MySQL 操作文档

一、初级 MySQL 操作

初级 MySQL 操作主要集中在基础数据库管理和常用 SQL 语句上，适合新手用户快速上手。

1.1 MySQL 安装与部署

安装 MySQL（以 Ubuntu 为例）

sudo apt update
sudo apt install mysql-server

安装完成后，可以通过以下命令检查 MySQL 是否启动：

sudo systemctl status mysql

启动 MySQL 服务：

sudo systemctl start mysql

1.2 登录 MySQL

使用命令行登录 MySQL 数据库：

mysql -u root -p

1.3 基本的 SQL 操作

• 创建数据库

  CREATE DATABASE my_database;
  

• 选择数据库

  USE my_database;
  

• 创建数据表

  CREATE TABLE users (
      id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
      name VARCHAR(100),
      email VARCHAR(100)
  );
  

• 插入数据

  INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Alice', 'alice@example.com');
  

• 查询数据

  SELECT * FROM users;
  

• 更新数据

  UPDATE users SET email = 'alice_new@example.com' WHERE id = 1;
  

• 删除数据

  DELETE FROM users WHERE id = 1;
  

1.4 数据库备份与恢复

• 备份数据库

  mysqldump -u root -p my_database > backup.sql
  

• 恢复数据库

  mysql -u root -p my_database < backup.sql
  

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二、中级 MySQL 操作

中级 MySQL 操作主要包括数据库管理、索引优化、事务控制以及多表操作等。

2.1 数据库设计与管理

2.1.1 外键约束

在表中定义外键，用于保持数据一致性。

CREATE TABLE orders (
    order_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT,
    amount DECIMAL(10, 2),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);

2.1.2 多表连接查询（JOIN）

通过 JOIN 来执行多表查询。

• 内连接（INNER JOIN）

  SELECT orders.order_id, users.name 
  FROM orders
  INNER JOIN users ON orders.user_id = users.id;
  

• 左连接（LEFT JOIN）

  SELECT orders.order_id, users.name 
  FROM orders
  LEFT JOIN users ON orders.user_id = users.id;
  

• 右连接（RIGHT JOIN）

  SELECT orders.order_id, users.name 
  FROM orders
  RIGHT JOIN users ON orders.user_id = users.id;
  

2.1.3 索引的使用

索引可以提高查询效率，但也会增加插入和更新的成本。

• 创建索引

  CREATE INDEX idx_email ON users (email);
  

• 删除索引

  DROP INDEX idx_email ON users;
  

• 查看索引

  SHOW INDEX FROM users;
  

2.1.4 事务控制

• 开始事务

  START TRANSACTION;
  

• 提交事务

  COMMIT;
  

• 回滚事务

  ROLLBACK;
  

2.2 中级性能优化

2.2.1 查询优化

• 使用 EXPLAIN 分析查询

  EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE email = 'alice@example.com';
  

• 优化查询

  1. 避免 SELECT *，明确指定需要的列。
  2. 为常用的查询字段添加索引。

2.2.2 缓存查询结果

MySQL 提供了查询缓存机制，开启查询缓存可以加速重复查询的性能，但需要根据具体场景评估是否使用。

• 启用查询缓存

  SET GLOBAL query_cache_size = 1048576;
  

• 查看查询缓存状态

  SHOW STATUS LIKE 'Qcache%';
  

2.2.3 慢查询日志

启用慢查询日志可以帮助找到性能瓶颈。

• 启用慢查询日志
  在 my.cnf 配置文件中设置：

  slow_query_log = 1
  slow_query_log_file = /var/log/mysql/mysql-slow.log
  long_query_time = 2  # 设置记录慢查询的时间阈值，单位为秒
  

• 查看慢查询日志
  使用 mysqldumpslow 命令分析慢查询日志：

  mysqldumpslow -t 10 /var/log/mysql/mysql-slow.log
  

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三、高级 MySQL 操作

高级 MySQL 操作涵盖了高可用性、分布式架构、优化大规模数据处理等内容。

3.1 高可用性架构

3.1.1 MySQL 主从复制

MySQL 主从复制允许一个主库（Master）和多个从库（Slave）进行数据同步，常用于高可用性和负载均衡。

• 配置主库
  在主库 my.cnf 配置文件中：

  [mysqld]
  server-id = 1
  log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
  

• 配置从库
  在从库 my.cnf 配置文件中：

  [mysqld]
  server-id = 2
  relay_log = /var/log/mysql/mysql-relay-bin.log
  

• 在主库上创建复制账号

  CREATE USER 'replication_user'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
  GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replication_user'@'%';
  

• 启动复制
  在从库执行：

  CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='master_ip', MASTER_USER='replication_user', MASTER_PASSWORD='password', MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', MASTER_LOG_POS=  107;
  START SLAVE;
  

3.1.2 MySQL 集群

MySQL 集群是一种基于多节点的分布式架构，通常使用 MySQL NDB 集群或者第三方方案（如 Vitess）进行部署。

• 部署 MySQL NDB 集群：需安装并配置 NDB 存储引擎和集群管理器。

3.2 数据库优化

3.2.1 数据库拆分与分区

• 水平分区：根据某些字段值（如时间）将数据分布到不同的物理表中。

  CREATE TABLE orders_2023 PARTITION BY RANGE (YEAR(order_date)) (
      PARTITION p0 VALUES LESS THAN (2023),
      PARTITION p1 VALUES LESS THAN (2024)
  );
  

• 垂直分区：根据字段的不同用途将不同的数据存储在不同的表中。

3.2.2 大数据处理优化

• 批量插入数据：避免一次性插入大量单行数据，采用批量插入。

  INSERT INTO table (col1, col2) VALUES (value1, value2), (value3, value4), ...;
  

• 分批处理：使用分页查询分批加载大数据量。

3.3 MySQL 安全性优化

• 加密传输：启用 SSL/TLS 加密保护客户端和服务器之间的通信。

  [mysqld]
  ssl-ca=/path/to/ca-cert.pem
  ssl-cert=/path/to/server-cert.pem
  ssl-key=/path/to/server-key.pem
  

• 限制访问：通过防火墙和 MySQL 的访问控制限制只有授权的 IP 地址可以访问 MySQL 服务。

• 强密码策略：使用 validate_password 插件强制执行复杂的密码策略。

  INSTALL PLUGIN validate_password SONAME 'validate_password.so';
  SET GLOBAL validate_password.policy = STRONG;
  

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总结

本文概述了 MySQL 从初级到高级的操作方法，包括数据库管理、查询优化、事务控制、备份恢复、高可用性架构、性能优化等方面。无论是小型项目还是大规模分布式系统，都可以根据需求选择合