MySQL体系结构

image.png

  1. 连接层

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。

  1. 服务层

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，涵盖 MySQL 的大多数核心服务功能，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等），所有跨存储引擎的功能都在这一层实现，比如存储过程、触发器、视图等。

  1. 引擎层

存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。数据库中的索引是在存储引擎层实现的。

  1. 存储层

数据存储层， 主要是将数据(如: redolog、undolog、数据、索引、二进制日志、错误日志、查询日志、慢查询日志等)存储在文件系统之上，并完成与存储引擎的交互。

存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表而不是基于库的，所以存储引擎也可以被称为表引擎。MySQL默认存储引擎是InnoDB。

  1. -- 查询建表语句
  2. show create table account;
  4. -- 建表时指定存储引擎
  5. CREATE TABLE 表名(
  6.     ...
  7. ) ENGINE=INNODB;
  8. -- 即使创建表时没有指定存储引擎，数据库也会选择默认的存储引擎。
  10. -- 查看当前数据库支持的存储引擎
  11. show engines;

image.png

三种存储引擎的特点

InnoDB

InnoDB 是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎，在 MySQL 5.5 之后，InnoDB 是默认的 MySQL 引擎。
特点：

  • DML 操作遵循 ACID 模型，即原子性（atomicity，或称不可分割性）、一致性（consistency）、隔离性（isolation，又称独立性）、持久性（durability，支持事务
  • 行级锁，提高并发访问性能
  • 支持外键约束，保证数据的完整性和正确性

文件：

  • xxx.ibd: xxx代表表名，InnoDB 引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件，存储该表的表结构（frm-早期的、sdi-新版的）、数据和索引。

参数：

  • innodb_file_per_table，决定多张表共享一个表空间还是每张表对应一个表空间


知识点：
查看 Mysql 变量：
show variables like ‘innodb_file_per_table’;
从idb文件提取表结构数据：
（在cmd运行）
ibd2sdi xxx.ibd

InnoDB 逻辑存储结构：
image.png

  • 表空间 : InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层，ibd文件其实就是表空间文件，在表空间中可以包含多个Segment段。
  • 段 : 表空间是由各个段组成的， 常见的段有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB中对于段的管理，都是引擎自身完成，不需要人为对其控制，一个段中包含多个区。
  • 区 : 区是表空间的单元结构，每个区的大小为1M。 默认情况下， InnoDB存储引擎页大小为16K， 即一个区中一共有64个连续的页。
  • 页 : 页是组成区的最小单元，页也是InnoDB 存储引擎磁盘管理的最小单元，每个页的大小默认为 16KB。为了保证页的连续性，InnoDB 存储引擎每次从磁盘申请 4-5 个区。
  • 行 : InnoDB 存储引擎是面向行的，也就是说数据是按行进行存放的，在每一行中除了定义表时所指定的字段以外，还包含两个隐藏字段(后面会详细介绍)。

MyISAM

MyISAM 是 MySQL 早期的默认存储引擎。
特点：

  • 不支持事务，不支持外键
  • 支持表锁，不支持行锁
  • 访问速度快

文件：

  • xxx.sdi: 存储表结构信息
  • xxx.MYD: 存储数据

  • xxx.MYI: 存储索引

    Memory

    Memory 引擎的表数据是存储在内存中的，受硬件问题、断电问题的影响，只能将这些表作为临时表或缓存使用。
    特点：

  • 存放在内存中，速度快

  • hash索引（默认）

文件：

  • xxx.sdi: 存储表结构信息

    存储引擎特点

    | 特点 | InnoDB | MyISAM | Memory | | —- | —- | —- | —- | | 存储限制 | 64TB | 有 | 有 | | 事务安全 | 支持 | - | - | | 锁机制 | 行锁 | 表锁 | 表锁 | | B+tree索引 | 支持 | 支持 | 支持 | | Hash索引 | - | - | 支持 | | 全文索引 | 支持（5.6版本之后） | 支持 | - | | 空间使用 | 高 | 低 | N/A | | 内存使用 | 高 | 低 | 中等 | | 批量插入速度 | 低 | 高 | 高 | | 支持外键 | 支持 | - | - |

面试题

InnoDB引擎与MyISAM引擎的区别 ?
①. InnoDB引擎, 支持事务, 而MyISAM不支持。
②. InnoDB引擎, 支持行锁和表锁, 而MyISAM仅支持表锁, 不支持行锁。
③. InnoDB引擎, 支持外键, 而MyISAM是不支持的。
主要是上述三点区别，当然也可以从索引结构、存储限制等方面，更加深入的回答，具体参
考如下官方文档：
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-introduction.html
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/myisam-storage-engine.html

存储引擎的选择

在选择存储引擎时，应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统，还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。

  • InnoDB: 如果应用对事务的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，数据操作除了插入和查询之外，还包含很多的更新、删除操作，则 InnoDB 是比较合适的选择。
  • MyISAM: 如果应用是以读操作和插入操作为主，只有很少的更新和删除操作，并且对事务的完整性、并发性要求不高，那这个存储引擎是非常合适的。
  • Memory: 将所有数据保存在内存中，访问速度快，通常用于临时表及缓存。Memory 的缺陷是对表的大小有限制，太大的表无法缓存在内存中，而且无法保障数据的安全性。

电商中的足迹和评论适合使用 MyISAM 引擎，缓存适合使用 Memory 引擎。