MySQL 架构

MySQL架构和结构分析

官方架构图：

MySQL DB 各模块架构图如下：

MySQL安装方式

MySQL初始化

简介：什么是事务； 事务： ACID ：  事务确保了银行不会弄丢你的钱，而这种特性在应用逻辑设计中是很难实现的，甚至不可实现。一个ACID兼容的数据库服务器，要为事务处理大量的复杂工作确保ACID特性的实现，而这也许是用户未能察觉到的。

事务： ACID ：
A ：原子性(Atomicity) ：一个事务必须被视为一个单独的内部”不可分“的工作单元，以确保整个事务要么全部执行，要么全部回滚。当一个事务具有原子性时,该事务绝对不会被部分执行,要么完全执行，要么根本就不执行。
C：一致性 (consistency)： 数据库总是从一种一致性状态转换到另一种一致性状态。只要是最终事务没有被提交，任何事务处理过程中所做的数据改变，也不会影响到数据库的内容。

I：隔离性 (leolation) ： 某个事务的结果只有在完成之后才对其它事务可见

D：持久性(durability) ： 一旦一个事务提交，事务所做的数据改变是永久的。这意味着数据改变已被记录，即使系统崩溃，数据也不会因此丢失，持久性是个有点模糊的概念，因为实际上持久性也分为很多级别。

隔离： 隔离级别

   read uncommitted ： 读未提交内容：在read uncommitted 隔离级：所有事务都可以”看到“ 未提交事务的执行结构。(读未提交) 脏读，不可重读，幻读

   read committee ： 读取提交内容：大多数数据库系统的默认隔离是read committed(但这不是mysql默认的！)它满足了隔离的早先简单定义：一个事务在开始时，只能“看见”已经提交事务所做的改变，一个事务从开始 到提交前，所做的任何数据改变都是不可见的，除非已经提交。这种隔离级别也支持所谓的”不可重复读“(nonrepeatable read)。这意味着用户运行同一语句两次，看到的结果是不同的。(读提交) 不可重读，幻读

   repeatable read ： 可重读 ： repeatable read 隔离解决了 read uncommitted  隔离导致的问题，它确保同一事物的多个实例在并发读取数据时，会”看到同样的“数据行。不过理论上，这会导致另一个棘手的问题：幻读(phantom read).简单来说,幻读指当前用户读取某一范围的数据行时，另一个事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行是，会发现有新的“幻影” (phantom)行。(可重读), 幻读

innodb和falcon存储引擎通过多版本并发控制(multiversion concurrency control) 机制解决了幻读问题。

   serializable ： 可串行化

   serializable  是最高级别的隔离级，它通过强制事务排序，使之不可能互相冲突，从而解决幻读问题。简言之 serializable 是在每个读的数据行上加上锁。在这个级别上，可能导致大量的超时(timeout)现象和锁竞争(lock contention) 现象。如果用户的应用为了数据的稳定性，需要强制减少并发的话，可以选择这种隔离级。强制事务的串行执行避免了幻读；建议：对事务要求不特别严格的场景下，可以使用读提交 read committee 

ANSI SQL 隔离级别

   死锁：是指两个事务或多个事务在同一资源上互相占用，并请求加锁时，而导致的恶性循环现象，当多个事务以不同顺序试图加锁同一资源时。就会产生死锁。任何时间，多个事务同时加锁一个资源，一定产生死锁。

  MVCC：多版本并发控制

   MVCC的实现，是通过保存数据库在某个时间点的快照来实现的,也就是说，不管执行多长时间，每个事务看到的数据都是一致的，根据事务开始的时间不同，每个事务对同一张表，同一时刻看到的数据可能不一样的，
   在MySQL中，每个事务启动时，InnoDB为每个启动的事务提供一个当下时刻的快照
为了实现此功能,InnoDB会为每个表提供两个隐藏的字段，一个用于保存行的创建时间，一个用于保存行的失效时间；
里面存储的是系统版本号：(system version number)
两个隔离级别下有效：read committee 和 repeatable read

简介：什么是事务日志：
               事务日志可使事务处理过程更加高效。和每次数据一改变就能更新磁盘中表的数据，存储引擎可以先更新数据在内存中的拷贝。这非常快，然后，存储引擎将数据 改变记录写入事务日志，它位于磁盘上，因此具有持久性，这相对比较快，因为追加日志事件导致的写操作，只涉及了磁盘很小区域上的顺序I/O(sequential I/O)，而替代了写磁盘中所需要的大量随机I/O,(random I/O).最后，相关进程会在某个时间把表数据更新到磁盘上.因此，大多存储引擎都选用了这种技术，也是通常所说的预写日志(write-athead logging)， 利用两次磁盘写入操作把数据改变写入磁盘。 如果说数据更新已写入事务日志，却还未写入磁盘的表中，而发生系统奔溃，存储引擎将会在重启后恢复相关数据改变,具体的恢复方式因存储引擎而异

事 务日志通常放在有冗余的硬件设备上，事务日志一般分为一组或者三个轮流使用 因为现在市场上流行的都是：机械式硬盘：随机读写；(如果把数据直接写入数据库中,因为数据太多,所所以会导致 硬盘随机读写. 可想而知机械师硬盘随机读写那速度可见有多慢,你们懂得.) 顺序读写：(如果把数据库的事务操作 写入事务日志当中，因为写的只是事务日志,而不是真正的数据,所以硬盘会分配连续的磁盘空间 供事务日志写入,速度可见一般！) 事务日志文件：顺序IO：事务日志，一组两个轮流替换，保存在可冗余的设备中 未提交的事务并且还能够回滚你懂得.

