linux学习进展 mysql数据库

前面我们已经掌握了Linux网络编程的核心TCP/UDP协议、Socket编程、线程池半同步半异步模型也实现了极简HTTP服务器。但实际的网络程序中我们需要持久化存储数据——比如用户信息、接口请求记录、业务数据等不能每次程序重启就丢失数据。这时候就需要用到数据库而MySQL是Linux环境下最常用、最主流的开源关系型数据库也是网络编程中数据存储的首选。本节课我们将从MySQL的安装配置入手掌握基础SQL操作重点学习Linux下C语言连接MySQL的方法把数据库和之前的Socket编程结合起来让我们的网络程序具备“数据持久化”能力。核心重点掌握Linux下MySQL的安装与基础配置、常用SQL语句增删改查、C语言连接MySQL的核心API与实操代码理解数据库在网络编程中的应用场景为后续开发完整的网络项目如用户登录注册系统打下基础。一、MySQL基础认知1. 什么是MySQLMySQL是一款开源的关系型数据库管理系统RDBMS基于客户端-服务器C/S架构底层通过TCP协议实现客户端与服务器的通信默认端口3306支持多用户、多线程并发访问能高效存储和管理结构化数据。在Linux网络编程中MySQL的核心作用作为网络程序的“数据仓库”持久化存储业务数据如TCP服务器的客户端信息、HTTP接口的请求日志、用户账号密码等避免程序重启后数据丢失。2. MySQL核心特点贴合Linux网络编程开源免费无需付费可直接在Linux系统中安装部署适配各类开源项目基于TCP通信客户端与MySQL服务器通过TCP连接交互和我们之前学的TCP Socket编程逻辑一致支持多并发MySQL服务器支持多线程可同时处理多个客户端网络程序的连接和数据操作结构化存储以“数据库-表-字段”的层级存储数据数据格式规范便于查询和管理支持多种编程语言提供C、C、Python等多种语言的API可轻松与Linux Socket程序结合。3. 核心概念必记数据库Database一个独立的数据存储容器比如“linux_net”数据库用于存储某个网络项目的所有数据表Table数据库中的最小数据存储单元用于存储一类结构化数据如“user”表存储用户信息字段Field表中的列用于定义数据的类型如id、name、ageSQL语句用于操作MySQL的指令分为数据定义语言DDL、数据操作语言DML、数据查询语言DQL等MySQL客户端用于连接MySQL服务器、执行SQL语句如命令行客户端、C语言程序客户端MySQL服务器运行在Linux系统中负责接收客户端连接、执行SQL指令、管理数据存储。二、Linux下MySQL安装与基础配置实操重点Linux系统Ubuntu/Debian、CentOS安装MySQL的方式不同我们分别讲解最常用的包管理器安装方法步骤简洁适合新手操作。1. Ubuntu/Debian系统安装推荐贴合大多数学习环境步骤1更新软件包索引sudo apt update步骤2安装MySQL服务器sudo apt install mysql-server -y步骤3启动MySQL服务并设置开机自启# 启动服务 sudo systemctl start mysql # 设置开机自启 sudo systemctl enable mysql # 查看服务状态确认启动成功 sudo systemctl status mysql启动成功提示active (running)。步骤4安全配置关键避免默认漏洞执行MySQL安全配置脚本设置root密码、移除匿名用户、禁止远程root登录初期学习推荐sudo mysql_secure_installation按提示操作重点步骤是否启用密码验证插件输入n新手简化操作设置root用户密码输入自定义密码如123456学习环境可简化生产环境需复杂密码是否移除匿名用户输入y是否禁止root远程登录输入y后续需要远程连接再修改是否删除测试数据库输入y是否刷新权限表输入y。步骤5登录MySQL客户端Ubuntu安装后默认root用户通过auth_socket认证需先切换到MySQL系统用户再登录# 切换到mysql用户 sudo su - mysql # 登录MySQL无需输入密码直接回车 mysql -u root # 退出登录 exit若想通过密码登录需修改root认证方式-- 登录后执行以下SQL ALTER USER rootlocalhost IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 你的密码; -- 刷新权限 FLUSH PRIVILEGES;修改后可直接通过密码登录mysql -u root -p输入密码即可。2. CentOS/RHEL系统安装# 1. 添加MySQL官方YUM仓库 wget https://dev.mysql.com/get/mysql80-community-release-el7-7.noarch.rpm sudo rpm -ivh mysql80-community-release-el7-7.noarch.rpm # 2. 安装MySQL服务器 sudo yum install mysql-server -y # 3. 启动服务并设置开机自启 sudo systemctl start mysqld sudo systemctl enable mysqld # 4. 查看临时root密码首次启动自动生成 sudo grep temporary password /var/log/mysqld.log # 5. 安全配置同Ubuntu设置新密码、移除匿名用户等 sudo mysql_secure_installation # 6. 密码登录 mysql -u root -p3. 基础配置可选适配网络编程若后续需要通过C语言程序网络程序远程连接MySQL需修改配置文件允许远程访问# 编辑MySQL配置文件Ubuntu sudo vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf # 注释掉以下行CentOS配置文件路径/etc/my.cnf # bind-address 127.0.0.1 # 重启MySQL服务使配置生效 sudo systemctl restart mysql同时需给root用户授权远程访问权限登录MySQL后执行GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO root% IDENTIFIED BY 你的密码 WITH GRANT OPTION; FLUSH PRIVILEGES;三、MySQL基础SQL操作必掌握SQLStructured Query Language结构化查询语言是操作MySQL的核心我们重点掌握最常用的SQL语句用于后续C语言程序操作数据库。