MySQL是一个**关系型数据库管理系统**，由瑞典MySQL AB公司开发，现在属于Oracle公司。它是最流行的`关系型数据库`管理系统之一，在WEB应用方面，MySQL是最好的RDBMS(Relational Database Management System：**关系数据库管理系统**)应用软件之一。

![image.png](/static/img/7e9238d89af74044cf194ea5d2612514.image.webp) 
-  [MySQL官网](https://www.mysql.com/)


 
# MySQL概述
 
## 数据库相关概念
 
### 关系型数据库和非关系型数据库
关系型数据库（Relational Database，RDBMS）和非关系型数据库（Non-relational Database，NoSQL）是两种主要的数据库类型，它们在数据模型、数据结构、数据一致性、事务支持等方面有着显著的区别。

**关系型数据库**：

1. 数据模型：关系型数据库基于关系模型，数据以表格的形式存储，每个表格都有一定数量的列，每一行代表一个数据记录。

2. 数据一致性：关系型数据库遵循ACID（Atomicity，Consistency，Isolation，Durability）原则，即原子性、一致性、隔离性和持久性。这确保了在事务处理过程中的数据一致性和可靠性。

3. 事务支持：关系型数据库支持复杂的事务处理。

4. 查询语言：关系型数据库使用SQL（Structured Query Language）作为查询语言。

5. 代表：Oracle, MySQL, SQL Server, PostgreSQL等。

**非关系型数据库**：

1. 数据模型：非关系型数据库有多种数据模型，包括键值对、文档、列族和图形等。这种灵活性使其适应多种数据类型和应用。

2. 数据一致性：非关系型数据库通常遵循BASE（Basically Available, Soft state, Eventually consistent）原则，即基本可用、软状态、最终一致性，相比ACID，这个原则更加灵活。

3. 事务支持：非关系型数据库的事务支持通常比关系型数据库要弱。

4. 查询语言：非关系型数据库通常没有标准的查询语言，每种数据库都有自己的API或查询方法。

5. 代表：MongoDB（文档数据库）、Redis（键值存储）、Cassandra（列族数据库）、Neo4j（图数据库）等。

|                    | 关系型数据库 (RDBMS)    | 非关系型数据库 (NoSQL)    |
|--------------------|-------------------------|---------------------------|
| 数据模型            | 基于关系模型，数据以表格形式存储 | 多种数据模型，如键值对、文档、列族和图形等 |
| 数据一致性          | 遵循ACID原则（原子性、一致性、隔离性、持久性） | 通常遵循BASE原则（基本可用、软状态、最终一致性） |
| 事务支持            | 支持复杂的事务处理        | 事务支持通常较弱           |
| 查询语言            | 使用SQL                | 通常没有标准的查询语言，每种数据库都有自己的API或查询方法 |
| 代表                | Oracle, MySQL, SQL Server, PostgreSQL等 | MongoDB, Redis, Cassandra, Neo4j等 |


关系型数据库和非关系型数据库各有优势，选择哪种类型的数据库取决于你的特定需求。例如，如果你需要处理结构化数据并且需要强一致性，那么关系型数据库可能是一个好选择。如果你需要处理大量的非结构化数据，或者需要高度的可扩展性和灵活性，那么非关系型数据库可能更适合。

### 数据库、数据库管理系统、SQL
| 名称           | 全称                                                       | 简称                  |
| -------------- | ---------------------------------------------------------- | --------------------- |
| 数据库         | 存储数据的仓库，数据是有组织的进行存储                     | DataBase（DB）        |
| 数据库管理系统 | 操纵和管理数据库的大型软件                                  | DataBase Management System (DBMS) |
| SQL            | 操作关系型数据库的编程语言，定义了一套操作关系型数据库统一标准 | Structured Query Language (SQL)    |




## MySQL 相关操作

### 连接MySQL
```powershell
mysql [-h 127.0.0.1] [-P 3306] -u root -p

参数：
-h : MySQL服务所在的主机IP
-P : MySQL服务端口号， 默认3306
-u : MySQL数据库用户名
-p ： MySQL数据库用户名对应的密码
```

