MySQL数据库逻辑架构与存储引擎

MySQL是目前市场是非常流行的关系型数据库，很多企业都使用MySQL作为服务器数据库。

MySQL数据库的特点

• MySQL数据库是一款开源的关系型数据库，性能突出。
• MySQL支持多种存储引擎，可以自由选择。
• MySQL支持事务和数据恢复（依赖存储引擎）。

MySQL数据库的架构

MySQL的客户端

MySQL数据库是一个C/S架构的数据库，其中MySQL的服务端只有一个，但是客户端可以有多个，比如使用Java，Python等语言操作数据库，那么这些语言所编写的程序，就算是一个MySQL数据库的客户端，除此之外，比如Windows系统下的cmd命令提示窗口，也可以算是一种客户端。

MySQL的服务器端

MySQL的服务器端是重点，是MySQL数据库能够保存大量数据的原因，我们首先来看一看MySQL服务器端的各个组件以及组件的作用。

连接管理： 这是MySQL数据库的客户端和服务器端建立连接的一个管理工具，客户端通过IP地址，端口号，用户名和密码等信息连接MySQL数据库，然后由数据库的连接管理工具进行连接验证，确认用户名和密码的权限，是否能够访问数据库，能够访问哪些数据库。

缓存查询： MySQL为了优化访问数据的效率，会将一些SQL查询的数据放入缓存中，当有其他SELECT语句的SQL查询数据库的时候，会先查看缓存中是否有对应数据，如果有则直接返回，没有才会去解析SQL。但是因为缓存命中需要满足很多条件，比如SQL相同，上下文环境相同等等，导致MySQL的缓存命中率非常低下，所以在MySQL8.0的版本中，已经将缓存查询移除了。

解析器： MySQL的解析器的作用是用来解析SQL语句的，分析SQL语句的语法和语义。

优化器： MySQL的优化器，顾名思义，就是用来优化SQL的执行效率的，MySQL的优化器，可以分析SQL使用哪种方式执行效率最高，比如查询语句是使用全盘扫描的方式还是索引查询，MySQL的优化器是决定SQL执行性能的关键组件。不过优化器也并不是万能的，因为优化器判断使用哪种执行方式，使用的是基于数据库数据的抽样统计分析，抽样统计分析有时候可能会导致数据具有倾向性，从而导致优化器使用了错误的执行方法。

MySQL的逻辑架构

MySQL的架构分为三层，分别是客户端，服务器层，存储引擎层。

MySQL的SQL执行流程

• 一条SQL通过连接管理工具的权限验证之后，会首先使用MySQL的缓存查询，如果缓存命中，直接返回SQL执行结果，如果缓存未命中，则由SQL解析器进行SQL语法语义解析。MySQL8.0由于缓存命中率太低，已经移除了缓存查询这一组件。
• SQL通过解析器解析了语法和语义之后，将解析出来的内容交给MySQL优化器，由MySQL优化器做进一步的优化分析。
• 最终MySQL将优化器分析出来的结果交给MySQL的存储引擎执行。

MySQL的存储引擎

• MySQL的存储引擎是对底层物理数据执行实际操作的组件，为服务器层提供各种操作数据的 API。MySQL 支持插件式的存储引擎，包括 InnoDB、MyISAM、Memory 等等。
• 插件式存储引擎是 MySQL 的一大特点体系结构，每个存储引擎都提供了各自的功能，用户可以根据业务或者应用场景为数据表选择不同的存储引擎。也就是说，存储引擎的设置是在表级别的；因此也被称为表类型（table type）.

InnoDB

MySQL数据库在5.5的版本之后，默认使用InnoDB存储引擎。

• InnoDB存储引擎是一个支持事务，支持表级锁和行级锁，支持高并发的存储引擎。
• InnoDB是事务安全型的存储引擎，可以保证数据安全，更加注重数据的完整性和安全性。
• InnoDB存储引擎，在插入数据的时候，会按照主键顺序进行排序，所以插入数据的效率较低一些。
• InnoDB在5.6版本之后支持全文检索功能。

MyISAM

在MySQL5.5之前的版本，默认使用的存储引擎都是MyISAM，后来因为InnoDB的功能和性能逐渐完善和强大，才被InnoDB取代。

• MyISAM不支持事务，也不支持行级锁，只支持表级锁，不支持高并发。
• MyISAM擅长高速读写，在插入数据的时候不进行排序，所以插入数据的速度优于InnoDB。
• MyISAM支持数据压缩，但是数据压缩之后表变为只读表，只允许读操作，如果要进行写操作，需要解压数据。
• MyISAM支持全文检索功能。

InnoDB和MyISAM的区别

	InnoDB	MyISAM
事务	支持事务	不支持事务
全文检索	5.6之后支持	支持
锁粒度	支持表级锁，行级锁	支持表级锁，不支持行级锁
高并发	支持	不支持
效率	更新、删除快，插入较慢	高速插入和查找
数据安全	注重数据完整性、安全性	较差