大家好数据库是后端开发的核心组件不同类型的数据库适用于不同的场景。本文将系统性地讲解三大主流数据库MySQL关系型、MongoDB文档型和Redis键值型涵盖安装配置、基本操作、核心概念和实际应用场景。一、MySQL 关系型数据库MySQL 是最流行的开源关系型数据库采用表格结构存储数据支持 ACID 事务和 SQL 查询。1.1 安装与配置# 下载 MySQL APT 配置包 wget https://dev.mysql.com/get/mysql-apt-config_0.8.40-1_all.deb # 安装配置包 sudo dpkg -i mysql-apt-config_0.8.40-1_all.deb # 更新软件源 sudo apt update # 安装 MySQL 服务端 sudo apt install mysql-server # 查看服务状态 sudo systemctl status mysql # 或 sudo service mysql status # 启动/停止/重启 sudo systemctl start mysql sudo systemctl stop mysql sudo systemctl restart mysql1.2 登录与基础操作# 登录 MySQLUbuntu root 用户可免密登录 mysql -u root -p # 查看所有数据库 show databases; # 创建数据库指定字符集 create database qiku character set utf8mb4; create database if not exists qiku; # 切换数据库 use qiku; # 查看当前数据库 select database(); # 删除数据库 drop database qiku;1.3 表操作DDL-- 查看所有表 show tables; -- 创建表 create table students ( id int primary key auto_increment, name varchar(50) not null, age int, class varchar(20), gender enum(男, 女), created_at datetime default current_timestamp ); -- 查看表结构 desc students; -- 修改表 alter table students add phone varchar(20); -- 添加列 alter table students drop phone; -- 删除列 alter table students rename to student_info; -- 重命名表 alter table students change name student_name varchar(50); -- 修改列名 alter table students modify age tinyint; -- 修改列类型 -- 删除表 drop table students;1.4 约束条件约束说明示例primary key主键唯一标识一行id int primary keyforeign key外键关联其他表foreign key(cid) references category(id)not null不能为空name varchar(50) not nullunique唯一不能重复email varchar(100) uniqueauto_increment自动递增id int auto_incrementdefault默认值status varchar(20) default activecheck条件检查check(age 0)1.5 外键约束详解-- 创建表时添加外键 create table orders ( id int primary key, user_id int, constraint fk_user_id foreign key(user_id) references users(id) on delete cascade on update cascade ); -- 给已存在的表添加外键 alter table orders add constraint fk_user_id foreign key(user_id) references users(id) on delete cascade on update cascade; -- 删除外键 alter table orders drop foreign key fk_user_id;级联操作说明选项说明cascade父表变更时子表同步变更set null父表删除时子表外键设为 NULLrestrict如果有子记录禁止删除父记录1.6 数据类型分类类型说明数值int整数4字节bigint大整数8字节smallint小整数2字节tinyint微整数1字节适合状态值字符varchar(n)变长字符串char(n)固定长度字符串text长文本二进制blob二进制数据枚举enum(A,B)枚举值时间datetime绝对时间timestamp自动时区转换date日期time时间-- 时间字段的常用写法 created_at datetime default current_timestamp updated_at timestamp default current_timestamp on update current_timestamp -- 软删除设计 is_delete tinyint default 0 -- 0:未删除, 1:已删除1.7 数据操作DML-- 插入数据 insert into students (name, age, class, gender) values (张三, 20, 计算机1班, 男); insert into students values (null, 李四, 21, 计算机2班, 女, now()); -- 查询数据 select * from students; select name, age from students where age 18; -- 更新数据 update students set age 22 where name 张三; -- 删除数据物理删除 delete from students where id 1; -- 软删除逻辑删除 update students set is_delete 1 where id 1;1.8 高级查询-- 比较运算 select * from students where age 18; select * from students where age between 18 and 22; -- 逻辑运算 select * from students where age 18 and gender 男; select * from students where age 22 or class 计算机1班; -- 集合查询 select * from students where class in (计算机1班, 计算机2班); select * from students where class not in (计算机3班); -- 模糊查询 select * from students where name like 张%; -- 以张开头 select * from students where name like %三%; -- 包含三 select * from students where name like _三; -- 第二个字是三 -- NULL 判断 select * from students where phone is null; select * from students where phone is not null; -- 排序order by select * from students order by age desc; -- 降序 select * from students order by age asc; -- 升序默认 select * from