MySQL可以看成二层结构:

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第一层、通常叫做SQLLayer,在MySQL数据库系统处理底层数据之前的所有工作都是在这一层完成的,包括权限判断,sql解析,执行计划优化,querycache的处理等等;

第二层、就是存储引擎层,通常叫做StorageEngineLayer,也就是底层数据存取操作实现部分,由多种存储引擎共同组成。

        如下图所示:

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第一层,SQL layer

主要包含,子模块:

1、初始化模块

顾名思议,初始化模块就是在MySQLServer启动的时候,对整个系统做各种各样的初始化操作,比如各种buffer,cache结构的初始化和内存空间的申请,各种系统变量的初始化设定,各种存储引擎的初始化设置,等等。

2、核心API

核心API模块主要是为了提供一些需要非常高效的底层操作功能的优化实现,包括各种底层数据结构的实现,特殊算法的实现,字符串处理,数字处理等,小文件I/O,格式化输出,以及最重要的内存管理部分。核心API模块的所有源代码都集中在mysys和strings文件夹下面,有兴趣的读者可以研究研究。

3、网络交互模块

底层网络交互模块抽象出底层网络交互所使用的接口api,实现底层网络数据的接收与发送,以方便其他各个模块调用,以及对这一部分的维护。所有源码都在vio文件夹下面。

4、Client&Server交互协议模块

任何C/S结构的软件系统,都肯定会有自己独有的信息交互协议,MySQL也不例外。MySQL的Client&Server交互协议模块部分,实现了客户端与MySQL交互过程中的所有协议。当然这些协议都是建立在现有的OS和网络协议之上的,如TCP/IP以及UnixSocket。

5、用户模块

用户模块所实现的功能,主要包括用户的登录连接权限控制和用户的授权管理。他就像MySQL的大门守卫一样,决定是否给来访者“开门”。

6、访问控制模块

造访客人进门了就可以想干嘛就干嘛么?为了安全考虑,肯定不能如此随意。这时候就需要访问控制模块实时监控客人的每一个动作,给不同的客人以不同的权限。访问控制模块实现的功能就是根据用户模块中各用户的授权信息,以及数据库自身特有的各种约束,来控制用户对数据的访问。用户模块和访问控制模块两者结合起来,组成了MySQL整个数据库系统的权限安全管理的功能。

7、连接管理、连接线程和线程管理

连接管理模块负责监听对MySQLServer的各种请求,接收连接请求,转发所有连接请求到线程管理模块。每一个连接上MySQLServer的客户端请求都会被分配(或创建)一个连接线程为其单独服务。而连接线程的主要工作就是负责MySQLServer与客户端的通信,接受客户端的命令请求,传递Server端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程。包括线程的创建,线程的cache等。

8、Query解析和转发模块

在MySQL中我们习惯将所有Client端发送给Server端的命令都称为query,在MySQLServer里面,连接线程接收到客户端的一个Query后,会直接将该query传递给专门负责将各种Query进行分类然后转发给各个对应的处理模块,这个模块就是query解析和转发模块。其主要工作就是将query语句进行语义和语法的分析,然后按照不同的操作类型进行分类,然后做出针对性的转发。

9、Query Cache 模块

QueryCache模块在MySQL中是一个非常重要的模块,他的主要功能是将客户端提交给MySQL的Select类query请求的返回结果集cache到内存中,与该query的一个hash值做一个对应。该Query所取数据的基表发生任何数据的变化之后,MySQL会自动使该query的Cache失效。在读写比例非常高的应用系统中,QueryCache对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。

10、Query优化器模块

Query优化器,顾名思义,就是优化客户端请求的query,根据客户端请求的query语句,和数据库中的一些统计信息,在一系列算法的基础上进行分析,得出一个最优的策略,告诉后面的程序如何取得这个query语句的结果。

11、表变更管理模块

表变更管理模块主要是负责完成一些DML和DDL的query,如:update,delte,insert,createtable,altertable等语句的处理。

12、表维护模块

表的状态检查,错误修复,以及优化和分析等工作都是表维护模块需要做的事情。

13、系统状态管理模块

系统状态管理模块负责在客户端请求系统状态的时候,将各种状态数据返回给用户,像DBA常用的各种showstatus命令,showvariables命令等,所得到的结果都是由这个模块返回的。

