一、MySQL概述

1、关系型数据库与非关系型数据库

RDBMS（relational database management system），既关系型数据库管理系统。

简单来说，关系型数据库，是指采用了二维表格来组织数据的数据库。

扩展：数据库在行业内一般会有两种情况，关系型数据库与非关系型数据库。非关系型数据库并不是通过二维表格来维护数据的，而是通过key/value键值对来维护数据的。

2、常见的关系型数据库

oracle、mysql、DB2（IBM）、Sybase、SQL server（Microsoft微软）、IBM Informix

关系型数据库的最大特点就是**事务的一致性**：所以也在对事物一致性的维护中有很大的开销.

3、什么是事务

1）事务由一条或者多条sql语句组成；

2）在事务中的操作，这些sql语句要么都成功执行，要么都不执行，这就是一个事务。

举例说明：

1. 登陆ATM机，输入密码；
2. 连接数据库，验证密码；
3. 验证成功，获得用户信息，比如存款余额等；
4. 用户输入需要转账的金额，按下确认键；
5. 从后台数据库中减掉用户账户上的对应金额（update语句）；
6. 从后台数据库中给对方账户增加相应的金额（update语句）；
7. 确认，退卡，走人；

4、事务特点(ACID）

• 原子性(Atomicity)：
  事务中的全部操作在数据库中是不可分割的，要么全部完成，要么均不执行。
• 一致性(Consistency)：
  指事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态，也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态，不能破坏关系数据的完整性以及业务逻辑上的一致性。
• 隔离性(Isolation)：
  一个事务的执行不受其他事务的干扰，事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的。隔离性是当多个用户并发访问数据库时，比如操作同一张表时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。
• 持久性(Durability)：
  持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。

对数据的一致性要求较高;典型的银行及支付系统类；

5、MySQL数据库概述

• MySQL是一种关系型数据库管理系统
• 由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于Oracle旗下
• MySQL是C/S架构

6、MySQL数据库版本

• 社区版：MySQL Community Edition (**GPL**)
  1. 可以看做是企业版的“广泛体验版（小白鼠版）”，未经各个专有系统平台的压力测试和性能测试
  2. 基于GPL协议发布，可以随意下载使用
  3. 没有任何官方技术支持服务
• 企业版：MySQL Enterprise Edition(**commercial**)
  1. 提供了比较全面的高级功能、管理工具及技术支持
  2. 安全性、稳定性、可扩展性比较好
• 集群版：MySQL Cluster CGE(commercial)

扩充：关于版本的命名方式如何定义？

7、获取MySQL软件

官网：www.mysql.com

第一步：单击Downloads下载

第二步：找到社区版

第三步：单击进入MySQL社区版下载页面

第四步：选择合适的版本

① GLIBC版本（相当于Windows中的绿色版）

② 源码编译版本（需要源码编译三步走 => 配置 + 编译 + 安装）

二、MySQL的安装的几种方式

1、MySQL安装方式

二进制软件包安装

① yum安装或rpm安装（略）

② glibc版本安装（相当于Windows中的绿色软件）

命名：mysql-5.7.31-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz

依赖[^glibc]库，可以安装在通用的Linux系统下

源码包编译安装

命名：mysql-5.7.31.tar.gz，通用的Linux下都可以编译安装。

2、三种安装方式的区别

在企业中，数据库的安装很少使用rpm方式，大部分都是基于源码安装以及glibc安装！

3、区分数据库与数据库实例

㈠ 什么是MySQL数据库？

数据库（database）： 操作系统或存储上的数据文件的集合。mysql数据库中，数据库文件可以是 .frm、.MYD、.MYI、.ibd等结尾的文件， 不同存储引擎文件类型不同。

㈡ 什么是MySQL数据库实例？

数据库实例（instance）： 由后台进程或者线程以及一个共享内存区组成。共享内存可以被运行的后台线程所共享。 数据库实例才是真正操作数据库的。

注意：MySQL的后台守护程序mysqld是单进程多线程的工作模式。

㈢ 什么是MySQL数据库服务器？

数据库服务器(database server)：部署安装数据库实例的服务器。

㈣ 数据库和数据库实例之间的关系是什么？

通常情况下，数据库实例和数据库是一一对应的关系，也就是一个数据库实例对应一个数据库； 但是，在集群环境中存在多个数据库实例共同使用一个数据库。oracle RAC