所有操作均在MySQL客户端中执行。1. 数据定义语言DDL创建/删除数据库、表1数据库操作-- 1. 创建数据库用于存储网络程序数据如linux_net CREATE DATABASE IF NOT EXISTS linux_net CHARACTER SET utf8; -- 2. 查看所有数据库 SHOW DATABASES; -- 3. 使用指定数据库后续操作均基于该数据库 USE linux_net; -- 4. 删除数据库谨慎操作会删除所有数据 DROP DATABASE IF EXISTS linux_net;2表操作以“user”表为例存储客户端用户信息-- 1. 创建user表id、用户名、密码、注册时间 CREATE TABLE IF NOT EXISTS user ( id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, -- 主键自增唯一标识每条数据 username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, -- 用户名非空、唯一 password VARCHAR(50) NOT NULL, -- 密码非空 register_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP -- 注册时间默认当前时间 ) ENGINEInnoDB DEFAULT CHARSETutf8; -- 2. 查看当前数据库的所有表 SHOW TABLES; -- 3. 查看表结构字段、类型、约束 DESC user; -- 4. 修改表结构如添加age字段 ALTER TABLE user ADD age INT; -- 5. 删除表谨慎操作 DROP TABLE IF EXISTS user;说明ENGINEInnoDB是MySQL默认的存储引擎支持事务、主键约束等核心功能适合网络编程中的数据存储需求。2. 数据操作语言DML增删改数据-- 1. 插入数据新增用户适配用户注册功能 INSERT INTO user (username, password) VALUES (zhangsan, 123456); INSERT INTO user (username, password, age) VALUES (lisi, 654321, 20); -- 2. 修改数据修改用户密码 UPDATE user SET password 111111 WHERE username zhangsan; -- 3. 删除数据删除指定用户 DELETE FROM user WHERE id 1; -- 按主键删除避免误删3. 数据查询语言DQL查询数据-- 1. 查询所有用户数据 SELECT * FROM user; -- 2. 查询指定字段用户名、密码 SELECT username, password FROM user; -- 3. 条件查询查询用户名是lisi的用户适配用户登录验证 SELECT * FROM user WHERE username lisi AND password 654321; -- 4. 排序查询按注册时间降序 SELECT * FROM user ORDER BY register_time DESC; -- 5. 统计查询统计用户总数 SELECT COUNT(*) FROM user;4. 常用补充权限管理贴合网络编程网络程序中建议创建专门的数据库用户避免使用root用户降低安全风险-- 创建用户用于C语言网络程序连接 CREATE USER net_userlocalhost IDENTIFIED BY net123456; -- 授权允许该用户操作linux_net数据库的所有表 GRANT ALL PRIVILEGES ON linux_net.* TO net_userlocalhost; -- 刷新权限 FLUSH PRIVILEGES;四、Linux下C语言连接MySQL核心贴合网络编程我们之前写的TCP/UDP服务器、HTTP服务器都是“内存级”的程序数据存储在内存中重启后丢失。现在通过C语言连接MySQL将数据持久化到数据库中实现“用户登录、注册”等具备数据存储能力的网络功能。1. 准备工作安装MySQL开发库C语言连接MySQL需要依赖MySQL的开发库头文件、链接库执行以下命令安装# Ubuntu/Debian sudo apt install libmysqlclient-dev -y # CentOS/RHEL sudo yum install mysql-devel -y2. 核心API必记简化理解MySQL提供了专门的C语言API核心函数如下结合代码理解无需死记硬背mysql_init()初始化MySQL连接句柄类似创建Socket文件描述符mysql_real_connect()建立与MySQL服务器的连接类似connect()mysql_query()执行SQL语句核心如插入、查询数据mysql_store_result()获取查询结果查询操作专用mysql_fetch_row()遍历查询结果集mysql_error()获取错误信息调试必备mysql_close()关闭MySQL连接类似close()。3. 实操代码C语言连接MySQL实现用户注册与登录验证结合之前的TCP Socket编程思路编写一个简单的C语言程序实现连接MySQL、用户注册插入数据、用户登录查询数据功能代码有详细注释可直接编译运行。代码示例mysql_demo.c#include stdio.h #include stdlib.h #include string.h #include mysql.h // MySQL开发库头文件 // MySQL连接参数根据自己的配置修改 #define MYSQL_HOST localhost // 服务器地址本地为localhost #define MYSQL_USER net_user // 数据库用户之前创建的net_user #define MYSQL_PWD net123456 // 密码 #define MYSQL_DB linux_net // 数据库名称 #define MYSQL_PORT 3306 // MySQL默认端口 // 错误处理宏 #define CHECK_ERROR(ret, msg) \ if (ret) { \ fprintf(stderr, %s: %s\n, msg, mysql_error(mysql)); \ mysql_close(mysql); \ exit(1); \ } int main() { MYSQL mysql; // MySQL连接句柄类似Socket的fd int ret; // 1. 