Mysql_基础

## 一、状态码大类

| 状态码分类 | 说明                                                         |
| ---------- | ------------------------------------------------------------ |
| 1xx        | **响应中**——临时状态码，表示请求已经接受，告诉客户端应该继续请求或者如果它已经完成则忽略它 |
| 2xx        | **成功**——表示请求已经被成功接收，处理已完成                 |
| 3xx        | **重定向**——重定向到其它地方：它让客户端再发起一个请求以完成整个处理。 |
| 4xx        | **客户端错误**——处理发生错误，责任在客户端，如：客户端的请求一个不存在的资源，客户端未被授权，禁止访问等 |
| 5xx        | **服务器端错误**——处理发生错误，责任在服务端，如：服务端抛出异常，路由出错，HTTP版本不支持等 |



## 二、常见的响应状态码

| 状态码  | 英文描述                               | 解释                                                         |
| ------- | -------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| ==200== | **`OK`**                               | 客户端请求成功，即**处理成功**，这是我们最想看到的状态码     |
| 302     | **`Found`**                            | 指示所请求的资源已移动到由`Location`响应头给定的 URL，浏览器会自动重新访问到这个页面 |
| 304     | **`Not Modified`**                     | 告诉客户端，你请求的资源至上次取得后，服务端并未更改，你直接用你本地缓存吧。隐式重定向 |
| 400     | **`Bad Request`**                      | 客户端请求有**语法错误**，不能被服务器所理解                 |
| 403     | **`Forbidden`**                        | 服务器收到请求，但是**拒绝提供服务**，比如：没有权限访问相关资源 |
| ==404== | **`Not Found`**                        | **请求资源不存在**，一般是URL输入有误，或者网站资源被删除了  |
| 405     | **`Method Not Allowed`**               | 请求方式有误，比如应该用GET请求方式的资源，用了POST          |
| 428     | **`Precondition Required`**            | **服务器要求有条件的请求**，告诉客户端要想访问该资源，必须携带特定的请求头 |
| 429     | **`Too Many Requests`**                | 指示用户在给定时间内发送了**太多请求**（“限速”），配合 Retry-After(多长时间后可以请求)响应头一起使用 |
| 431     | **` Request Header Fields Too Large`** | **请求头太大**，服务器不愿意处理请求，因为它的头部字段太大。请求可以在减少请求头域的大小后重新提交。 |
| ==500== | **`Internal Server Error`**            | **服务器发生不可预期的错误**。服务器出异常了，赶紧看日志去吧 |
| 503     | **`Service Unavailable`**              | **服务器尚未准备好处理请求**，服务器刚刚启动，还未初始化好   |

- 资料链接: [状态码大全](https://cloud.tencent.com/developer/chapter/13553)

http响应状态码

在 Python 中，可以使用集合 (`set`) 来为列表去重。集合中的元素是唯一的，这意味着集合会自动移除重复的元素。你可以将列表转换为集合，然后再将集合转换回列表。以下是一个示例：

```python
# 原始列表
my_list = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]

# 使用集合去重
unique_list = list(set(my_list))

print(unique_list)
```

这个代码会输出：

```
[1, 2, 3, 4, 5]
```



需要注意的是，集合会移除重复项，但是集合本身是无序的，因此转换回列表时，元素的顺序可能与原始列表不同。如果顺序很重要，可以考虑使用以下方法：

```python
# 使用集合和列表推导式保留顺序
unique_list = []
seen = set()

for item in my_list:
    if item not in seen:
        unique_list.append(item)
        seen.add(item)

print(unique_list)
```

这个方法会保持原始列表中元素的顺序，同时去除重复项。

列表去重

# 基本概念
## 是什么
> 容器编排：就是针对容器生命周期的管理，对容器的生命周期进行更快速方便的方式进行管理

## 为什么需要？
> - 依赖管理，当一个容器必须在另一个容器运行完成后，才能运行时，就需要进行依赖管理  
> - 副本数控制，容器有时候也需要集群，快的对容器集群进行弹性伸缩  
> - 配置共享，通过配置文件统一描述需要运行的服务相关信息，自动化的解析配置内容，并构建对应的服务 



