Mysql engine及说明

Mysql 逻辑架构

a. 最上层是一些客户端和连接服务，包括本地socket通和大多数基于客户端/服务器工具实现的类似于tcp/ip的通信。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。同样在该层上可以实现基于SSL的安全连接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。
b. 第二层结构主要完成大多少的核心服务器功能，如SQL接口，并完成缓存查询，SQL的分析和优化及部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如过程，函数等。在该层上，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化如确定查询表的顺序，是否利用索引等，最后生成相应的执行操作。如果是select语句，服务器还会查询内部的缓存。如果缓存空间足够大，这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。
c. 存储引擎层，存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同，这样我们可以根据自己的实际需要进行选取。
d. 数据存储层，主要是将数据存储在运行于裸设备的文件系统之上，并完成与存储引擎的交互。

2. 并发控制和锁的概念

当数据库中有多个操作需要修改同一数据时，不可避免的会产生数据的脏读。这时就需要数据库具有良好的并发控制能力，这一切在MySQL中都是由服务器和存储引擎来实现的。

解决并发问题最有效的方案是引入了锁的机制，锁在功能上分为共享锁(shared lock)和排它锁(exclusive lock)即通常说的读锁和写锁。当一个select语句在执行时可以施加读锁，这样就可以允许其它的select操作进行，因为在这个过程中数据信息是不会被改变的这样就能够提高数据库的运行效率。当需要对数据更新时，就需要施加写锁了，不在允许其它的操作进行，以免产生数据的脏读和幻读。锁同样有粒度大小，有表级锁(table lock)和行级锁(row lock)，分别在数据操作的过程中完成行的锁定和表的锁定。这些根据不同的存储引擎所具有的特性也是不一样的。

MySQL大多数事务型的存储引擎都不是简单的行级锁，基于性能的考虑，他们一般都同时实现了多版本并发控制(MVCC)。这一方案也被Oracle等主流的关系数据库采用。它是通过保存数据中某个时间点的快照来实现的，这样就保证了每个事务看到的数据都是一致的。详细的实现原理可以参考《高性能MySQL》第三版。

3. 简单的说事务就是一组原子性的SQL语句。可以将这组语句理解成一个工作单元，要么全部执行要么都不执行。在MySQL中可以使用如下命令操作事务：

原子性(atomicity):事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。

一致性(consistency):数据库总是从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。

隔离性(isolation):一个事务所做的修改在提交之前对其它事务是不可见的。

持久性(durability):一旦事务提交，其所做的修改便会永久保存在数据库中。

4. 事务的隔离级别：在SQL标准中定义了四种隔离级别：

READ UNCOMMITTED(读未提交)：事务中的修改即使未提交也是对其它事务可见

READ COMMITTED(读提交)：事务提交后所做的修改才会被另一个事务看见，可能产生一个事务中两次查询的结果不同。

REPEATABLE READ(可重读)：只有当前事务提交才能看见另一个事务的修改结果。解决了一个事务中两次查询的结果不同的问题。

SERIALIZABLE(串行化)：只有一个事务提交之后才会执行另一个事务。

5. 存储引擎介绍：

a. InnoDB 引擎

1.将数据存储在表空间中，表空间由一系列的数据文件组成，由InnoDB管理；
2.支持每个表的数据和索引存放在单独文件中(innodb_file_per_table)；
3.支持事务，采用MVCC来控制并发，并实现标准的4个事务隔离级别，支持外键；
4.索引基于聚簇索引建立，对于主键查询有较高性能；
5.数据文件的平台无关性，支持数据在不同的架构平台移植；
6.能够通过一些工具支持真正的热备。如XtraBackup等；
7.内部进行自身优化如采取可预测性预读，能够自动在内存中创建hash索引等。
b. Myisam引擎

1.MySQL5.1中默认，不支持事务和行级锁；

2.提供大量特性如全文索引、空间函数、压缩、延迟更新等；

3.数据库故障后，安全恢复性差；

4.对于只读数据可以忍受故障恢复，MyISAM依然非常适用；

5.日志服务器的场景也比较适用，只需插入和数据读取操作；

6.不支持单表一个文件，会将所有的数据和索引内容分别存在两个文件中；

7.MyISAM对整张表加锁而不是对行，所以不适用写操作比较多的场景；

8.支持索引缓存不支持数据缓存。

c. Archive引擎：

1.只支持insert和select操作；

2.缓存所有的写数据并进行压缩存储，支持行级锁但不支持事务；

3.适合高速插入和数据压缩，减少IO操作，适用于日志记录和归档服务器。

d. Blackhole引擎：

1.没有实现任何存储机制，会将插入的数据进行丢弃，但会存储二进制日志；

2.会在一些特殊需要的复制架构的环境中使用。

e. CSV引擎：
1.可以打开CSV文件存储的数据，可以将存储的数据导出，并利用excel打开；
2.可以作为一种数据交换的机制，同样经常使用。
Memory引擎：
1.将数据在内存中缓存，不消耗IO；
2.存储数据速度较快但不会被保留，一般作为临时表的存储被使用。
Federated引擎：
能够访问远程服务器上的数据的存储引擎。能够建立一个连接连到远程服务器。
Mrg_MyISAM引擎：
将多个MYISAM表合并为一个。本身并不存储数据，数据存在MyISAM表中间。
NDB集群引擎：
MySQL Cluster专用。