柚子快報激活碼778899分享：adb MySQL的體系架構

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前言MySQL的Server層MySQL的存儲引擎1）InnoDB 存儲引擎2）MyISAM 存儲引擎3）Memory 存儲引擎

前言

在學習一種事務之前，我們需要先了解事物的基本組成結構，清楚了事物的基本組成結構之后，我們才能更深入的了解相關操作，那么今天我將為大家介紹MySQL的體系架構。

MySQL數(shù)據(jù)庫的服務端主要分為Server層和存儲引擎層，接下來我將以這兩層為著重點為大家介紹MySQL的體系架構。

MySQL的Server層

MySQL的Server層照顧要有七個組件：

MySQL 向外提供的交互接口（Connectors）連接池組件（Connection Pool）管理服務組件和工具組件（Management Service & Utilities）SQL 接口組件（SQL Interface）查詢分析器組件（Parser）優(yōu)化器組件（Optimizer）查詢緩存組件（Query Caches & Buffers）

1）MySQL向外提供的交互接口（Connectors） Connectors 組件是 MySQL 向外提供的交互組件，如Java，.NET，PHP等語言可以通過該組件來操作 MySQL 語句，實現(xiàn)與 MySQL 的交互。建立連接之后，可以通過show processlist 語句來查看已經建立的連接。 如果客戶端一段時間內沒有活躍行為，那么連接器在默認的8個小時后會主動斷開連接。加果在連接被斷開之后，客戶端再次發(fā)送請求的話，就會收到一個錯誤提醒：Lost connection to MySQL server during query。

客戶端連接到MySQL數(shù)據(jù)庫上時，根據(jù)連接時間的長短可以分為：短連接和長連接。短連接比較簡單，指每次查詢之后會斷開，再次查詢需要重新建立連接，因此使用短連接的成本較高；長連接指長時間連接到MySOL數(shù)據(jù)庫上并執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作，因此長連接會導致出現(xiàn)內存溢出的問題從而使MySQL異常重啟。

在使用長連接時，可以使用客戶端函數(shù)mysql_reset_connection()來重新初始化連接資源。這個過程不需要重連和重新做權限驗證，但是會將連接恢復到剛剛創(chuàng)建完時的狀態(tài)。

2）連接池組件（Connection Pool）

負責監(jiān)聽客戶端向MySQL服務器端的各種請求，接收請求、轉發(fā)請求到目標模塊。每個成功連接MySQL服務器端的客戶請求都會被創(chuàng)建或分配一個線程，該線程負責客戶端與MySQL服務器端的通信，接收客戶端發(fā)送的命令，傳遞服務器端的結果信息等。

3）管理服務組件和工具組件（Management Service &Utilities）

提供對MySOL的集成管理，如備份（Backup)、恢復（Recovery）、安全管理（Security）等。

4）SQL接口組件（SQL Interface）

接收用戶SQL命令，如DML、DDL和存儲過程等，并將最終結果返回給用戶。

5）查詢分析器組件（Parser）

系統(tǒng)在執(zhí)行輸入語句之前，必須分析出語句想要干什么。例如:首先通過select關鍵字得知這是一條查詢命令，還包括分析要查詢的是哪張表以及查詢條件是什么。同時，分析器必須分析輸入語句的語法正確性。如果SQL中存在語法的錯誤，則查詢分析器組件將返回提示信息“You have an error in your SQL syntax”。

6）優(yōu)化器組件（Optimizer）

優(yōu)化器是MySQL用來對輸人語句在執(zhí)行之前所做的最后一步優(yōu)化。優(yōu)化內容包括：是否選擇索引、選擇哪個索引、多表查詢的聯(lián)合順序等。每一種執(zhí)行方法的邏輯結果是一樣的，但是執(zhí)行的效率會有不同，而優(yōu)化器的作用就是決定選擇使用哪一種方案。

7）查詢緩存組件（Query Caches & Buffers） 這個查詢緩存是比較容易理解的。在每一次查詢時，MySQL 都先去看看是否命中緩存，命中則直接返回，提高了系統(tǒng)的響應速度。但是這個功能有一個相當大的弊病，那就是一旦這個表中數(shù)據(jù)發(fā)生更改，那么這張表對應的所有緩存都會失效。