students order by age desc, name asc; -- 多字段排序 -- 分页limit select * from students limit 5; -- 前5条 select * from students limit 5, 10; -- 从第5条开始取10条 -- 第 page 页limit (page-1)*size, size -- 去重 select distinct class from students;1.9 聚合函数与分组-- 聚合函数 select count(*) from students; -- 总行数 select avg(age) from students; -- 平均年龄 select max(age), min(age) from students; -- 最大/最小 select sum(age) from students; -- 年龄总和 -- 分组group by select class, count(*) as student_count from students group by class; -- 分组过滤having select class, count(*) as student_count from students group by class having student_count 2; -- 取别名as select count(*) as total from students;1.10 多表连接-- 内连接inner join只返回匹配的数据 select s.name, c.name as class_name from students s inner join classes c on s.class_id c.id; -- 左外连接left join返回左表所有数据 select s.name, c.name as class_name from students s left join classes c on s.class_id c.id; -- 右外连接right join返回右表所有数据 select s.name, c.name as class_name from students s right join classes c on s.class_id c.id; -- 笛卡尔连接cross join select * from students, classes; -- 等价于 select * from students cross join classes; -- 全连接full joinMySQL 不直接支持用 union 模拟 select * from students left join classes on students.class_id classes.id union select * from students right join classes on students.class_id classes.id;1.11 子查询与嵌套查询-- 子查询 select * from students where class_id in (select id from classes where status active); -- 查询分数高于平均分的学生 select * from scores where score (select avg(score) from scores);1.12 视图View视图是虚拟表不存储实际数据修改视图会影响原表。-- 创建视图 create view student_view as select id, name, age, class from students where age 18; -- 使用视图 select * from student_view; -- 删除视图 drop view student_view;1.13 存储函数存储函数是预编译的 SQL 代码块接收参数并返回一个值。-- 创建存储函数 delimiter // create function get_student_count(class_name varchar(20)) returns int deterministic begin declare count int; select count(*) into count from students where class class_name; return count; end // delimiter ; -- 调用 select get_student_count(计算机1班);1.14 索引索引用于加速查询但会降低写入性能。-- 创建索引 create index idx_name on students(name); -- 查看索引 show index from students; -- 删除索引 drop index idx_name on students;索引使用建议数据量大时建立索引在查询频繁的列建立索引在修改频繁的列减少索引1.15 事务ACID-- 开启事务 begin; -- 或 start transaction; -- 执行操作 update accounts set balance balance - 100 where id 1; update accounts set balance balance 100 where id 2; -- 提交确认 commit; -- 回滚撤销 rollback;ACID 特性特性说明原子性Atomicity事务要么全部成功要么全部失败一致性Consistency事务前后数据保持一致状态隔离性Isolation并发事务互不干扰持久性Durability提交后数据永久保存1.16 存储引擎引擎特点InnoDB默认支持事务、行级锁、外键性能均衡MyISAM不支持事务、表级锁查询速度快Memory数据存储在内存重启丢失CSV以 CSV 格式存储-- 查看存储引擎 show engines; -- 指定存储引擎 create table test ( id int ) engineMyISAM;1.17 备份与恢复# 备份 mysqldump -u root -p 数据库名 backup.sql # 备份所有数据库 mysqldump -u root -p --all-databases all_backup.sql # 恢复先创建空数据库 mysql -u root -p 数据库名 backup.sql二、MongoDB 文档型数据库MongoDB 是 NoSQL 数据库以 BSON类似 JSON格式存储文档适合灵活的数据结构。2.1 安装与启动# 下载 MongoDB wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-ubuntu2004-5.0.21.tgz # 解压并安装 tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-ubuntu2004-5.0.21.tgz # 创建配置文件 /etc/systemd/system/mongod.service # 启动 MongoDB mongod --config /etc/mongod.conf # 客户端连接 mongo2.2 数据库操作// 查看所有数据库 show dbs; // 切换/创建数据库 use mydb; // 查看当前数据库 db; // 删除数据库 db.dropDatabase();2.3 集合表操作// 查看所有集合 show collections; // 创建集合 db.createCollection(users); // 删除集合 db.users.drop();2.4 文档行操作// 插入单个文档 db.users.insertOne({name: 马云, age: 55, city: 杭州}); // 插入多个文档 db.users.insertMany([ {name: 马化腾, age: 52, city: 深圳}, {name: 张飞, age: 30, city: 北京} ]); // 查询所有 db.users.find(); // 