mysql -> 简介&体系结构

数据库简介

　　数据库，简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。

　　所谓“数据库”系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

关系型数据库的特点

二维表

典型产品 Oracle传统企业，MySQL是互联网企业

数据存取是通过SQL(结构化查询语句)

最大特点，数据安全性方面强（ACID）

数据库使用排名

数据来源： https://db-engines.com/en/ranking

MySQL数据库版本介绍

　　　　5.0--5.1--5.5--5.6--5.7--8.0

MySQL的市场应用

　　　　a) 中、大型互联网公司

　　　　b) 市场空间：互联网领域第一

　　　　c) 趋势明显

　　　　d) 同源产品：MariaDB、perconaDB

mysql发展史　　

1979年，报表工具Unireg出现。

1985 年，以瑞典David Axmark 为首，成立了一家公司（AB前身），IASM引擎出现。

1990年，提供SQL支持。

1999-2000年，MySQL AB公司成立，并公布源码，开源化。

2000年4月BDB引擎出现，支持事务。

2008年1月16日，Sun（太阳微系统）正式收购MySQL。

2009年4月20日，甲骨文公司宣布以每股9.50美元，74亿美元的总额收购Sun电脑公司，MySQL 转入Oracle 门下。

2013年6月18日，甲骨文公司修改MySQL授权协议，移除了GPL。但随后有消息称这是一个bug。

MySQL的特点简介

开源、社区版免费、简单，使用方便，可靠、稳定、安全、社区活跃

Mysql体系结构

　　mysql是一个典型的c/s模式，服务端与客户端两部分组成

服务端程序 mysqld

客户端程序 mysql自带客户端（mysql、mysqladmin、mysqldump等）

第三方客户端  API接口（php-mysql）

MySQL在启动过程

　　1、启动后台守护进程，并生成工作线程

　 2、预分配内存结构供MySQL处理数据使用

　　# 实例就是MySQL的后台进程+线程+预分配的内存结构 --> 完整的数据库管理系统

　　# 多实例==完整的数据库管理系统*n

mysql连接方式

TCP/IP 连接网络连接串(通过用户名密码 IP 端口进行连接)

mysql -uroot -p123 -h 127.0.0.1 -P 3306

socket 连接网络套接字(用户名密码 socket文件)

mysql -uroot -p123 -S /application/mysql/tmp/mysql.sock

在linux中使用mysql命令不加其他的参数连接方式即

mysql -uroot -p123     //使用的是套接字文件方式登录的

Mysqld服务的构成

1、连接层

（1）提供连接协议（TCPIP，socket）

（2）用户与密码的验证模块

（3）针对每个连接提供一个连接线程（接收用户命令，返回结果给用户）

2、SQL层

sql即结构化的查询语句（数据库内部逻辑语言）sql92 sql99

    　　DDL 数据库定义语言

    　　DCL 数据库控制语言

    　　DML 数据库操作语言

    　　DQL 数据查询语言

sql层处理流程　　

select * from wordpress.user;

、语法检查模块

、对象权限及存在性检查模块

、语义检查模块（看看SQL是什么类型的DDL？DCL？ DML？ DQL？），交给对应类型的解析器继续处理

、解析器模块处理对应语句，解析成执行计划。

、优化器（.7优化可以选择性使用他提供的多种代价模型），选择《他觉得》代价最小的执行计划，交由下一个模块继续处理

、执行器：按照优化器选择，执行语句，得到结果（目标数据行在哪个文件上（t1.ibd）。的哪个位置(1000页)）。

将执行结果，交给下一层继续处理

、提供查询缓存 query_cache（需要手工开启才能使用）

    （）每次运行一条语句的时候，首先做个hash运算，得出一串值（SQL ID），拿着SQL_ID缓存中找，如果匹配上，直接返回结果

    （）生成缓存时，拿着SQL_ID+结果存到缓存中

、查询日志记录（binlog）

我们还可以使用 Redis替代query_cache .

3、存储引擎层

负责和底层磁盘打交道，根据上层提供的获取数据的方法，得到数据（16进制）后，再转给上层，结构化成表模式

查看数据库当前运行的进程

存储引擎层功能：

　　　　存数据、取数据

　　　　数据的不同存储方式

不同的管理方式：

     　　 事务（增、删、改）

      　　备份恢复       

      　　高级功能（高可用的架构、读写分离架构）

mysql的逻辑结构

　　逻辑构成是为了用户能够读懂数据出现的，让你更好的理解数据。

　　管理数据的一种方式。

库（database）----> 目录

表（table） ----> 目录下的文件

表的内容 ----> 文件的内容

表的属性(元数据) ----> 文件的Inode

//切换库

mysql> use mysql;

//查看表

mysql> show tables;

//查看列的信息（记录）

mysql> desc user;

mysql物理结构

对于Linux操作系统来讲，他的物理层是“柱面”

对于MySQL来讲，他是Linux系统之上的应用软件，他的物理层就是文件系统上的特定格式的文件

什么的格式是由MySQL<存储引擎>决定的

" tim [(none)]>show engines;

+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+

| Engine             | Support | Comment                                                        | Transactions | XA   | Savepoints |

+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+

| InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys     | YES          | YES  | YES        |

| MRG_MYISAM         | YES     | Collection of identical MyISAM tables                          | NO           | NO   | NO         |

| MEMORY             | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables      | NO           | NO   | NO         |

| BLACKHOLE          | YES     | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO           | NO   | NO         |

| MyISAM             | YES     | MyISAM storage engine                                          | NO           | NO   | NO         |

| CSV                | YES     | CSV storage engine                                             | NO           | NO   | NO         |

| ARCHIVE            | YES     | Archive storage engine                                         | NO           | NO   | NO         |

| PERFORMANCE_SCHEMA | YES     | Performance Schema                                             | NO           | NO   | NO         |

| FEDERATED          | NO      | Federated MySQL storage engine                                 | NULL         | NULL | NULL       |

+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+

9 rows in set (0.00 sec)

存储引擎简介

InnoDB： 支持事务处理，支持外键，支持崩溃修复能力和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高（比如银行），要求实现并发控制（比如售票），那选择InnoDB有很大的优势。如果需要频繁的更新、删除操作的数据库，也可以选择InnoDB，因为支持事务的提交（commit）和回滚（rollback）。

MyISAM： 插入数据快，空间和内存使用比较低。如果表主要是用于插入新记录和读出记录，那么选择MyISAM能实现处理高效率。如果应用的完整性、并发性要求比 较低，也可以使用。

MEMORY： 所有的数据都在内存中，数据的处理速度快，但是安全性不高。如果需要很快的读写速度，对数据的安全性要求较低，可以选择MEMOEY。它对表的大小有要求，不能建立太大的表。所以，这类数据库只使用在相对较小的数据库表。

　　注意：同一个数据库也可以使用多种存储引擎的表。如果一个表要求比较高的事务处理，可以选择InnoDB。这个数据库中可以将查询要求比较高的表选择MyISAM存储。如果该数据库需要一个用于查询的临时表，可以选择MEMORY存储引擎。

MySQL体系结构小结

sql 优化相关的理念

解析器：执行计划数据库执行sql的一种方式

优化器：知道基本规则，直接影响将来选择哪个执行计划

查询缓存：生产环境中，一般会用redis memcached 来代替

逻辑结构

库就是一个目录，为了存放多张表

表在相应的库中，用多个文件来表示

myisam表 3个文件：（.myd数据文件 .myi索引文件 frm表结构定义文件）

innodb： 2个或者一个，共享表空间（ibdata1 基表元数据）、独立表空间(5.6以后默认的表存储方式)