成PATH变量的设置,然后就可以直接使用MySQL命令了。图2-40“编辑环境变量”对话框2.5.1通过配置向导更改MySQL的配置（1）在Windows桌面,选择“开始”→“所有程序”→“MySQL”→“MySQL9.0Configurator”命令,打开“TypeandNetworking(配置类型和网络设置)”窗口,如图2-41所示。图2-41“TypeandNetworking(配置类型和网络设置)”窗口2.5更改MySQL的配置（2）在图2-35中可以设置ServerConfigurationType、是否启用TCP/IP网络、端口号等,设置完成后单击“Next”按钮,打开“AccountsandRoles(账号和角色)”窗口,如图2-42所示,在此输入Root用户的密码,并单击“Check”按钮进行检查,按提示依次完成配置过程。配置过程和任务2.1中配置MySQL的过程相同,读者参照执行即可。图2-42“AccountsandRoles(账户和权限)”窗口2.5.2通过手工修改配置文件更改MySQL的配置用户可以通过修改MySQL配置文件的方式来进行MySQL配置,这种配置方式更加灵活,但难度较大。初学者可以通过手工配置的方式学习MySQL的配置。MySQL的版本不同,设置的方式也有所不同,MySQL5.7的参数配置文件my.ini存储在“C:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer5.7”文件夹中,而MySQL9.0的参数配置文件my.ini存储在“C:\ProgramData\MySQL\MySQLServer9.0”文件夹中。手工更改MySQL配置的方法就是修改my.ini参数配置文件中的内容。使用记事本或其他文本编辑软件打开my.ini,内容如下,在此文件中进行修改然后保存即可。本章主要介绍了MySQL的特点、优势,以及MySQL数据库服务的基本架构。并以Windows平台为例讲解介绍了MySQL9.0的安装与配置过程,包括使用系统服务管理器和命令行方式启动MySQL服务、使用NavicatforMySQL平台登录服务器、修改MySQL配置参数,以及介绍几种常用的MySQL图形化管理工具。通过本的学习,读者应了解并掌握MySQL数据库的基本概念与操作,为后续进一步使用MySQL管理和维护数据库奠定良好基础。本章小结大连理工大学出版社地址：大连市软件园路80号E-mail:dutp@URL：目录第2章MySQL数据库系统基础第1章数据库系统概述第3章MySQL数据库操作第5章使用SQL语句查询数据第4章MySQL数据表第6章视图和索引的使用第8章数据库的安全性管理第7章存储过程和触发器第9章数据库的备份与恢复目标导航重点和难点1．SQL语言概述；2．MySQL数据库简介；3．MySQL数据库的存储引擎；4．MySQL字符集；5．MySQL数据库的创建与维护。知识目标1.掌握SQL语言的特点和分类；2.了解MySQL数据库文件；3.了解MySQL数据库存储引擎及其优缺点；4.了解MySQL字符集；5．掌握数据库的创建、修改和删除的方法。技能目标1.具备使用NavicateforMySQL图形管理工具创建、修改、删除数据库的能力；2.具备使用SQL语句创建、修改和删除数据库的能力。1.SQL语言的特点3.1MySQL数据库概述（1）SQL语言是一体化语言（2）SQL语言是非过程化语言（3）SQL既是内含式语言，又是嵌入式语言（4）SQL简单易用3.1.1SQL概述2.SQL的功能分类（1）数据定义语言（DateDefinitionLanguage，DDL）（2）数据操纵语言（DataManipulationLanguage，DML）（3）数据控制语言（DataControlLanguage，DCL）3.1MySQL数据库概述3.1.1SQL概述1.MySQL数据库文件数据库管理的核心任务包括创建、操作和维护数据库。在MySQL中每个数据库都对应存放在一个与数据库同名的文件夹中。MySQL数据库文件包括MySQL所建数据库文件和MySQL所用存储引擎创建的数据库文件。MySQL数据库文件有“.frm”“.myd”“.myi”和“.log”4种。（1）MySQL服务创建并管理的数据库文件MySQL创建并管理的数据库文件为.frm文件，用于存储数据表的框架结构，文件名与表名相同，每个表对应一个同名frm文件，与操作系统和存储引擎无关，即不管MySQL运行在何种操作系统上，使用何种存储引擎，都有这个文件。3.1MySQL数据库概述3.1.2MySQL数据库文件和系统数据库（2）根据MySQL所使用的存储引擎的不同创建的数据库文件MySQL常用的两个存储引擎是MyISAM和InnoDB，MySQL根据使用存