14、表管理器

这个模块从名字上看来很容易和上面的表变更和表维护模块相混淆,但是其功能与变更及维护模块却完全不同。大家知道,每一个MySQL的表都有一个表的定义文件,也就是*.frm文件。表管理器的工作主要就是维护这些文件,以及一个cache,该cache中的主要内容是各个表的结构信息。此外它还维护table级别的锁管理。

15、日志记录模块

日志记录模块主要负责整个系统级别的逻辑层的日志的记录,包括errorlog,binarylog,slowquerylog等。

16、复制模块

复制模块又可分为Master模块和Slave模块两部分,Master模块主要负责在Replication环境中读取Master端的binary日志,以及与Slave端的I/O线程交互等工作。Slave模块比Master模块所要做的事情稍多一些,在系统中主要体现在两个线程上面。一个是负责从Master请求和接受binary日志,并写入本地relaylog中的I/O线程。另外一个是负责从relaylog中读取相关日志事件,然后解析成可以在Slave端正确执行并得到和Master端完全相同的结果的命令并再交给Slave执行的SQL线程。

17、存储引擎接口模块

存储引擎接口模块可以说是MySQL数据库中最有特色的一点了。目前各种数据库产品中,基本上只有MySQL可以实现其底层数据存储引擎的插件式管理。这个模块实际上只是一个抽象类,但正是因为它成功地将各种数据处理高度抽象化,才成就了今天MySQL可插拔存储引擎的特色。


第二层,存储引擎层

MySQL给我们提供了多种存储引擎,通过命令来查看数据库所支持引擎

SHOW ENGINES

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最常用的引擎innoDB、MyISAM、MEMORY


InnoDB存储引擎

InnoDB是事务型数据库的首选引擎,支持事务安全表(ACID),支持行锁定和外键,上图也看到了,InnoDB是默认的MySQL引擎。InnoDB主要特性有:
1、InnoDB给MySQL提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事物安全(ACID兼容)存储引擎。InnoDB锁定在行级并且也在SELECT语句中提供一个类似Oracle的非锁定读。这些功能增加了多用户部署和性能。在SQL查询中,可以自由地将InnoDB类型的表和其他MySQL的表类型混合起来,甚至在同一个查询中也可以混合
2、InnoDB是为处理巨大数据量的最大性能设计。它的CPU效率可能是任何其他基于磁盘的关系型数据库引擎所不能匹敌的
3、InnoDB存储引擎完全与MySQL服务器整合,InnoDB存储引擎为在主内存中缓存数据和索引而维持它自己的缓冲池。InnoDB将它的表和索引在一个逻辑表空间中,表空间可以包含数个文件(或原始磁盘文件)。这与MyISAM表不同,比如在MyISAM表中每个表被存放在分离的文件中。InnoDB表可以是任何尺寸,即使在文件尺寸被限制为2GB的操作系统上
4、InnoDB支持外键完整性约束,存储表中的数据时,每张表的存储都按主键顺序存放,如果没有显示在表定义时指定主键,InnoDB会为每一行生成一个6字节的ROWID,并以此作为主键
5、InnoDB被用在众多需要高性能的大型数据库站点上
InnoDB不创建目录,使用InnoDB时,MySQL将在MySQL数据目录下创建一个名为ibdata1的10MB大小的自动扩展数据文件,以及两个名为ib_logfile0和ib_logfile1的5MB大小的日志文件
InnerDB的存储方式有两种,一种是共享表空间的存储方式另外一种是独享表空间的存储方式。共享表空间的存储方式就是上面说到的,在MySQL的数据目录下创建一个名为ibdata1的自动扩展数据文件。当然可以通过配置来配置多个ibdata文件。独占表空间的存储方式和myISAM的存储类似,没张表单独存储成为一个文件,扩展名为.ibd。
我们该如何来查看我们使用的是共享表空间的存储方式还是独占表空间的存储方式呢?
修改独占空表空间配置,以下几个参数必须在一起加入
innodb_data_home_dir = "/usr/local/mysql/var/" 数据库文件所存放的目录
innodb_log_group_home_dir = "/usr/local/mysql/var" 日志存放目录
innodb_data_file_path=ibdata1:10M:autoextend
 