# Docker Compse (单机环境的容器编排)
- **[Docker Compse 官方文档](https://docs.docker.com/reference/cli/docker/compose/)**

> 有的时候我们会需要涉及到在一台机器部署多个容器，那么此时再手动的每次输入相关的一堆配置命令再来启动容器，还是产生了很多无意义的重复性劳动。针对单机的多容器部署的情况，Docker 为我们提供了一个单机版本的服务编排工具 docker-compose

> Docker-Compose 可以高效便捷的管理单机上运行的所有容器，它通过 yaml 配置文件的方式完成之前执行 docker run 命令所设置的所有参数，你可以先针对单机上的所有容器进行相关配置，配置完成后即可使用 docker-compose 对单机多容器进行高效的管理

![image.png](/static/img/639efcee56ff3489a33fddacf26aeafd.image.webp)

## 配置文件
### 版本简述
docker-compose 的 api 版本与大版本一致，compose 版本与 docker 版本之间存在一定关联

| Compose 版本 | Docker 版本  |
|--------------|--------------|
| 3.4          | 17.09.0+     |
| 3.3          | 17.06.0+     |
| 3.2          | 17.04.0+     |
| 3.1          | 1.13.1+      |
| 3.0          | 1.13.0+      |
| 2.3          | 17.06.0+     |
| 2.2          | 1.13.0+      |

这个表格将 Compose 版本和相应的 Docker 版本进行了对比。

### 服务 services
> 需要运行的容器配置，可以理解为原先用 docker run 命令后面跟的一系列配置信息，都陪在这个下面

### 网络 networks
> docker-compose 公共自定义网络管理，配置好以后，可以直接在 services 中引用该网络配置，这个配置可以多个 service 使用

### 数据卷 volumes
> docker-compose 下的统一数据卷管理，可以给多个 service 使用

## 常用命令
```bash
Define and run multi-container applications with Docker.

Usage:
  docker-compose [-f <arg>...] [options] [COMMAND] [ARGS...]
  docker-compose -h|--help

Options:
  -f, --file FILE             Specify an alternate compose file (default: docker-compose.yml)
  -p, --project-name NAME     Specify an alternate project name (default: directory name)
  --verbose                   Show more output
  -v, --version               Print version and exit
  -H, --host HOST             Daemon socket to connect to

  --tls                       Use TLS; implied by --tlsverify
  --tlscacert CA_PATH         Trust certs signed only by this CA
  --tlscert CLIENT_CERT_PATH  Path to TLS certificate file
  --tlskey TLS_KEY_PATH       Path to TLS key file
  --tlsverify                 Use TLS and verify the remote
  --skip-hostname-check       Don't check the daemon's hostname against the name specified
                              in the client certificate (for example if your docker host
                              is an IP address)
```
- Commands:
    - build              构建或重新构建一个服务
    - bundle             Generate a Docker bundle from the Compose file
    - config             验证并查看 compose 文件
    - create             创建一个服务
    - down               停止并删除容器、网络、镜像和数据卷
    - events             Receive real time events from containers
    - exec               在一个运行中的容器执行命令
    - help               获取帮助信息
    - kill               关闭一个容器
    - logs               显示服务的日志信息
    - pause              暂停一个服务
    - port               打印一个端口绑定的公开端口
    - ps                 查看容器列表
    - pull               拉取镜像
    - push               推送镜像
    - restart            重启容器
    - rm                 删除已经停止的容器
    - run                运行一个一次性执行的命令
    - scale              设置服务的容器数量
    - start              启动服务
    - stop               停止服务
    - unpause            恢复一个暂停的服务
    - up                 创建并启动一个容器
    - version            显示 compose 的版本信息

### 构建服务
> 可以选择基于已有的镜像或者 Dockerfile 进行重新构建，利用 docker-compose build 可进行构建操作，也可以指定 docker-compose build \<service name> 来构建指定服务
    
### 创建服务
> 配置好 yml 文件后，通过 docker-compose create 创建配置文件中的所有服务，通过指定服务名来创建具体服务

### 拉取镜像
> docker-compose pull 服务名，可以拉取指定服务的镜像

### 容器的运行/启动/停止
- docker-compose run 服务名：运行服务
- docker-compose start 服务名：启动服务
- docker-compose stop 服务名：停止服务
- docker-compose restart 服务名：重启服务

