第一弹：MySQL架构与存储引擎

MySQL架构与存储引擎

1、MySQL架构

• 连接层：完成客户端和连接服务，主要功能为连接处理、授权认证、安全方案认证
• 服务层：权限判断， sql解析，执行计划优化；存储过程，触发器，视图
• 引擎层：底层数据存取操作实现部分

• 存储层：设备的文件系统

  
  01MySQL架构.gif

2、一条SQL执行流程

客户端请求 ---> 连接器（验证用户身份，给予权限） ---> 查询缓存（存在缓存则直接返回，不存在则执行后续操作） ---> 分析器（对SQL进行词法分析和语法分析操作） ---> 优化器（主要对执行的sql优化选择最优的执行方案方法） ---> 执行器（执行时会先看用户是否有执行权限，有才去使用这个引擎提供的接口） ---> 去引擎层获取数据返回

3、更新数据执行流程

• 取数据行: 执行器先找引擎取 ID=2 这一行:ID 是主键，引擎直接用树搜索找到这一行。如果 ID=2 这一行所在的数据页本来就在内存中，就直接返回给执行器；否则，需要先从磁盘读入内存，然后再返回。)
• 更新数据: 执行器拿到引擎给的行数据，把这个值加上 1，比如原来是 N，现在就是 N+1，得到新的一行数据，再调用引擎接口写入这行新数据。
• 更新内存: 引擎将这行新数据更新到内存中，
• 更新 redo log :同时将这个更新操作记录到 redo log 里面，此时 redo log 处于 prepare 状态。然后告知执行器执行完成了，随时可以提交事务。
• 写入binlog:执行器生成这个操作的 binlog，并把 binlog 写入磁盘。
• 提交事务: 执行器调用引擎的提交事务接口，引擎把刚刚写入的 redo log 改成提交（commit）状态，更新完成
  02MySQL执行流程.png

4、redo log简介：

• redo log 是InnoDB引擎特有的物理日志，记录的是数据页的物理修改，即用于记录事务操作的变化，不管事务是否提交都会记录下来。有了 redo log，InnoDB 就可以保证即使数据库发生异常重启，之前提交的记录都不会丢失，InnoDB存储引擎会使用redo log恢复到掉宕机前的时刻，以此来保证数据的完整性。这个能力称为crash-safe。
• InnoDB的redo log 是固定大小，即记录满了以后就从头循环写。
  流程
• 提交事务 -> 日志写入relog log buffer -> os buffer -> 写入磁盘的log file -> 根据checkpoint更新磁盘中的数据

5、bin log简介：

• binlog是属于MySQL Server层面的，又称为归档日志，属于逻辑日志，
• binlog主要作用：复制（Master-Slave 主从同步）、恢复和审计。

6、存储引擎有哪些？

• 常见的存储引擎就 InnoDB、MyISAM、Memory、NDB。
• InnoDB 支持事务，MyISAM 不支持事务。这是 MySQL 将默认存储引擎从 MyISAM 变成 InnoDB 的重要原因之一；
• InnoDB 支持外键，而 MyISAM 不支持。对一个包含外键的 InnoDB 表转为 MYISAM 会失败；
• InnoDB 是聚簇索引，MyISAM 是非聚簇索引。聚簇索引的文件存放在主键索引的叶子节点上，因此 InnoDB 必须要有主键，通过主键索引效率很高。但是辅助索引需要两次查询，先查询到主键，然后再通过主键查询到数据。因此，主键不应该过大，因为主键太大，其他索引也都会很大。而 MyISAM 是非聚集索引，数据文件是分离的，索引保存的是数据文件的指针。主键索引和辅助索引是独立的。
• InnoDB 不保存表的具体行数，执行select count(*) from table 时需要全表扫描。而 MyISAM 用一个变量保存了整个表的行数，执行上述语句时只需要读出该变量即可，速度很快；

• InnoDB 最小的锁粒度是行锁，MyISAM 最小的锁粒度是表锁。一个更新语句会锁住整张表，导致其他查询和更新都会被阻塞，因此并发访问受限。这也是 MySQL 将默认存储引擎从 MyISAM 变成 InnoDB 的重要原因之一；