设置配置一个可扩展大小的尺寸为10MB的单独文件(共享数据文件),名为ibdata1。没有给出文件的位置,所以默认的是在MySQL的数据目录内(如
 /db/mysql/ibdata1)。
innodb_file_per_table=1 是否使用共享以及独占表空间(1 为使用独占表空间,0 为使用共享表空间)
innodb_file_per_table 通过这个参数来实现的转化,如果为OFF说明所使用的是共享表空间【默认情况下,所使用的表空间为共享表空间】
innodb_file_per_table值来进行修改即可,但是对于之前使用过的共享表空间则不会影响,除非手动的去进行修改或者是
注意:
InnoDB不创建目录,所以在启动服务器之前请确认”所配置的路径目录”的确存在。
做数据的移植以及备份时,要注意数据文件的完整性.


MyISAM存储引擎

MyISAM基于ISAM存储引擎,并对其进行扩展。它是在Web、数据仓储和其他应用环境下最常使用的存储引擎之一。MyISAM拥有较高的插入、查询速度,但不支持事物。MyISAM主要特性有:
1、大文件(达到63位文件长度)在支持大文件的文件系统和操作系统上被支持
2、当把删除和更新及插入操作混合使用的时候,动态尺寸的行产生更少碎片。这要通过合并相邻被删除的块,以及若下一个块被删除,就扩展到下一块自动完成
3、每个MyISAM表最大索引数是64,这可以通过重新编译来改变。每个索引最大的列数是16
4、最大的键长度是1000字节,这也可以通过编译来改变,对于键长度超过250字节的情况,一个超过1024字节的键将被用上
5、BLOB和TEXT列可以被索引
6、NULL被允许在索引的列中,这个值占每个键的0~1个字节
7、所有数字键值以高字节优先被存储以允许一个更高的索引压缩
8、每个MyISAM类型的表都有一个AUTO_INCREMENT的内部列,当INSERT和UPDATE操作的时候该列被更新,同时AUTO_INCREMENT列将被刷新。所以说,MyISAM类型表的AUTO_INCREMENT列更新比InnoDB类型的AUTO_INCREMENT更快
9、可以把数据文件和索引文件放在不同目录
10、每个字符列可以有不同的字符集
11、有VARCHAR的表可以固定或动态记录长度
12、VARCHAR和CHAR列可以多达64KB
使用MyISAM引擎创建数据库,将产生3个文件。文件的名字以表名字开始,扩展名之处文件类型:frm文件存储表定义、数据文件的扩展名为.MYD(MYData)、索引文件的扩展名时.MYI(MYIndex)


MEMORY存储引擎

MEMORY存储引擎将表中的数据存储到内存中,未查询和引用其他表数据提供快速访问。MEMORY主要特性有:
1、MEMORY表的每个表可以有多达32个索引,每个索引16列,以及500字节的最大键长度
2、MEMORY存储引擎执行HASH和BTREE缩影
3、可以在一个MEMORY表中有非唯一键值
4、MEMORY表使用一个固定的记录长度格式
5、MEMORY不支持BLOB或TEXT列
6、MEMORY支持AUTO_INCREMENT列和对可包含NULL值的列的索引
7、MEMORY表在所由客户端之间共享(就像其他任何非TEMPORARY表)
8、MEMORY表内存被存储在内存中,内存是MEMORY表和服务器在查询处理时的空闲中,创建的内部表共享
9、当不再需要MEMORY表的内容时,要释放被MEMORY表使用的内存,应该执行DELETE FROM或TRUNCATE TABLE,或者删除整个表(使用DROP TABLE)


最后关于存储引擎的操作

查看表使用的存储引擎

show table status from db_name where name='table_name';


指定存储引擎

create table tt
(
   id bigint not null auto_increment,
  name varchar(15) not null,
  primary key (id)
)engine=INNODB;


修改存储引擎

alter table table_name engine=innodb;

















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转载自:
原文:https://blog.csdn.net/king_kgh/article/details/74726123