MySQL运行原理与基础架构细说运行原理与基础架构细说
1.MySQL基础
MySQL是一个开放源代码的关系数据库管理系统。原开发者为瑞典的MySQL AB公司,最早是在2001年MySQL3.23进入到管
理员的视野并在之后获得广泛的应用。 2008年MySQL公司被Sun公司收购并发布了首个收购之后的版本MySQL5.1,该版本
引入分区、基于行复制以及plugin API。移除了原有的BerkeyDB引擎,同时,Oracle收购InnoDB Oy发布了InnoDB plugin,
这后来发展成为著名的InnoDB引擎。2010年Oracle收购Sun公司,这也使得MySQL归入Oracle门下,之后Oracle发布了收购
以后的首个版本5.5,该版本主要改善集中在性能、扩展性、复制、分区以及对windows的支持。目前版本已发展到5.7。
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。
2.MySQL逻辑架构
1.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.第二层架构主要完成大多少的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存的查询,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,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。
3.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。
4.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。
3.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。