三、MySQL的GLIBC版本安装

1、获取MySQL GLIBC版本

2、学会看官方文档

3、安装MySQL依赖库软件

第一步：克隆模板机，生成MySQL服务器

第二步：启动系统

第三步：更改主机名称为mysql.itcast.cn，然后重启网络

第四步：拍摄快照

第五步：安装依赖库libaio库

# yum install libaio -y

4、上传软件包解压，了解目录结构

# tar -xf mysql-5.7.31-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz
# ls mysql-5.7.31-linux-glibc2.12-x86_64

解压完成后，目录结构如下图所示：

安装需求：

5、软件的安装（查看官方说明）

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/binary-installation.html

第一步：创建一个数据库专用账号mysql（其所属组也为mysql）

# useradd -r -s /sbin/nologin mysql
# id mysql

第二步：清空系统中的原有mariadb的配置文件(/etc/my.cnf)

# rm -rf /etc/my.cnf

第三步：把mysql解压后的压缩包（GBLIC版本）移动到/根目录下，然后更名为mysql_3306

# mv mysql-5.7.31-linux-glibc2.12-x86_64 /mysql_3306

第四步：切换到mysql工作目录/mysql_3306，创建一个mysql-files

# cd /mysql_3306
# mkdir mysql-files

第五步：更改mysql-files权限

# chown mysql:mysql mysql-files
# chmod 750 mysql-files

说明：mysql-files目录为secure_file_priv系统变量提供一个位置 ，该位置将导入和导出操作限制到特定目录。

第六步：初始化数据库（可以实现数据库的初始化，而且会产生一个随机密码）

# bin/mysqld --initialize --user=mysql --basedir=/mysql_3306
选项说明：
--initialize      初始化（真正开始干活）
--user=mysql      以mysql用户的身份初始化数据库，产生文件都是mysql作为拥有者
--basedir=xxx    mysql其安装目录，非常重要
运行完毕后，观察最后一行，保存root账号的密码，以备后期使用。
2020-08-24T06:46:24.889735Z 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: (cn_jS+*n2wh

经验之谈：想查看mysql软件有没有初始化成功，主要看mysql目录下有没有产生data文件夹且文件夹中至少要有一个mysql的文件夹。

特别注意：如果更改了mysql的默认安装路径，则需要加—basedir=mysql安装路径来指定

第七步：设置安全加密连接（SSL），数据传输会采用加密形式，适合敏感数据

# bin/mysql_ssl_rsa_setup --datadir=/mysql_3306/data

特别注意：由于更改了mysql的默认安装路径，则需要加—datadir=mysql数据路径来指定。

第八步：启动MySQL数据库

# cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql_3306

注：默认情况下，GBLIC版本的数据库要求安装到/usr/local/mysql目录，其mysql.server脚本中对应的目录也是/usr/local/mysql，这会导致mysql无法启动。所以可以更改其basedir以及datadir两个变量

# vim /etc/init.d/mysql_3306
46行 basedir=/mysql_3306
47行 datadir=/mysql_3306/data

第九步：启动MySQL数据库（不能使用systemctl，只能使用service）

# service mysql_3306 start
Starting MySQL.Logging to '/mysql_3306/data/mysql.itcast.cn.err'.

特别说明：当MySQL启动成功后，其日志会自动写入到data数据目录中的主机名称.err文件中，这个文件一定要多看，涉及MySQL无法启动、启动报错，其详细的原因99%在.err文件中可以找到问题所在！

第十步：查看端口是否监听

netstat -nltp|grep 3306

6、软件的安装常见问题答疑

问题1：为什么一定要删除/etc/my.cnf文件，不删除有何影响？

答：/etc/my.cnf文件是操作系统为mariadb软件预留的配置的文件，之所以一定要删除这个文件，主要原因在于数据库在初始化时，首先在自己的安装目录下寻找有没有my.cnf配置文件，如果有，会自动根据里面的配置信息进行初始化。如果找不到，则到/etc目录下寻找my.cnf文件，如果有，依然会按照其内部的配置进行初始化，但是由于/etc目录下的my.cnf文件是mariadb的，这会导致我们的初始化如果按照mariadb的配置，会导致初始化失败。

问题2：mysql-files文件夹到底干什么的？

答：目前mysql-files没有什么用，但是你必须要创建，因为GLIBC属于二进制软件包，其很多配置已经默认了，包括mysql-files文件夹，如果没有这个文件夹可能导致mysql无法启动。

mysql-files：主要用于数据文件的导入与导出（备份与还原），MySQL的备份会产生一个文件，可以xxx.sql或xxx.txt。mysql-files就是导入与导出时，所指定的默认目录。

