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Mysql的体系结构

林贤钦
2020-06-11 / 0 评论 / 12 点赞 / 617 阅读 / 0 字
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1、Mysql的体系结构概览

整个MySQL Server由以下组成

  • Connection Pool : 连接池组件
  • Management Services & Utilities : 管理服务和工具组件
  • SQL Interface : SQL接口组件
  • Parser : 查询分析器组件
  • Optimizer : 优化器组件
  • Caches & Buffers : 缓冲池组件
  • Pluggable Storage Engines : 存储引擎
  • File System : 文件系统

1) 连接层

最上层是一些客户端和链接服务,包含本地sock 通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于 TCP/IP的通信。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念,为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。

2) 服务层

第二层架构主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存的查询,SQL的分析和优化,部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现,如 过程、函数等。在该层,服务器会解析查询并创建相应的内部解析树,并对其完成相应的优化如确定表的查询的顺序,是否利用索引等, 最后生成相应的执行操作。如果是select语句,服务器还会查询内部的缓存,如果缓存空间足够大,这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。

3) 引擎层

存储引擎层, 存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取,服务器通过API和存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有不同的功能,这样我们可以根据自己的需要,来选取合适的存储引擎。

4)存储层

数据存储层, 主要是将数据存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互。

和其他数据库相比,MySQL有点与众不同,它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎上,插件式的存储引擎架构,将查询处理和其他的系统任务以及数据的存储提取分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。

2. 存储引擎

2.1 存储引擎概述

​ 和大多数的数据库不同, MySQL中有一个存储引擎的概念, 针对不同的存储需求可以选择最优的存储引擎。

  • 存储引擎就是存储数据,建立索引,更新查询数据等等技术的实现方式 。存储引擎是基于表的,而不是基于库的。所以存储引擎也可被称为表类型。

  • Oracle,SqlServer等数据库只有一种存储引擎。MySQL提供了插件式的存储引擎架构。所以MySQL存在多种存储引擎,可以根据需要使用相应引擎,或者编写存储引擎。

  • MySQL5.0支持的存储引擎包含 : InnoDB 、MyISAM 、BDB、MEMORY、MERGE、EXAMPLE、NDB Cluster、ARCHIVE、CSV、BLACKHOLE、FEDERATED等,其中InnoDB和BDB提供事务安全表,其他存储引擎是非事务安全表。

  • 可以通过指定 show engines , 来查询当前数据库支持的存储引擎 : 创建新表时如果不指定存储引擎,那么系统就会使用默认的存储引擎,MySQL5.5之前的默认存储引擎是MyISAM,5.5之后就改为了InnoDB。

  • 查看Mysql数据库默认的存储引擎 , 指令 :

    show variables like '%storage_engine%' ;
    

2.2、各种存储引擎特性

特点InnoDBMyISAMMEMORYMERGENDB
存储限制64TB没有
事务安全==支持==
锁机制==行锁(适合高并发)====表锁==表锁表锁行锁
B树索引支持支持支持支持支持
哈希索引 支持
全文索引支持(5.6版本之后)支持
集群索引支持
数据索引支持 支持 支持
索引缓存支持支持支持支持支持
数据可压缩 支持
空间使用N/A
内存使用中等
批量插入速度
支持外键==支持==

2.3、InnoDB

​ InnoDB存储引擎是Mysql的默认存储引擎。InnoDB存储引擎提供了具有提交、回滚、崩溃恢复能力的事务安全。但是对比MyISAM的存储引擎,InnoDB写的处理效率差一些,并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。

InnoDB存储引擎不同于其他存储引擎的特点 :

事务控制

create table goods_innodb(
	id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	name varchar(20) NOT NULL,
    primary key(id)
)ENGINE=innodb DEFAULT CHARSET=utf8;
start transaction;

insert into goods_innodb(id,name)values(null,'Meta20');

commit;

外键约束

​ MySQL支持外键的存储引擎只有InnoDB , 在创建外键的时候, 要求父表必须有对应的索引 , 子表在创建外键的时候, 也会自动的创建对应的索引。

  • 在创建索引时, 可以指定在删除、更新父表时,对子表进行的相应操作,包括 RESTRICT、CASCADE、SET NULL 和 NO ACTION。

  • RESTRICT和NO ACTION相同, 是指限制在子表有关联记录的情况下, 父表不能更新;

  • CASCADE表示父表在更新或者删除时,更新或者删除子表对应的记录;

  • SET NULL 则表示父表在更新或者删除的时候,子表的对应字段被SET NULL 。

存储方式

InnoDB 存储表和索引有以下两种方式 :

①. 使用共享表空间存储, 这种方式创建的表的表结构保存在.frm文件中, 数据和索引保存在 innodb_data_home_dir 和 innodb_data_file_path定义的表空间中,可以是多个文件。

②. 使用多表空间存储, 这种方式创建的表的表结构仍然存在 .frm 文件中,但是每个表的数据和索引单独保存在 .ibd 中。

2.4、MyISAM

​ MyISAM 不支持事务、也不支持外键,其优势是访问的速度快,对事务的完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本上都可以使用这个引擎来创建表 。有以下两个比较重要的特点:

不支持事务

文件存储方式

每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件,其文件名都和表名相同,但拓展名分别是 :

  • .frm (存储表定义);

  • .MYD(MYData , 存储数据);

  • .MYI(MYIndex , 存储索引);

2.5、MEMORY

​ Memory存储引擎将表的数据存放在内存中。每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件,格式是.frm ,该文件中只存储表的结构,而其数据文件,都是存储在内存中,这样有利于数据的快速处理,提高整个表的效率。MEMORY 类型的表访问非常地快,因为他的数据是存放在内存中的,并且默认使用HASH索引 , 但是服务一旦关闭,表中的数据就会丢失。

2.6、MERGE

​ MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合,这些MyISAM表必须结构完全相同,MERGE表本身并没有存储数据,对MERGE类型的表可以进行查询、更新、删除操作,这些操作实际上是对内部的MyISAM表进行的。

​ 对于MERGE类型表的插入操作,是通过INSERT_METHOD子句定义插入的表,可以有3个不同的值,使用FIRST 或 LAST 值使得插入操作被相应地作用在第一或者最后一个表上,不定义这个子句或者定义为NO,表示不能对这个MERGE表执行插入操作。

​ 可以对MERGE表进行DROP操作,但是这个操作只是删除MERGE表的定义,对内部的表是没有任何影响的

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