1.定义数据库和实例
- 数据库∶ 物理操作系统文件或其他形式文件类型的集合。在 MySOL 数据库中，数据库文件可以是 frm、MYD、MYI、ibd结尾的文件。当使用NDB引擎时，数据库的文件可能不是操作系统上的文件，而是存放于内存之中的文件，但是定义仍然不变。
- 实例∶MySQL 数据库由后台线程以及一个共享内存区组成。共享内存可以被运行的后台线程所共享。需要牢记的是，数据库实例才是真正用于操作数据库文件的。
MySQL 被设计为一个单进程多线程架构的数据库,MYSQL实例在操作系统上的表示就是一个进程。
- 当启动实例时，MySOL 数据库会去读取配置文件，根据配置文件的参数来启动数据库实例。(在 MySQL数据库中，可以没有配置文件)
- MySQL 数据库是
/etc/my.cnf→/etc/mysql/my.cnf→/usr/local/mysql/ etc/my.cnf →～/.my.cnf的顺序读取配置文件的。 - MySQL 数据库会以读取到的最后一个配置文件中的参数为准。
MySQL体系结构
- 数据库是文件的集合，是依照某种数据模型组织起来并存放于二级存储器中的数据集合;
- 数据库实例是程序， 是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用户对数据库数据的任何操作，包括数据库定义、数据查询、数据维护、数据库运行控制等都是在数据库实例下进行的，应用程序只有通过数据库实例才能和数据库打交道。
- 连接池组件
- 管理服务和工具组件
- SQL接口组件
- 查询分析器组件
- 优化器组件
- 缓冲（Cache）组件
- 插件式存储
- 引擎物理文件
由此可以看出，MySQL 数据库最重要的一个特点就是其插件式的表存储引擎。
MySQL 插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必需的，如 SQL 分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者可以按照自己的意愿来进行开发。
要注意的是：存储引擎是基于表的，而不是数据库
1.3 MySQL存储引擎
1.3.1 InnoDB 存储引擎
- InnoDB 存储引擎支持事务，其设计目标主要面向在线事务处理（OLTP）的应用。其特点是行锁设计、支持外键，并支持类似于 Oracle 的非锁定读，即默认读取操作不会产生锁。
- 从 MySQL 数据库 5.5.8 版本开始，InnoDB 存储引擎是默认的存储引擎。
- InnoDB 存储引擎将数据放在一个逻辑的表空间中，这个表空间就像黑盒一样由 InnoDB存储引擎自身进行管理。从 MySQL 4.1（包括 4.1）版本开始，它可以将每个 InnoDB存储引擎的表单独存放到一个独立的 ibd文件中。此外，InnoDB 存储引擎支持用裸设备（row disk）用来建立其表空间。
- InnoDB 通过使用**多版本并发控制（MVCC）**来获得高并发性，并且实现了 SQL标准的 4 种隔离级别，**默认为 REPEATABLE 级别。同时，使用一种被称为 next-key locking 的策略来避免幻读（phantom）现象的产生。除此之外，InnoDB 储存引擎还提供了插入缓冲（insert buffer）、二次写（double write）、自适应哈希索引（adaptive hash index）、预读（read ahead）**等高性能和高可用的功能。
- 对于表中数据的存储，InnoDB存储引擎采用了聚集（clustered）的方式，因此每张表的存储都是按主键的顺序进行存放。如果没有显式地在表定义时指定主键，InnoDB 存储引擎会为每一行生成一个6字节的 ROWID，并以此作为主键。
1.3.2 MyISAM 存储引擎
- MyISAM存储引擎不支持事务、表锁设计，支持全文索引，主要面向一些 OLAP数据库应用。在 MySQL 5.5.8 版本之前 MyISAM存储引擎是默认的存储引擎（除 Windows 版本外）。数据库系统与文件系统很大的一个不同之处在于对事务的支持，然而 MyISAM 存储引擎是不支持事务的。究其根本，这也不是很难理解。试想用户是否在所有的应用中都需要事务呢?在数据仓库中，如果没有 ETL 这些操作，只是简单的报表查询是否还需要事务的支持呢?此外，MyISAM 存储引擎的另一个与众不同的地方是它的缓冲池只缓存（cache）索引文件，而不缓冲数据文件，这点和大多数的数据库都非常不同。