初始化MySQL连接句柄 mysql_init(mysql); // 2. 建立与MySQL服务器的连接 if (!mysql_real_connect(mysql, MYSQL_HOST, MYSQL_USER, MYSQL_PWD, MYSQL_DB, MYSQL_PORT, NULL, 0)) { fprintf(stderr, 连接MySQL失败: %s\n, mysql_error(mysql)); mysql_close(mysql); exit(1); } printf(连接MySQL成功\n); // 3. 设置字符集避免中文乱码 ret mysql_query(mysql, SET NAMES utf8); CHECK_ERROR(ret, 设置字符集失败); // -------------------------- // 功能1用户注册插入数据 // -------------------------- char username[50] wangwu; char password[50] wangwu123; char sql[200]; // 拼接SQL语句插入用户数据 sprintf(sql, INSERT INTO user (username, password) VALUES (%s, %s), username, password); ret mysql_query(mysql, sql); CHECK_ERROR(ret, 用户注册失败); printf(用户注册成功\n); // -------------------------- // 功能2用户登录查询数据 // -------------------------- char login_user[50] wangwu; char login_pwd[50] wangwu123; // 拼接SQL语句条件查询 sprintf(sql, SELECT * FROM user WHERE username%s AND password%s, login_user, login_pwd); ret mysql_query(mysql, sql); CHECK_ERROR(ret, 登录查询失败); // 获取查询结果集 MYSQL_RES *res mysql_store_result(mysql); if (res NULL) { fprintf(stderr, 获取结果集失败: %s\n, mysql_error(mysql)); mysql_close(mysql); exit(1); } // 遍历结果集判断是否查询到用户 MYSQL_ROW row; // 一行数据 if ((row mysql_fetch_row(res)) ! NULL) { printf(登录成功用户信息id%s, username%s\n, row[0], row[1]); } else { printf(登录失败用户名或密码错误\n); } // 4. 释放资源、关闭连接 mysql_free_result(res); // 释放结果集 mysql_close(mysql); // 关闭MySQL连接 printf(MySQL连接已关闭\n); return 0; }4. 编译与运行编译时需要链接MySQL的动态库-lmysqlclient执行以下命令# 编译代码注意-lmysqlclient 必须放在最后 gcc mysql_demo.c -o mysql_demo -lmysqlclient # 运行程序 ./mysql_demo5. 预期运行结果连接MySQL成功 用户注册成功 登录成功用户信息id3, usernamewangwu MySQL连接已关闭运行后可在MySQL客户端中执行SELECT * FROM user;查看新增的用户数据验证程序是否生效。6. 注意事项避坑重点编译时必须添加-lmysqlclient否则会提示“未定义的引用”链接失败确保MySQL服务已启动连接参数用户名、密码、数据库名正确中文乱码问题必须执行SET NAMES utf8且数据库、表的字符集均为utf8SQL语句拼接时注意字符串格式如用户名、密码需加单引号查询数据后必须用mysql_free_result()释放结果集避免内存泄漏。五、MySQL与Linux网络编程的结合场景学习MySQL的核心目的是为了让我们的网络程序具备“数据持久化”能力常见结合场景TCP服务器存储客户端连接信息、通信日志、用户账号密码如聊天服务器的用户数据HTTP服务器存储接口请求记录、用户会话信息、网页数据如简易网站的用户注册登录高并发场景结合线程池半同步半异步模型让工作线程异步处理数据库操作避免主线程阻塞。例如我们之前写的TCP多线程服务器可修改为“主线程accept接收连接工作线程处理用户登录/注册操作MySQL”实现一个具备用户管理功能的完整TCP服务器。六、常见问题与解决方案1. 编译失败未定义的引用如mysql_init、mysql_real_connect解决方案编译时添加-lmysqlclient确保MySQL开发库已安装。2. 连接MySQL失败Access denied for user xxxlocalhost解决方案检查用户名、密码是否正确确认用户已授权GRANT语句重启MySQL服务。3. 中文乱码解决方案1. 数据库、表的字符集设为utf82. C语言程序中执行mysql_query(mysql, SET NAMES utf8)3. 终端字符集设为utf8。4. 程序运行时MySQL服务突然断开解决方案检查MySQL服务状态sudo systemctl status mysql重启服务检查网络连接避免MySQL服务器端口被占用。七、学习小结1. MySQL是Linux网络编程中最常用的关系型数据库基于TCP协议实现客户端-服务器通信核心作用是持久化存储数据避免程序重启后数据丢失。2. 掌握Linux下MySQL的安装、安全配置、远程访问配置能熟练使用常用SQL语句增删改查操作数据库和表。3. 重点掌握C语言连接MySQL的核心API能编写简单的数据库操作代码注册、登录实现网络程序的数据持久化。4. MySQL与线程池、Socket编程结合可实现高并发、具备数据存储能力的网络程序这是后续开发完整项目的基础。