### 查看管理的容器列表
> docker-compose ps 查看服务列表

### 查看日志
> docker-compose logs 服务名：查看指定服务的日志信息

## 示例
```yaml
# 版本号
version: "2.1"

services:
  # 定义名为 nginx 的服务
  nginx:
    # 指定使用的镜像为官方的 nginx 镜像
    image: "nginx"
    # 指定容器的名称为 nginx_compose
    container_name: "nginx_compose"
    # 设置容器的重启策略为 always，表示无论容器退出的原因是什么，都会自动重启
    restart: "always"
    # 将服务连接到名为 gycnet01 的自定义网络
    networks:
      - gycnet01
    # 挂载卷，映射到容器内部的 /usr/share/nginx/html 目录
    volumes:
      - nginx_volume:/usr/share/nginx/html
    # 设置环境变量，用于容器内应用程序的配置
    environment:
      APP_ENV: dev
    # 配置 DNS 服务器，指定容器使用 8.8.8.8 作为 DNS 解析器
    dns:
      - 8.8.8.8
    # ports: 将主机的 80 端口映射到容器的 80 端口
    ports:
      - 80:80

# 配置网络
networks:
  # 定义一个名为 gycnet01 的自定义网络
  gycnet01:
    # 使用默认的 bridge 驱动创建网络
    driver: bridge
    # 配置 IP 地址管理（IPAM）设置
    ipam:
      driver: default
      config:
        # 指定子网范围为 188.18.0.0/16
        - subnet: 188.18.0.0/16
          # 设置网络的默认网关为 188.18.0.1
          gateway: 188.18.0.1

# 配置卷
volumes:
  # 定义一个名为 nginx_volume 的卷
  nginx_volume:
    # 留空，使用默认的本地驱动
```

- **使用`docker compose scale <容器名称>=数量`将会创建指定数量的容器**
- 需要修改yaml文件
```yaml
services:
  nginx:
    image: "nginx"
    restart: "always"
    networks:
      - gycnet01
    volumes:
      - nginx_volume:/usr/share/nginx/html
    environment:
      APP_ENV: dev
    dns:
      - 8.8.8.8
    ports:
      - "80"

networks:
  gycnet01:
    driver: bridge
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 188.18.0.0/16
          gateway: 188.18.0.1

volumes:
  nginx_volume:
```
- ports: - 80：这里的端口映射将把宿主机的 80 端口映射到容器的 80 端口。需要注意的是，当您扩展多个容器时，只有第一个容器实例可以绑定到宿主机的 80 端口。后续容器将无法绑定到同一个宿主机端口，因为端口冲突会导致错误。

# docker swarm(swarm)
- **[官方文档](https://github.com/docker/swarm)**

- 架构图

![swarm架构.png](/static/img/1a990e98d141f34d0a60f24a90cc79be.swarm%C3%A6%C2%9E%C2%B6%C3%A6%C2%9E%C2%84.webp)

> Swarm 是 Docker 公司推出的用来管理 docker 集群的平台，几乎全部用GO语言来完成的开发的， 它是将一群 Docker 宿主机变成一个单一的虚拟主机，Swarm 使用标准的 Docker API 接口作为其前端的访问入口，换言之，各种形式的DockerClient(compose, docker-py 等) 均可以直接与 Swarm 通信，甚至 Docker 本身都可以很容易的与 Swarm 集成，这大大方便了用户将原本基于单节点的系统移植到 Swarm 上，同时Swarm 内置了对 Docker 网络插件的支持，用户也很容易的部署跨主机的容器集群服务。

> Docker Swarm 和 Docker Compose 一样，都是 Docker 官方容器编排项目，但不同的是，Docker Compose 是一个在单个服务器或主机上创建多个容器的工具，而 Docker Swarm 则可以在多个服务器或主机上创建容器集群服务，对于微服务的部署，显然 Docker Swarm 会更加适合。

> 从 Docker 1.12.0 版本开始，Docker Swarm 已经包含在 Docker 引擎中（docker swarm），并且已经内置了服务发现工具，我们就不需要像之前一样，再配置 Etcd 或者 Consul 来进行服务发现配置了。

