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MySQL 从入门到精通(三) MySQL体系结构及存储引擎

bigegpt 2024-08-04 11:31 2 浏览

存储引擎

1、MySQL 的体系结构

我们根据上图的MySQL体系结构图进行讲解,最上层是客户端连接器(对应server端的连接池),可以看到支持目前所有主流的编程语言,通过各自api接口同MySQL服务器建立连接。

第二层为MySQL Server层,这一层是我们主要关注的,作为MySQL 服务端的核心层。从图上可以看到这一层是分层的,一层为线程连接池(show full processlist;),主要接收客户端的连接,然后完成连接的处理如认证授权,连接数的限制等相关操作。当我们通过账号密码连接mysql 服务器的时候,连接层会校验我们输入的用户名及密码,这个过程就是授权认证的过程,以及授权认证完成之后还要校验每一个客户端所具有的权限,能够操作哪些数据集哪些表。二层为服务层:包含SQL 接口、解析器、查询优化器、查询缓存以及跨存储引擎层的实现也都是在这一层实现的,比如DML/DDL语句的封装还有存储过程,视图,触发器这些都是在这一层。

第三层为存储引擎层,如图一个一个的蓝色圆桶,描述为可插拔的存储引擎

,就是说可以按照需求进行加入和剔除,这些存储引擎主要作用是控制MySQL数据的存储和提取方式,同时发现索引index是在此层实现的。

第四层为数据存储层,通过上层我们知道存储引擎层是控制数据组织及存取方式的,但是具体的数据最终是存在磁盘中的,所以这一层主要是存储数据库的相关数据的。主要包括如redo 、Undo 日志、数据、索引、二进制日志、慢日志等。

纵观以上可以概述为:

一、连接层:为最上层,是一些客户端和连接服务,主要完成一些类似于连接,授权、认 证处理,及相关的安全方案,服务器也会为安全接入的每个客户端验证它具有的 操作权限。

二、服务层: 这一层的架构主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存查询, SQL的分析和优化,部分内置函数的执行,所有跨存储引擎的功能也是在这一层实 现,如存储过程、函数等。

三、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和存储引 擎进行通信,不同的存储引擎具有不同的功能,这样我们可以根据自己的需要, 来选择合适的存储引擎。

四、存储层: 主要是将数据存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互。


2、存储引擎介绍

首先存储引擎是作用在表上的, 也就意味着,不同的表可以有不同的存储引擎类 型,可以在创建表时给定。

CREATE TABLE `account` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
`name` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
`vacancy` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '余额',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='账户表'

查看当前数据库支持的存储引擎: show engines;可以看到innodb为默认引擎,支持

Supports transactions事务, row-level locking行锁, and foreign keys外键。

建表时指定存储引擎

create table my_engines(

id int;

name varchar(10);

....

) engine = MyISAM;

3、存储引擎特点

innodb: innodb是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎,在MySQL5.5之后.Inno DB是默认存储引擎。

innodb的特点是DML(对表的增删改)操作遵循ACID模型,支持事务,行级锁,提高并发 访问性能,支持 外键foreign key约束,保证数据的完整性和正确性。

innodb涉及的文件: 可以发现每个innodb引擎的表都会生成对应的*.ibd (*表示表名)的 表空间文件,主要存储该表的表结构(frm、sdi)、数据和索引。

涉及参数为: innodb_file_per_table # 如果为ON 表示使用独立表空间

[root@db-master /data/mydata/mdata/data/test]# ll *.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 5 23:51 account.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 4 18:19 caurse.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 4 14:53 employee.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 4 16:05 score.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 2 11:20 staff.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 131072 Apr 4 18:27 student_caurse.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 4 18:16 student.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 4 21:14 tb_user_edu.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 98304 Apr 4 21:03 tb_user.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 4 16:47 user.ibd

如何查看ibd文件的内容,MySQL8默认自带ibd2sdi 可以查看,5.7没有。

innodb 逻辑存储结构

表空间TableSpace: 在一个表空间中包含若干个段

段Segment: 段中又包含若干的区

区Extent: 区中又包含若干个页,最小的存储分配单元1M,64个page

页Page: 包含若干行,页是磁盘操作的最小单元16k

行Row: 包含最后一次操作事务的id,指针,字段

MyISAM引擎特点:

MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎,特点是不支持事务,不支持外键,支持 表锁,不支持行锁,访问速度快,涉及的文件包括MYD,MYI,SDI。

*.sdi: 存储表结构信息, 文本文件,以json格式存储。

*.MYD: 存储数据

*.MYI: 存储索引

Memory存储引擎特点

Memory引擎的表数据是存储在内存中,由于受到硬件问题,或者断电问题的影响, 只能将这些表作为临时表或者缓存使用。

特点: 内存存放,支持hash索引,涉及的文件*.sdi 主要是存储表结构。

这三种引擎特点如图

4、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: mysql 默认存储引擎,支持事务 外键, 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,还包含很多更 新,删除操作,那么innodb存储引擎是比较合适的选择

MyISAM: 如果应用是以读操作和插入操作为主的,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,那么选择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, MEMO RY的缺陷就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。


提示: 存储引擎的应用innodb主要用于存储业务系统中对事务 数据完整性要求较高的核心数据。 MyISAM主要用于存储业务系统的非核心事务。

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