六、MySQL架构和存储引擎

MySql架构

术语解释：

事务：多个操作的完整集合，这几个操作必须作为一个整体出现，一次性全部做完，myisam不支持此特性

加锁：当对数据库中的表操作时，对该表或表中的内容进行加锁，防止多个人同时操作，会影响数据库的并发性，myisam支持表级锁(更改表时，对整个表加锁)，innodb支持行级锁(更改表时，只对某一行加锁)，innodb并发性更高，更加灵活

MVCC 多版本并发控制机制
多个事务对某个表同时进行操作时如t1事务进行写操作，t2事务进行查询操作，此时写操作尚未完成，操作过程中形成的数据我们称之为脏数据，为了防止t2事务查看到脏数据，我们可以使用表锁进行控制，但这样一来就需要等待写操作完成后才能进行查询，这样一来就降低了效率。mvcc机制是当t2事务查询表时，查询到的表的状态为写操作之前的表状态，即查看的是表的某一时间点的一个快照。这样就形成了多个版本的并存，如果有更多事务同时进行读操作，也就形成了多版本的并发控制

select查到记录的insert事务编号比当前事务编号要小(早)，delete事务编号比当前事务编号要大(晚)
mysisam使用场景：速度快，存放不重要的数据，并发性差

存储引擎

• MyISAM引擎特点：
    不支持事务
    表级锁定
    读写相互阻塞，写入不能读，读时不能写
    只缓存索引
    不支持外键约束
    不支持聚簇索引
    读取数据较快，占用资源较少
    不支持MVCC（多版本并发控制机制）高并发
    崩溃恢复性较差
    MySQL5.5.5前默认的数据库引擎

• MyISAM存储引擎适用场景
  只读（或者写较少）、表较小（可以接受长时间进行修复操作）

• MyISAM引擎文件
    tbl_name.frm 表格式定义
    tbl_name.MYD 数据文件
    tbl_name.MYI 索引文件

• InnoDB引擎特点
    行级锁
    支持事务，适合处理大量短期事务
    读写阻塞与事务隔离级别相关
    可缓存数据和索引
    支持聚簇索引
    崩溃恢复性更好
    支持MVCC高并发
    从MySQL5.5后支持全文索引
    从MySQL5.5.5开始为默认的数据库引擎

• InnoDB数据库文件
    所有InnoDB表的数据和索引放置于同一个表空间中
      表空间文件：datadir定义的目录下
      数据文件：ibddata1, ibddata2, ...
    每个表单独使用一个表空间存储表的数据和索引
      启用：innodb_file_per_table=ON
      参看：https://mariadb.com/kb/en/library/xtradbinnodb-server-system-variables/#innodb_file_per_table
        ON (>= MariaDB 5.5)
      两类文件放在数据库独立目录中
        数据文件(存储数据和索引)：tb_name.ibd
        表格式定义：tb_name.frm

其他存储引擎

• Performance_Schema:Performance_Schema数据库
• Memory ：将所有数据存储在RAM中，以便在需要快速查找参考和其他类似数据的环境中进行快速访问。适用存放临时数据。引擎以前被称为HEAP引擎
• MRG_MyISAM：使MySQL DBA或开发人员能够对一系列相同的MyISAM表进行逻辑分组，并将它们作为一个对象引用。适用于VLDB(Very Large Data Base)环境，如数据仓库
• Archive ：为存储和检索大量很少参考的存档或安全审核信息，只支持SELECT和INSERT操作；支持行级锁和专用缓存区
• Federated联合：用于访问其它远程MySQL服务器一个代理，它通过创建一个到远程MySQL服务器的客户端连接，并将查询传输到远程服务器执行，而后完成数据存取，提供链接单独MySQL服务器的能力，以便从多个物理服务器创建一个逻辑数据库。非常适合分布式或数据集市环境

其他数据库引擎

• BDB：可替代InnoDB的事务引擎，支持COMMIT、ROLLBACK和其他事务特性
• Cluster/NDB：MySQL的簇式数据库引擎，尤其适合于具有高性能查找要求的应用程序，这类查找需求还要求具有最高的正常工作时间和可用性
• CSV：CSV存储引擎使用逗号分隔值格式将数据存储在文本文件中。可以使用CSV引擎以CSV格式导入和导出其他软件和应用程序之间的数据交换
• BLACKHOLE ：黑洞存储引擎接受但不存储数据，检索总是返回一个空集。该功能可用于分布式数据库设计，数据自动复制，但不是本地存储
• example：“stub”引擎，它什么都不做。可以使用此引擎创建表，但不能将数据存储在其中或从中检索。目的是作为例子来说明如何开始编写新的存储引擎

其他存储引擎

• MariaDB支持的其它存储引擎：
    OQGraph
    SphinxSE
    TokuDB
    Cassandra
    CONNECT
    SQUENCE

管理存储引擎

• 查看mysql支持的存储引擎:
  show engines;
• 查看当前默认的存储引擎:
  show variables like '%storage_engine%';
• 设置默认的存储引擎：

  vim /etc/my.conf
  [mysqld]
  default_storage_engine= InnoDB;
  innodb_file_per_table=on   数据分开存放，便于管理，如果不加此项，5.5之前版本数据会集中存放，不利于管理

• 查看库中所有表使用的存储引擎
  show table status from db_name;
• 查看库中指定表的存储引擎
  show table status like ' tb_name ';
  show create table tb_name;
• 设置表的存储引擎：
  CREATE TABLE tb_name(... ) ENGINE=InnoDB;
  ALTER TABLE tb_name ENGINE=InnoDB;

MySQL中的系统数据库

• mysql数据库
  是mysql的核心数据库，类似于Sql Server中的master库，主要负责存储数据库的用户、权限设置、关键字等mysql自己需要使用的控制和管理信息
• performance_schema数据库
  MySQL 5.5开始新增的数据库，主要用于收集数据库服务器性能参数,库里表的存储引擎均为PERFORMANCE_SCHEMA，用户不能创建存储引擎为PERFORMANCE_SCHEMA的表
• information_schema数据库
  MySQL 5.0之后产生的，一个虚拟数据库，物理上并不存在information_schema数据库类似与“数据字典”，提供了访问数据库元数据的方式，即数据的数据。比如数据库名或表名，列类型，访问权限（更加细化的访问方式）