条件查询 db.users.find({name: 马云}); db.users.find({age: {$gt: 20}}); // 大于 db.users.find({age: {$lt: 30}}); // 小于 db.users.find({age: {$gte: 20}}); // 大于等于 db.users.find({age: {$in: [10, 20, 30]}}); // 在集合中 // 更新 db.users.updateOne( {name: 马加爵}, {$set: {age: 20}} ); // 删除 db.users.deleteOne({age: 20}); db.users.deleteMany({age: {$gt: 20}}); // 创建索引 db.users.createIndex({name: 1});2.5 Python 中使用 MongoDBfrom pymongo import MongoClient client MongoClient(mongodb://localhost:27017) db client[mydb] collection db[users] # 插入 collection.insert_one({name: 张三, age: 25}) # 查询 for doc in collection.find({age: {$gt: 18}}): print(doc) # 更新 collection.update_one({name: 张三}, {$set: {age: 26}}) # 删除 collection.delete_one({name: 张三})三、Redis 键值型数据库Redis 是内存数据库支持多种数据结构常用于缓存、会话存储、消息队列等。3.1 安装与配置# 安装 Redis apt install redis-server # 配置文件位置 /etc/redis/redis.conf # 启动 Redis redis-server /etc/redis/redis.conf # 连接 Redis redis-cli # 配置文件关键参数 bind 0.0.0.0 # 允许远程连接 port 6379 # 端口 daemonize yes # 后台运行 requirepass 密码 # 设置密码 maxmemory 2gb # 最大内存 maxclients 10000 # 最大连接数 # 持久化配置 save 900 1 # 900秒内1个key变化则保存 appendonly yes # 开启 AOF 持久化 appendfsync everysec # 每秒同步3.2 通用命令# 键操作 keys * # 查看所有键 type key # 查看类型 del key # 删除键 exists key # 判断是否存在 expire key 60 # 设置过期时间60秒 ttl key # 查看剩余时间3.3 字符串String# 添加 set name 张三 mset name 张三 age 25 city 北京 # 查询 get name mget name age city # 自增/自减 incr age # 1 incrby age 5 # 5 decr age # -1 decrby age 3 # -3 # 长度 strlen name3.4 列表List# 插入左/右 lpush list a b c # 从左边插入 rpush list x y z # 从右边插入 # 查询 lrange list 0 -1 # 查看所有 lindex list 0 # 查看指定位置 # 删除 lpop list # 从左边弹出 rpop list # 从右边弹出 # 长度 llen list3.5 哈希Hash# 插入 hset user name 张三 hmset user name 张三 age 25 city 北京 # 查询 hget user name hmget user name age hgetall user # 获取所有 # 删除 hdel user age # 长度 hlen user # 判断是否存在 hexists user name3.6 集合Set# 添加 sadd fruits apple banana orange # 查询 smembers fruits # 查看所有 sismember fruits apple # 判断是否存在 # 删除 srem fruits apple # 个数 scard fruits # 集合运算 sinter set1 set2 # 交集 sunion set1 set2 # 并集 sdiff set1 set2 # 差集3.7 有序集合Sorted Set# 添加带权重 zadd rank 100 张三 zadd rank 90 李四 zadd rank 80 王五 # 查询 zrange rank 0 -1 # 按索引 zrange rank 0 -1 withscores # 带分数 zrangebyscore rank 80 100 # 按分数范围 # 返回权重 zscore rank 张三 # 删除 zrem rank 王五 # 个数 zcard rank3.8 Python 中使用 Redisimport redis r redis.Redis(hostlocalhost, port6379, db0, password密码) # 字符串 r.set(name, 张三) print(r.get(name)) # 哈希 r.hset(user, name, 张三) r.hset(user, age, 25) print(r.hgetall(user)) # 列表 r.lpush(list, 1, 2, 3) print(r.lrange(list, 0, -1)) # 集合 r.sadd(set, a, b, c) print(r.smembers(set))3.9 Redis 持久化方式说明RDB定时生成数据快照dump.rdbAOF记录所有写操作追加到日志文件# 配置持久化 save 900 1 # RDB 触发条件 appendonly yes # 开启 AOF appendfsync everysec # AOF 同步策略3.10 主从复制# 从节点配置 replicaof masterip masterport masterauth password四、三大数据库对比对比项MySQLMongoDBRedis类型关系型SQL文档型NoSQL键值型NoSQL数据存储表格 行BSON 文档键值对数据结构固定 schema灵活 schema多种数据结构事务支持✅ ACID✅ 多文档事务部分支持持久化磁盘磁盘内存 持久化查询语言SQLJavaScript命令适用场景复杂业务、事务日志、灵活数据缓存、会话、消息队列性能中等较高极高五、总结数据库核心命令/操作MySQLcreate database、create table、insert、select、join、group byMySQL 约束primary key、foreign key、not null、unique、auto_incrementMySQL 事务begin、commit、rollbackMongoDBuse db、db.collection.insertOne()、db.collection.find()Redis 字符串set、get、incr、decrRedis 哈希hset、hget、hgetall、hdelRedis 列表lpush、rpush、lpop、rpop、lrangeRedis 集合sadd、smembers、sinter、sunion、sdiffRedis 有序集合zadd、zrange、zrangebyscore、zscoreMySQL 适合关系型数据与复杂事务MongoDB 适合灵活的数据结构与快速迭代Redis 适合高速缓存与实时场景。实际项目中常常三者结合使用——MySQL 存储核心业务数据MongoDB 存储日志或扩展数据Redis 作为缓存层提升响应速度。掌握这三种数据库就能应对绝大多数后端开发场景。如果觉得这篇内容对你有帮助欢迎收藏备用。