问题3：到底怎么判断数据库是否初始化成功了？

答：数据库的安装容易出错的地方就是初始化，一旦初始化失败了，数据库100%启动报错。如何确认数据库是否初始化成功了呢？主要看安装目录下有没有生成一个data的文件夹。

一定要看准一点，文件夹名称叫data（数据目录），不是date（时间）

问题4：为什么一定要把mysql.server放在/etc/init.d目录下，不放行不行？

答：不放也可以，但是这个时候就不能使用service命令启动以及添加到开机启动项了。只能通过bin/mysqld_safe脚本启动数据库。

/etc/init.d是CentOS6以及早期版本中的服务脚本目录，只要把Shell启动脚本放在这个目录下，你就可以使用service进行管理。

问题5：为什么一定要改变/etc/init.d/mysql_3306中的basedir与datadir？

答：GLIBC版本属于二进制版本，默认已经配置了很多内容，包括默认的安装路径/usr/local/mysql，一旦你的mysql没有安装在这个目录下，则必须手工设置basedir以及datadir其位置，否则脚本无法启动mysql程序

问题6：如何让mysql自动启动？

# chkconfig --list                查询系统中的所有开机启动项
# chkconfig --add mysql_3306    必须与/etc/init.d目录下的脚本名称一致
# chkconfig mysql_3306 on        把2345四种模式全部开启（3字符界面，5图形界面）

CentOS6及以前版本中，控制服务的开机启动的

7、MySQL GLIBC版本后续配置

第一步：更改管理员root账号的密码

• 方法1：

[root@node1 mysql_3306]# bin/mysqladmin -uroot password '123' -p
Enter password:输入刚刚初始化产生的临时密码

• 方法2

mysql> set password=password('456');           //未来版本将会弃用
或者
mysql> set password='123';                    //推荐
重置完成后，建议刷新权限，让其立即生效
mysql> flush privielges;

第二步：把mysql客户端命令添加到环境变量，以后随时可以访问

# echo 'export PATH=$PATH:/mysql_3306/bin' >> /etc/profile
# source /etc/profile
设置完成后，我们可以在任意位置调用mysql客户端命令
# mysql -uroot -p
Enter password:123

第三步：手工定义MySQL的配置文件（非常重要）

# vim /mysql_3306/my.cnf
[mysqld]
basedir=/mysql_3306
datadir=/mysql_3306/data
socket=/tmp/mysql.sock
选项说明：
[mysqld]    代表针对服务器端进行配置
basedir        代表数据库的安装目录
datadir        代表数据目录，以后专门用于存放数据文件的（核心目录）
socket        代表套接字文件，专门为客户端与服务器端连接提供一个桥梁
# service mysql_3306 restart

C(Client) === mysql命令 连（socket套接字）接 mysqld服务器端程序

第四步：安全配置（对于生产环境比较重要）

# mysql_secure_installation

一路Y，搞定！

其主要就是是否启动密码脚尖器、是否设置root密码、是否允许root远程连接、是否移除测试数据库等等一系列功能。

常见问题：如何关闭MySQL密码强度检测？

# vim /mysql_3306/my.cnf
[mysqld]
...
validate_password=OFF
# service mysql_3306 restart

五、MySQL的源码编译安装

1、参考MySQL源码安装官方文档

官方文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/source-configuration-options.html

源码安装三步曲：配置——>编译——>安装

㈠ 安装须知

• 软件包介绍

mysql-boost-5.7.31.tar.gz                        可在任意发行版的Linux下安装

㈡ 安装需求

㈢ 了解配置选项

• 常用配置选项 | 配置选项 | 描述 | 默认值 | 建议值 | | —- | —- | —- | —- | | CMAKE_INSTALL_PREFIX | 安装基目录(basedir) | /usr/local/mysql | 根据需求 | | MYSQL_DATADIR | 数据目录(datadir) | $basedir/data | 根据需求 | | SYSCONFDIR | 默认配置文件my.cnf路径 | | /etc | | MYSQL_TCP_PORT | TCP/IP端口 | 3306 | 非默认端口 | | MYSQL_UNIX_ADDR | 套接字socket文件路径 | /tmp/mysql.sock | $basedir/ | | DEFAULT_CHARSET | 默认字符集 | latin1 | utf8mb4 | | DEFAULT_COLLATION | 默认校验规则 | latin1_swedish_ci | utf8mb4_general_ci | | WITH_EXTRA_CHARSETS | 扩展字符集 | all | all | | ENABLED_LOCAL_INFILE | 是否启用本地加载外部数据文件功能 | OFF | 建议开启 | | WITH_SSL | SSL支持类型 | system | 建议显式指定 | | WITH_BOOST | Boost库源代码的位置 | | Boost库是构建MySQL所必需的,建议事先下载 |