MySQL工作模式及常用命令

交互式模式：mysql>

# 交互式模式下的客户端命令
   mysql> help # 获取命令帮助
   mysql> \? # 同上
   mysql> \c # 取消命令执行
   mysql> \g # 发送命令至服务器端
   mysql> \G # 发送命令至服务器端，垂直显示结果
   mysql> \q # 退出
   mysql> \! # 执行系统shell命令
   mysql> \s # 显示服务器端状态信息
   mysql> \. /path/to/mysql_script.sql # 批量执行sql
   mysql> \u # 切换数据库
# 交互式模式下的服务器端命令(需要命令提示符，默认为分号)
   mysql> help contents 能够获取帮助的分类信息
   mysql> help keyword 获取关键字的帮助信息，如help select

脚本模式：mysql < /path/to/mysql_script.sql

注：常用于主从复制批量导入数据时

连接MySQL

连接类型

本地通信：客户端与服务器端位于同一主机，而且还要基于127.0.0.1(localhost)地址或lo接口进行通信

   基于sock文件通信：如mysql -hlocalhost -uroot -p --socket=/tmp/mysql.sock

远程通信：客户端与服务器端位于不同的主机，或在同一主机使用非回环地址通信

   基于 TCP socket通信

mysql客户端选项

实例

-u,--user # 指定连接用户
-h,--host # 指定连接主机
-p,--password # 指定连接密码
--protocol={tcp|socket|memory|pipe} # 指定连接协议
-P,--port # 指定连接端口，默认监听端口：tcp/3306
--socket # 指定本地连接的sock文件
--compress # 数据传输采用压缩格式
-D,--database # 指定连接后默认使用的数据库
-H,--html # 指定产生html输出
-X,--xml # 指定产生xml输出
--safe-updates # 拒绝使用无where子句的update或delete命令
# 使用实例：mysql -hlocalhost -uroot -p

mysql命令提示符

mysql> # 等待输入命令
-> # 等待继续输入
‘> # 等待结束单引号
“> # 等待结束双引号
`> # 等待结束反引号
/*> # 注释，不执行，需以*/结束注释

mysql的快捷键

ctrl+w：# 删除光标之前的单词
ctrl+u：# 删除光标之前至命令行首的所有内容
ctrl+y：# 粘贴所有ctrl+w或ctrl+u删除的内容
ctrl+a：# 移动光标至行首
ctrl+e：# 移动光标至行尾 

MySQL管理工具mysqladmin

# 使用格式：mysqladmin [options] command [arg] [,command [arg]] …
# 常用的command包括：
create DB_Name：# 创建数据库
drop DB_Name：# 删除数据库
debug：# 打开调试日志并记录于error log中
status：# 显示简要状态信息
--sleep #：设置间隔时长
--count #：设置显示的批次
extended-status：# 显示扩展信息，输出mysqld的各状态变量及赋值，相当于执行“mysql> show global status”
variables：# 输出mysqld的各服务器变量
flush-hosts：# 清空主机相关的缓存：DNS解析缓存；此前因为连接错误次数过多而被拒绝访问mysqld的主机列表
flush-logs：# 日志滚动，只能滚动二进制日志和中继日志
refresh：# 相当于同时使用flush-hosts和flush-logs
flush-privileges：# 通知mysqld重读授权表
reload：# 功能同“flush-privileges”
flush-status：# 重置状态变量的值
flush-tables：# 关闭当前打开的表文件句柄
flush-threads：# 清空线程缓存
kill：# 杀死指定的线程，需指定线程ID；可以一次杀死多个线程，以逗号分隔，但不能有多余空格
password：# 修改当前用户的密码
ping：# 模拟ping操作，检测mysqld是否在线
processlist：# 显示mysqld线程列表
shutdown：# 关闭mysqld进程
start-slave，stop-slave：# 启动/关闭从服务器线程

MySQL数据文件解析

MyISAM表：每表有3个文件，都位于数据库目录中

tb_name.frm：# 表结构定义文件
tb_name.MYD：# 数据文件
tb_name.MYI：# 索引文件

InnoDB表：有2种存储方式

默认方式：每表有1个独立文件和一个多表共享的文件

tb_name.frm：# 表结构定义文件，位于数据库目录中
ibdata#：# 共享的表空间文件，默认位于数据目录(datadir指向的目录)中，如ibdata1

自定义方式：独立的表空间

tb_name.frm：#表结构定义文件
tb_name.ibd：# 独有的表空间文件
# 在MySQL初始化中打开独立表空间功能的方法：
vi /etc/my.cnf (在[mysqld]段下添加)
innodb_file_per_table = ON
# 注：表空间：table space，是由InnoDB管理的特有格式的数据文件，内部可同时存储数据和索引

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