MySQL简介

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，属于 Oracle 旗下产品。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为数据库。

近年来，随着MySQL的不断发展，越来越多的互联网公司也选择了MySQ作为数据库存储，其中不乏一些大厂，说明MySQL越来越受开发者的青睐。

MySQL体系结构

• Connectors组件提供对外的连接，供JDBC、ODBC、PHP、 Python等进行数据库连接
• 连接池组件(Connection Pool) 负责接收外部请求，将请求转发到对应的模块，每个连接成功的请求都会分配一个线程来负责维护客户端与MySQL服务器的连接，该线程负责接收客户端的请求，返回结果给客户端
• 管理服务和工具组件（Management Service & Utilities）负责MySQL服务端的管理，如备份、恢复、安全、配置等
• SQL接口组件（SQL Interface） 负责处理DML、DDL、存储过程、触发器等SQL操作，并返回结果
• 查询分析器组件（Parser） 分析SQL（检查语法、合法性）
• 优化器组件（Optimizer） 优化SQL命令进行标准的优化分析
• 缓冲组件（Caches & Buffers） 用于查询数据的缓冲和缓存
• 插件式存储引擎（Pluggable Storage Engines） MySQL特有的特性，提供了各种类型的存储引擎用于不同的业务场景
• 物理文件（File System） 存储MySQL 数据库文件、日志文件、redo日志、Undo日志、索引等文件

MySQL区别于其他数据库最重要的一个特点就是插件式存储引擎

存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者可以按照自己的意愿来进行开发

存储引擎是基于表的，而不是数据库。也就是同一个库中的不同表可以采用不同的存储引擎

存储引擎的好处是，每个存储引擎都有各自的特点，能够根据具体的应用建立不同存储引擎表

MySQL存储引擎

由于MySQL数据库开源特性，产生了很多种不同的存储引擎，下面来介绍几种常用的存储引擎

InnoDB存储引擎

InnoDB存储引擎支持事务，其设计目标主要面向在线事务处理（OLTP）的应用

其特点是行锁设计、支持外键，并支持类似于Oracle的非锁定读，即默认读取操作不会产生锁

从MySQL数据库5.5.8版本开始，InnoDB存储引擎是默认的存储引擎

InnoDB通过使用多版本并发控制（MVCC）来获得高并发性，并且实现了SQL标准的4种隔离级别，默认为REPEATABLE级别。同时，使

用一种被称为next-key locking的策略来避免幻读（phantom）现象的产生。除此之外，InnoDB储存引擎还提供了插入缓冲（insert

buffer）、二次写（double write）、自适应哈希索引（adaptive hash index）、预读（read ahead）等高性能和高可用的功能

实际工作中，InnoDB应该是用的最多的存储引擎

MyISAM存储引擎

MyISAM存储引擎不支持事务、表锁设计，支持全文索引，主要面向一些OLAP数据库应用

在MySQL 5.5.8版本之前MyISAM存储引擎是默认的存储引擎（除Windows版本外），5.5.8以后默认存储引擎就换成InnoDB

MyISAM存储引擎表由MYD和MYI组成，MYD用来存放数据文件，MYI用来存放索引文件

注意 对于MyISAM存储引擎表，MySQL数据库只缓存其索引文件，数据文件的缓存交由操作系统本身来完成，这与其他使用LRU算法缓存

数据的大部分数据库大不相同。此外，在MySQL 5.1.23版本之前，无论是在32位还是64位操作系统环境下，缓存索引的缓冲区最大只能设置为4GB。在之后的版本中，64位系统可以支持大于4GB的索引缓冲区

NDB存储引擎

NDB存储引擎是一个集群存储引擎，类似于Oracle的RAC集群，不过与Oracle RAC share everything架构不同的是，其结构是

sharenothing的集群架构，因此能提供更高的可用性

NDB的特点是数据全部放在内存中（从MySQL 5.1版本开始，可以将非索引数据放在磁盘上），因此主键查找（primary key lookups）的

速度极快，并且通过添加NDB数据存储节点（Data Node）可以线性地提高数据库性能，是高可用、高性能的集群系统

关于NDB存储引擎，有一个问题值得注意，那就是NDB存储引擎的连接操作（JOIN）是在MySQL数据库层完成的，而不是在存储引擎层完成的。这意味着，复杂的连接操作需要巨大的网络开销，因此查询速度很慢

Memory存储引擎

Memory存储引擎（之前称HEAP存储引擎）将表中的数据存放在内存中，如果数据库重启或发生崩溃，表中的数据都将消失。它非常适合

用于存储临时数据的临时表，以及数据仓库中的纬度表。Memory存储引擎默认使用哈希索引，而不是我们熟悉的B+树索引

虽然Memory存储引擎速度非常快，但在使用上还是有一定的限制。比如，只支持表锁，并发性能较差，并且不支持TEXT和BLOB列类型。

最重要的是，存储变长字段（varchar）时是按照定常字段（char）的方式进行的，因此会浪费内存

Archive存储引擎

Archive存储引擎只支持INSERT和SELECT操作，从MySQL 5.1开始支持索引。Archive存储引擎使用zlib算法将数据行（row）进行压缩后存储，压缩比一般可达1∶10。正如其名字所示，Archive存储引擎非常适合存储归档数据，如日志信息。Archive存储引擎使用行锁来实现高并发的插入操作，但是其本身并不是事务安全的存储引擎，其设计目标主要是提供高速的插入和压缩功能。

Federated存储引擎

Federated存储引擎表并不存放数据，它只是指向一台远程MySQL数据库服务器上的表。这非常类似于SQL Server的链接服务器和Oracle

的透明网关，不同的是，当前Federated存储引擎只支持MySQL数据库表，不支持异构数据库表。

Maria存储引擎

Maria存储引擎是新开发的引擎，设计目标主要是用来取代原有的MyISAM存储引擎，从而成为MySQL的默认存储引擎。

Maria存储引擎的特点是：支持缓存数据和索引文件，应用了行锁设计，提供了MVCC功能，支持事务和非事务安全的选项，以及更好的BLOB字符类型的处理性能。

SQL是如何执行的

一条查询的SQL发送到MySQL服务器被执行，返回查询结果，这中间经历了什么？下面我们来看一下一条SQL语句从客户端发送给MySQL服务器，MySQL到底执行了哪些操作？

如上图所示

• 客户端SQL发送到MySQL服务端，首先会去查询缓存里面查找，如果多次执行同一个SQL是会命中缓存中，此时直接通过缓存来取数据
• 若没有命中查询缓存，则将SQL发送给解析器，解析器会对SQL过行语法、语义分析，同时也会对SQL合法性进行校验
• SQL语义解析出来后，优化器会对SQL语义进行优化，比如，是走索引还是全表扫描，优化器会根据实际情况来确定一个最优的执行方案（当然，不一定是最优的，只是给出MySQL认为是最优的执行方案）
• 优化完毕后，就给到执行器进行执行SQL，取出SQL执行结果
• 最后将执行结果返回给客户端

简单归纳一下，一条SQL在MySQL中的执行过程如下：SQL ==> 查询缓存 ==> 解析器 ==> 优化器 ==> 执行器

当然，实际的过程远远比这个要复杂，这里只是列出来大致的步骤和过程，方便大家理解