MySQL高级（一）、MySQL逻辑架构、存储引擎与JOIN理论

一、MySQL的逻辑架构

MySQL逻辑架构图

和其它数据库相比，MySQL有点与众不同，它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎的架构上，插件式的存储引擎架构将查询处理和其它的系统任务以及数据的存储提取相分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。

MySQL的逻辑架构主要分为以下四层。

1.连接层

最上层是一些客户端和连接服务，包含本地sock通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于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的安全链接。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。

2.服务层

1. Management Serveices & Utilities：系统管理和控制工具
2. SQL Interface: SQL接口
   接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface
3. Parser: 解析器
   SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。
4. Optimizer: 查询优化器
   SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。
   用一个例子就可以理解： select uid,name from user where gender= 1;
   优化器来决定先投影还是先过滤。
5. Cache和Buffer： 查询缓存
   如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。
   这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等
   缓存是负责读，缓冲负责写。

3.引擎层

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。后面介绍MyISAM和InnoDB。

4.存储层

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。

二、MySQL存储引擎

查看存储引擎命令

show engines;

可以看到MySQL的存储引擎情况如上所示，其中主要的两种引擎为InnoDB和MyISAM
也可通过以下命令查看存储引擎情况，可以看到默认的存储引擎为InnoDB

show variables like '%storage_engine%';

InnoDB和MyISAM的对比

通过上图的对比，可以看到两种存储引擎的区别主要在于对主外键的支持、对事务的支持、行表锁以及缓存的区别。

扩展视野：阿里巴巴的选择

• Percona 为 MySQL 数据库服务器进行了改进，在功能和性能上较 MySQL 有着很显著的提升。该版本提升了在高负载情况下的 InnoDB 的性能、为 DBA 提供一些非常有用的性能诊断工具；另外有更多的参数和命令来控制服务器行为。
• 该公司新建了一款存储引擎叫xtradb完全可以替代innodb,并且在性能和并发上做得更好,
• 阿里巴巴大部分mysql数据库其实使用的percona的原型加以修改。
• 阿里提出了：AliSql+AliRedis

三、JOIN理论

七种连接查询图解

以上各图在基础篇已经看到过了，下面简单解释一下：
图1：查询A表所有，若A表中的key在B表中找不到与之对应的key时，仍然显示，B表的用null填充；若A表的key在B表有多条记录与之对应，则A表的记录重复显示。
图2：查询B表所有，与图1相对，若B表中的key在A表中找不到与之对应的key时，仍然显示，A表用null填充；若B表的key在A表有多条记录与之对应，则B表的记录重复显示。
图3：A表与B表内连接，查询两表的交集部分。
图4：查询A表独有，在图1的基础上加上筛选条件B的key为空，这样就排除了A和B的交集部分，以及B的独有部分。
图5：与图4相对，查询B表独有，在图2的基础上加上筛选条件A的key为空，这样就排除了A和B的交集，以及A的独有部分。
图6：A和B的全连接，查询两表的并集。全连接full outer join 在mysql中不支持，但可以通过连接查询来实现。
图7：查询A的独有以及B的独有。

案例：A表和B表分别对应t_dept部门表与t_emp员工表，两表的记录情况如下图。

图1情况：

select * from t_dept d left outer join t_emp e on d.id = e.deptId;

图2情况：

select * from t_dept d right outer join t_emp e on d.id = e.deptId;

图3情况：

select * from t_dept d join t_emp e on d.id = e.deptId;

图4情况：

select * from t_dept d left outer join t_emp e on d.id = e.deptId where e.deptId is null;

图5情况：

select * from t_dept d right outer join t_emp e on d.id = e.deptId where d.id is null;

图6情况：

select * from t_dept d left outer join t_emp e on d.id = e.deptId 
union 
select * from t_dept d right outer join t_emp e on d.id = e.deptId;

图7情况：

select * from t_dept d left outer join t_emp e on d.id = e.deptId where e.deptId is null 
union 
select * from t_dept d right outer join t_emp e on d.id = e.deptId where d.id is null;