> Swarm deamon只是一个调度器(Scheduler)加路由器(router),Swarm自己不运行容器，它只是接受Docker客户端发来的请求，调度适合的节点来运行容器，这就意味着，即使Swarm由于某些原因挂掉了，集群中的节点也会照常运行，放Swarm重新恢复运行之后，他会收集重建集群信息。

## 关键概念
### Swarm
> 集群的管理和编排是使用嵌入 docker 引擎的 SwarmKit，可以在docker 初始化时启动 swarm 模式或者加入已存在的 swarm

- swarm 集群节点的管理命令：docker swarm --help
    - 初始化集群节点
    - 加入节点
    - 退出节点

### Node
> 运行 Docker 的主机可以主动初始化一个 Swarm 集群或者加入一个已存在的 Swarm 集群，这样这个运行 Docker 的主机就成为一个 Swarm 集群的节点 (node) 。

> 节点分为管理 (manager) 节点和工作 (worker) 节点。

> 管理节点用于 Swarm 集群的管理，docker swarm 命令基本只能在管理节点执行（节点退出集群命令 docker swarm leave 可以在工作节点执行）。一个 Swarm 集群可以有多个管理节点，但只有一个管理节点可以成为 leader，leader 通过 raft 协议实现。通常，第一个启用docker swarm的节点将成为leader，后来加入的都是follower。当前的leader如果挂掉，剩余的节点将重新选举出一个新的leader。每一个manager都有一个完整的当前集群状态的副本，可以保证manager的高可用。

> 工作节点是任务执行节点，管理节点将服务 (service) 下发至工作节点执行。管理节点默认也作为工作节点。你也可以通过配置让服务只运行在管理节点。worker节点之间，通过control plane进行通信，这种通信使用gossip协议，并且是异步的。

> 来自 Docker 官网的这张图片形象的展示了集群中管理节点与工作节点的关系。

![swarm-diagram.png](/static/img/b877ea8d8c74c696577d608f53e61c08.swarm-diagram.webp)
    
### Task
> 任务 （Task）是 Swarm 中的最小的调度单位，目前来说就是一个单一的容器。

### Service
> 服务 （Services） 是指一组任务的集合，服务定义了任务的属性。服务有两种模式：

- replicated services 按照一定规则在各个工作节点上运行指定个数的任务。

- global services 每个工作节点上运行一个任务

- 两种模式通过 docker service create 的 --mode 参数指定。

服务与任务的关系：

![services-diagram.png](/static/img/f60a0cd1646b3de342ecda5ed985248c.services-diagram.webp)

服务的生命周期:

![service-lifecycle.png](/static/img/2f81fd79a0fc51498911a606b9fcce0a.service-lifecycle.webp)

## 应用实战
### 集群搭建
#### 初始化集群
登录管理节点，并执行如下命令
`docker swarm init --advertise-addr IP(192.168.113.120)`

- 使用 docker info 可以查看 swarm 集群状态

- docker node ls 可以查看集群节点信息

![image.png](/static/img/be552f5e11303ba470542fa4a1978e95.image.webp)

#### 增加工作节点
分别在两个工作节点上执行加入节点命令

`docker swarm join \
-- token 集群初始化时的 token 信息 \
192.168.113.120:2377`

![image.png](/static/img/49e9dac8aaa96802c2d87586939bd9aa.image.webp)

#### 查看集群
- 进入主节点，输入如下命令查看集群节点信息
`docker node ls`

![image.png](/static/img/d82b3b459ced66fc933c3c72043dde65.image.webp)


### 部署服务
#### 新建服务
进入主节点，创建一个 helloworld 服务
`docker service create --replicas 1 -p 80:80 --name nginx_swarm nginx`

![image.png](/static/img/39835a90075e8f85bd6baa0617b68132.image.webp)

- 命令解释：
    - `docker service create` 创建一个服务
    - `--name` 设置服务名称
    - `--replicas` 设置启动多少个实例