對于更新壓力大的數(shù)據(jù)庫來說，查詢緩存的命中率會非常低。除非業(yè)務系統(tǒng)就只有一張靜態(tài)表，很長時間才會更新一次。比如，一個系統(tǒng)配置表，那這張表上的查詢才適合使用查詢緩存。所以在生產系統(tǒng)中，建議關閉該功能。

在MySQL8.0版本之前，可以通過將參數(shù)“query_cachetype”設置成OFF，來關閉查詢緩存的功能。但是在MySQL8.0版本之后，直接刪掉了這部分的功能。

show variables like '% query_cache% ';

MySQL的存儲引擎

MySQL 存儲引擎層負責數(shù)據(jù)的存儲和提取，其架構模式是插件式的，支持InnoDB、MyISAM、Memory、Archive、NDB Cluster等多個存儲引擎。最常用的是InnoDB，我將為大家詳細介紹InnoDb、MyISAM 和 Mymery 存儲引擎。

我們可以使用 show create table 表名; 來查看創(chuàng)建表時使用的存儲引擎。

create table test (id int);

show create table test;

1）InnoDB 存儲引擎

InnoDB是MySQL的默認存儲引擎，它支持ACID（原子性、一致性、隔離性和持久性）事務，并提供了行級鎖定、外鍵約束和崩潰恢復等功能。它適用于大多數(shù)應用場景，特別是需要事務支持和高并發(fā)讀寫操作的應用。

它具有以下特性：

事務支持：InnoDB引擎支持事務的ACID屬性，確保了數(shù)據(jù)的原子性、一致性、隔離性和持久性。這意味著可以使用BEGIN、COMMIT和ROLLBACK語句來管理事務，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。行級鎖定：InnoDB使用行級鎖來處理并發(fā)訪問和修改數(shù)據(jù)，而不是表級鎖。這意味著多個事務可以同時訪問同一表的不同行，提高了并發(fā)性能和并發(fā)控制。外鍵約束：InnoDB支持外鍵約束，可以在數(shù)據(jù)庫層面實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性和完整性。它提供了CASCADE、RESTRICT和SET NULL等選項來處理外鍵關系。崩潰恢復：InnoDB具有崩潰恢復的能力，即使在系統(tǒng)崩潰或電源故障的情況下，也可以保證數(shù)據(jù)的完整性。它通過事務日志（redo log）來恢復未完成的事務和恢復已提交的事務。自動增長列：InnoDB支持自動增長列，可以為表中的某一列指定自動遞增的整數(shù)值，簡化了數(shù)據(jù)插入操作?；貪L段：InnoDB通過回滾段（Rollback Segment）來存儲未提交事務的數(shù)據(jù)，以便在需要時進行回滾操作?？梢栽诰€熱備份：InnoDB引擎支持在線熱備份，可以在不停止MySQL服務器的情況下備份數(shù)據(jù)庫。支持MVCC（多版本并發(fā)控制）：InnoDB使用多版本并發(fā)控制來處理并發(fā)事務，在讀操作的同時允許寫操作，并通過行版本來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的隔離性和一致性。高性能：InnoDB引擎通過使用緩沖池（Buffer Pool）來緩存熱門數(shù)據(jù)和索引，提高讀取數(shù)據(jù)的性能。

2）MyISAM 存儲引擎

MyISAM是MySQL的另一個常見的存儲引擎，它不支持事務和行級鎖定，但具有良好的性能。MyISAM適用于主要是讀取操作的應用，如數(shù)據(jù)倉庫、歸檔和非事務性的應用。