• 存储引擎相关配置项

说明：

以下选项值均为布尔值，0或1；0代表不编译到服务器中，1代表编译，建议都静态编译到服务器中。

其他的存储引擎可以根据实际需求在安装时通过WITH_xxxx_STORAGE_ENGINE=1的方式编译到服务器中。

2、MySQL的源码编译安装

建议大家在源码编译安装之前，先拍摄一个快照

第一步：安装MySQL编译需要用到的依赖库

# yum -y install ncurses-devel cmake libaio-devel openssl-devel

说明：环境不一样，可能还需要安装其他依赖包，比如perl相关的包，自行解决。

第二步：上传软件到服务器端并解压

# tar -xf mysql-boost-5.7.31.tar.gz
# cd mysql-5.7.31

第三步：配置（基于cmake进行配置）

# vim myconfig.sh
cmake . \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/mysql_3307 \
-DMYSQL_DATADIR=/mysql_3307/data \
-DMYSQL_TCP_PORT=3307 \
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/mysql_3307/mysql.sock \
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_PARTITION_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_FEDERATED_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_MYISAM_STORAGE_ENGINE=1 \
-DENABLED_LOCAL_INFILE=1 \
-DEXTRA_CHARSETS=all \
-DDEFAULT_CHARSET=utf8mb4 \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8mb4_general_ci \
-DWITH_SSL=system \
-DWITH_BOOST=boost
# chmod +x myconfig.sh
# ./myconfig.sh
选项说明：
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX ：安装路径
-DMYSQL_DATADIR ：数据目录
-DMYSQL_TCP_PORT ：端口号
-DMYSQL_UNIX_ADDR ：套接字文件位置

第四步：编译安装

# make -j2 && make install
选项说明：
-j2 ：代表同时开启多个线程共同实现编译操作

3、编译报错常见问题解析

问题1：没有boost导致安装失败

问题2：编译安装中途报错

解决方案：只能重新编译一下

# rm -f CMakeCache.txt
# make -j2 && make install

4、MySQL数据库的初始化

注意：进入到安装目录里/mysql_3307

# cd /mysql_3307

第一步：创建mysql-files目录

创建系统变量`secure_file_priv`限制导入导出目录并修改权限
# mkdir mysql-files
# chown -R mysql:mysql /mysql_3307
# chmod 750 mysql-files

第二步：数据库初始化操作

# bin/mysqld --initialize --user=mysql --basedir=/mysql_3307 --datadir=/mysql_3307/data
...
2020-08-24T11:07:37.621346Z 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: O6.iHqrZgzz7

第三步：拷贝mysql.server脚本到/etc/init.d目录，然后启动数据库

# cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql_3307
# service mysql_3307 start

启动异常的解决方案：

查看mysql.itcast.cn.err这个错误日志

出现以上问题的主要原因在于mysql这个用户对/mysql_3307目录没有写入文件的权限，写入mysql_socket套接字文件。

解决方案：

# chown -R mysql.mysql /mysql_3307

5、MySQL源码编译安装后的后续配置

第一步：编写MySQL配置文件，my.cnf

# vim /mysql_3307/my.cnf
[mysqld]
basedir=/mysql_3307
datadir=/mysql_3307/data
socket=/mysql_3307/mysql.sock
# service mysql_3307 restart

第二步：设置管理员的密码

# bin/mysqladmin -uroot password '123' -p
Enter password:O6.iHqrZgzz7

第三步：安全设置

# bin/mysql_secure_installation

第四步：添加mysql_3307到开机启动项

# chkconfig --add mysql_3307
# chkconfig mysql_3307 on

六、MySQL常见问题解决方案

1、如何访问不同的数据库？

方法一：直接使用对应的客户端软件访问

访问5.7.31版本数据库：
[root@node1 ~]# /mysql_3306/bin/mysql -uroot -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 3
Server version: 5.7.31 MySQL Community Server (GPL)
访问5.7.31版本数据库：
[root@node1 ~]# /mysql_3307/bin/mysql -uroot -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 7
Server version: 5.7.31 Source distribution

方法二：定义别名的方式访问

[root@node1 ~]# alias mysql_3306="/mysql_3306/bin/mysql"
[root@node1 ~]# alias mysql_3307="/mysql_3307/bin/mysql"
[root@node1 ~]# mysql_3306 -uroot -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 4
Server version: 5.7.31 MySQL Community Server (GPL)
[root@node1 ~]# mysql_3307 -uroot -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 8
Server version: 5.7.27 Source distribution