- 命令详解: 
    - **`docker service create`**：这是 Docker Swarm 模式下创建服务的命令。服务是 Docker Swarm 中的一个重要概念，它允许你在多个节点上运行和管理容器。

    - **`--replicas 2`**：指定服务的副本数为 2。也就是说，这个服务会在集群中运行两个相同的 `nginx` 容器实例。

    - **`-p 80:80`**：这是端口映射的选项。第一个 `80` 是主机上的端口，第二个 `80` 是容器内的端口。这个映射意味着访问集群节点的端口 `80` 时，流量会被转发到容器内的 `80` 端口，也就是 `nginx` 默认的 HTTP 服务端口。

    - **`--name nginx_swarm`**：指定服务的名称为 `nginx_swarm`。你可以使用这个名字来管理或查询这个服务。

    - **`nginx`**：这是服务所运行的镜像名称。在这个例子中，`nginx` 是一个来自 Docker 官方镜像库的镜像，它会在容器中运行一个 Nginx Web 服务器。



- 通过 `docker service ps <service id>` 可以查看服务信息

![image.png](/static/img/5ef34ded0feb2895e4a0ea50b092fb05.image.webp)

- 通过 `docker service ls` 可以查看 Swarm 集群下运行的所有服务

![image.png](/static/img/6a8d914701ef0caa7644fcfbfa90c345.image.webp)

#### 监控集群状态
- 查看服务信息：
`docker service inspect --pretty <service id>`
`--pretty` 参数可以简化输出内容

- `docker service ps <service id>` 可以查看运行中的服务信息

![image.png](/static/img/e6a58d191940da38187dc6fc436a446c.image.webp)

- 进入工作节点通过 `docker ps` 可以查看容器运行状态

![image.png](/static/img/8a287a2b5dae042a9ca612c1c2e4a4c8.image.webp)

### 弹性伸缩
#### 调整实例个数
- 更新服务的实例个数：
`docker service update --replicas <num> <service id/name>`

```bash
docker service update --replicas 1 nginx_swarm
```
- 命令详解: 
    - **`docker service update`**：用来更新 Docker Swarm 中已存在的服务

    - **`--replicas 1`**：设置服务的副本数为 1。这意味着该服务将运行一个容器实例

    - **`nginx_swarm`**：要更新的服务的名称。在这个例子中，服务的名称是 `nginx_swarm`

![image.png](/static/img/a223b2be313910b711594f94a374d5e1.image.webp)

#### 调整集群大小
- 添加新的 Docker 节点，执行 `docker swarm join` 命令可以加入集群

- 执行 `docker swarm leave` 可以退出集群，也可以带上 `--force` 参数强制退出集群

Docker容器编排

# 1.springboot项目
```dockerfile
# 基础镜像
FROM openjdk:8

# 将项目jar包拷贝到容器中
COPY ./springboot-docker-demo-1.0.0.jar app.jar

# 配置项目环境变量
ENV APP_OPTS=""
# JVM 环境变量
ENV JVM_OPTS="-Duser.timezone=Asia/Shanghai -Xms128m -Xmx128m"

# 暴露端口
EXPOSE 8080

# 设置启动时命令
CMD ["sh", "-c", "java $JVM_OPTS -jar /app.jar $APP_OPTS"]
```

- 使用`docker build -t springboot-docker:1.0.0 .`命令构建镜像
- 运行容器`docker run -d --rm -P springboot-docker:1.0.0 `



# 2. javaweb项目
```dockerfile
# 使用官方的 Tomcat 9.0 镜像作为基础镜像
FROM tomcat:9.0

# 设置工作目录为 Tomcat 的 webapps 目录
# 这是 Tomcat 默认的应用部署目录
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps

# 将本地的 WAR 包（javaweb-docker-demo-1.0-SNAPSHOT.war）复制到 Tomcat 的 webapps 目录中
# 并将其重命名为 ROOT.war，这样 Tomcat 会将它作为根上下文部署
COPY javaweb-docker-demo-1.0-SNAPSHOT.war ROOT.war

# 使用 Tomcat 镜像的默认启动命令，不需要额外设置
# 这条命令实际上是 Tomcat 镜像默认的启动命令
CMD ["sh", "-c", "../bin/catalina.sh run"]
```