它具有以下特性：

快速讀取速度：MyISAM存儲引擎在讀取數(shù)據(jù)時非常高效，對于主要是讀取操作的應用性能表現(xiàn)較好。這是因為MyISAM表以表級鎖定的方式處理并發(fā)，讀操作可以并發(fā)執(zhí)行，不會有行級鎖定帶來的爭用。支持全文索引：MyISAM存儲引擎對全文索引提供了良好的支持，可以通過創(chuàng)建全文索引提供高效的文本搜索能力。節(jié)省磁盤空間：相較于InnoDB存儲引擎，MyISAM通常在磁盤占用方面更加節(jié)省空間，這是因為它不支持事務、行級鎖定和崩潰恢復等功能，減少了存儲額外的元數(shù)據(jù)和日志。表級鎖定：MyISAM存儲引擎使用表級鎖定，這意味著一個寫操作鎖定整個表，因此在寫操作頻繁的情況下可能會導致并發(fā)性能下降。不支持事務和外鍵：MyISAM存儲引擎不支持事務操作，也不支持外鍵約束。這意味著在使用MyISAM時，你無法使用BEGIN、COMMIT和ROLLBACK等事務操作，也無法定義外鍵約束來維護數(shù)據(jù)的完整性。不支持崩潰恢復：MyISAM存儲引擎沒有崩潰恢復的能力，這意味著如果MySQL服務器在寫操作過程中崩潰，可能會導致數(shù)據(jù)的不一致。自動維護索引統(tǒng)計信息：MyISAM存儲引擎會自動維護表的索引統(tǒng)計信息，這些統(tǒng)計信息用于優(yōu)化查詢執(zhí)行計劃。多用途：MyISAM存儲引擎適用于主要是讀取操作的應用場景，如報表、日志分析和靜態(tài)網站等。

我們可以在創(chuàng)建表的時候指定存儲引擎。

create table 表名 ( ) engine = 存儲引擎名

create table test1 (id int) engine = myisam;

show create table test1;

正是因為 MyISAM 存儲引擎的這些特性，它適合于以下場景：

不需要事務支持的場景讀多或者寫多的單一業(yè)務場景，讀寫頻繁的則不合適讀寫并發(fā)訪問較低的業(yè)務數(shù)據(jù)修改相對較少的業(yè)務以讀為主的業(yè)務對數(shù)據(jù)的一致性要求不是很高的業(yè)務服務器硬件資源相對比較差的環(huán)境

3）Memory 存儲引擎

Memeory 存儲引擎將表中的數(shù)據(jù)存儲在內存中，而不是磁盤上，也就是說如果重啟MySQL 或者關閉，此時的數(shù)據(jù)將會丟失。

create table test2 (id int,name varchar(20)) engine = memory;

show create table test2;

insert into test2 values (1,'zhangsan');

select * from test2;

# 重啟MySQL

systemctl restart mysqld

select * from test2;

輸出信息

Empty set (0.00 sec)

Memory 存儲引擎具有以下特點：

高速讀寫：由于數(shù)據(jù)存儲在內存中，Memory 存儲引擎提供非常快速的讀取和寫入性能。相比于其他存儲引擎，它可以更快地執(zhí)行查詢和寫入操作。臨時數(shù)據(jù)和緩存表：由于數(shù)據(jù)存儲在內存中，Memory 存儲引擎對于處理臨時數(shù)據(jù)和緩存表非常有效。如果你需要在查詢過程中創(chuàng)建一些臨時數(shù)據(jù)，并且它們在查詢結束后不再需要，那么 Memory 引擎是一個不錯的選擇。高速緩存索引：Memory 存儲引擎對索引查詢非?？焖伲驗樗饕龜?shù)據(jù)完全存儲在內存中，減少了磁盤I/O的開銷。不持久化：Memory 引擎的數(shù)據(jù)不會持久化到磁盤上，一旦 MySQL 服務器重啟或關閉，存儲在 Memory 引擎中的數(shù)據(jù)就會丟失。因此，Memory 存儲引擎適合于處理非持久化的數(shù)據(jù)，并且可以在服務器重新啟動后重新加載數(shù)據(jù)。適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)：由于數(shù)據(jù)存儲在內存中，Memory 存儲引擎的容量受限于可用的內存大小。它不適合用于處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集，因為內存可能會成為限制因素。不支持事務和崩潰恢復：Memory 存儲引擎不支持事務，也不支持崩潰恢復。因此，在使用 Memory 存儲引擎時需要注意數(shù)據(jù)的一致性和持久性。

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