方法三：拷贝相应命令到PATH可以识别的路径下并重命名

[root@node1 ~]# unalias mysql_3306
[root@node1 ~]# unalias mysql_3307
+++++++++++++++++++++我是华丽分隔符+++++++++++++++++++++++++++
[root@node1 ~]# cp /mysql_3306/bin/mysql /usr/bin/mysql_3306
[root@node1 ~]# cp /mysql_3307/bin/mysql /usr/bin/mysql_3307
[root@node1 ~]# which mysql_3306
/usr/bin/mysql_3306
[root@node1 ~]# which mysql_3307
/usr/bin/mysql_3307

深度思考：我们之所以能够连接到数据库里的本质是什么？答：套接字

2、MySQL忘记密码的解决方案

敲黑板：找问题的解决方法很重要！

1、跳过授权表（通用）

㈠ 跳过授权表重启数据库（以GLIBC 3306为例）

① 关闭数据库

[root@node1 ~]# mysqladmin shutdown -p
Enter password:

② 跳过授权表启动

友情提示：启动过程可能会一波三折，冷静分析看报错，必能解决！

# /mysql_3306/bin/mysqld --defaults-file=/mysql_3306/my.cnf --skip-grant-tables --skip-networking=on  --user=mysql &

㈡ 刷新授权表（重要）

# mysql -uroot -p
Enter password:什么都不要输入，直接回车即可
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

㈢ 修改密码

mysql> alter user 'root'@'localhost' identified by '123';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

补充：如果未能成功，则使用以下语句修改密码

mysql> UPDATE mysql.user SET authentication_string = PASSWORD('MyNewPass')
WHERE User = 'root' AND Host = 'localhost';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

修改密码后，使用jobs + kill命令，停止正在运行的mysqld进程。然后使用service启动服务

# jobs
# kill %1
# service mysql_3306 start

2、Unix和类Unix系统重置（了解）

㈠ 停止数据库

[root@node1 ~]# mysqladmin shutdown -p
Enter password:

㈡ 编写创建密码语句到文件

# echo "ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '123';" >> /mysql_3306/mysql.pass
注意：该文件一定要对启动用户如mysql有所有权限
# chown -R mysql. /mysql_3306

㈢ 指定密码文件启动数据库

# mysqld --defaults-file=/mysql_3306/my.cnf --init-file=/mysql_3306/mysql.pass  --user=mysql &

㈣ 删除密码文件，并测试

# rm -f /mysql_3306/mysql.pass
# mysql -uroot -p

案例

某公司现在有几套不同版本的MySQL数据库，现在大部分的生产和测试环境都已经切换到5.7版本，由于历史原因，有一套测试环境版本为MySQL-5.5。现为了将测试环境版本统一，需要将原来测试环境数据库MySQL-5.5版本升级到现在的MySQL-5.7.31，并且保证数据完整。

技术思考

1）不同版本MySQL的安装（花样安装MySQL）
2）MySQL数据库版本升级（升级需要注意什么）
3）如何经过自己思考，找到一种合适的解决方案

任务场景

由于用户访问量以及用户数据越来越多，原有的单机服务器（LAMP环境）已不能满足需求，在
需要保证数据完整的前提下，现需要将原有数据库迁移到另外一台单独的服务器上。迁移后，保证业务正常访问。

任务要求

1. 在业务维护时间段对数据库进行备份
2. 将MySQL数据库从老服务器（LAMP）中迁移到新的单独MySQL数据库服务器，版本升级为5.7.31

任务拆解

1. 新服务器安装Centos7.6，并且安装MySQL-5.7.31版本数据库
2. 停止监控、停止前端应用、停止MySQL数据库
3. 备份数据库（省略）
4. 迁移数据库——>同步数据库文件到新的环境中（rsync/scp）
5. 测试验证

关于5.7开启SSL连接讨论

1. MySQL5.7默认是开启SSL连接，如果强制用户使用SSL连接，那么应用程序的配置也需要明确指定SSL相关参数，否则程序会报错。
2. 虽然SSL方式使得安全性提高了，但是对于性能有相应影响，所以要谨慎选择，参考如下：1）对于非常敏感核心的数据，或者QPS(Queries Per Second)本来就不高的核心数据，可以采用SSL方式保障数据安全性；2）对于采用短链接、要求高性能的应用，或者不产生核心敏感数据的应用，性能和可用性才是首要，建议不要采用SSL方式；

注解：
[glibc] glibc是GNU发布的libc库，即c运行库;glibc是linux系统中最底层的api，几乎其它任何运行库都会依赖于glibc.