- MyISAM存储引擎表由 MYD 和 MYI 组成，MYD用来存放数据文件，MYI用来存放索引文件。可以通过使用 myisampack 工具来进一步压缩数据文件，因为 myisampack工具使用赫夫曼（Huffman）编码静态算法来压缩数据，因此使用 myisampack 工具压缩后的表是只读的，当然用户也可以通过 myisampack 来解压数据文件。
- 在 MySQL 5.0 版本之前，MyISAM默认支持的表大小为 4GB，如果需要支持大于4GB的 MyISAM表时，则需要制定 MAX ROWS 和 AVG ROW LENGTH属性。从 MySQL5.0版本开始，MyISAM 默认支持 256TB 的单表数据，这足够满足一般应用需求。
- MyISAM存储引擎，MySQL数据库只缓存索引文件，数据文件的缓存交给操作系统完成。
1.3.3 NDB存储引擎
- NDB 存储引擎是—个集群存储引擎，类似以于 Oracle 的 RAC集群，不过与Oracle RAC share everything 架构不同的是，其结构是 share nothing 的集群架构，因此能提供更高的可用性。
- NDB 的特点是数据全部放在内存中（从 MySOL 5.1 版本开始，可以将非索引数据放在磁盘上），因此主键查找（primary key lookups）的速度极快，并且通过添加 NDB 数据存储节点（Data Node）可以线性地提高数据库性能，是高可用、高性能的集群系统。
- 关于 NDB 存储引擎，有一个问题值得注意，那就是 NDB存储引擎的连接操作（JOIN）是在 MySQL 数据库层完成的，而不是在存储引擎层完成的。这意味着，复杂的连接操作需要巨大的网络开销，因此查询速度很慢。如果解决了这个问题，NDB 存储引擎的市场应该是非常巨大的。
1.3.4 Memory存储引擎
- Memory 存储引擎（之前称 HEAP 存储引擎）将表中的数据存放在内存中**，如果数据库重启或发生崩溃，表中的数据都将消失。它非常适合用于存储临时数据的临时表，以及数据仓库中的纬度表**。Memory 存储引擎默认使用哈希索引，而不是我们熟悉的 B+树索引。
- 虽然 Memory 存储引擎速度非常快，但在使用上还是有一定的限制。比如，只支持表锁，并发性能较差，并且不支持TEXT和 BLOB 列类型。最重要的是，存储变长字段（varchar）时是按照定常字段（char）的方式进行的，因此会浪费内存（这个问题之前已经提到，eBay 的工程师 Igor Chernyshev 已经给出了patch 解决方案）。
- 此外有一点容易被忽视，MySQL 数据库使用Memory 存储引擎作为临时表来存放查询的中间结果集（intermediate result）。如果中间结果集大于 Memory 存储引擎表的容量设置，又或者中间结果含有TEXT或 BLOB 列类型字段，则 MySQL 数据库会把其转换到 MyISAM存储引擎表而存放到磁盘中。之前提到 MyISAM不缓存数据文件，因此这时产生的临时表的性能对于查询会有损失。
1.3.5 Archive存储引擎
- Archive 存储引擎只支持INSERT和 SELECT操作，从 MySOL 5.1开始 支持索引。
- Archive 存储引擎使用zlib 算法将数据行（row）进行压缩后存储，压缩比一般可达1∶10。正如其名字所示，Archive 存储引擎非常适合存储归档数据，如日志信息。
- Archive 存储引擎使用行锁来实现高并发的插入操作，但是其本身并不是事务安全的存储引擎，其设计目标主要是提供高速的插入和压缩功能。
1.3.6 Federated
- Federated 存储引擎表并不存放数据，它只是指向一台远程 MySOL 数据库服务器上的表。这非常类似于 SQL Server 的链接服务器和 Oracle 的透明网关，不同的是，当前 Federated 存储引擎只支持 MySOL 数据库表，不支持异构数据库表。
1.3.7 Maria 存储引擎
- Maria 存储引擎是新开发的引擎，设计目标主要是用来取代原有的 MyISAM存储引擎，从而成为 MySOL 的默认存储引擎。Maria 存储引擎的开发者是 MySQL 的创始人之一的 Michael Widenius。因此，它可以看做是 MyISAM 的后续版本。Maria 存储引擎的特点是∶ **支持缓存数据和索引文件，应用了行锁设计，提供了 MVCC功能，支持事务和非事务安全的选项，以及更好的 BLOB 字符类型的处理性能。
1.4 存储引擎的比较
可以通过 SHOW ENGINES 语句查看当前使用的 MySQL 数据库所支持的存储引擎，也可以通过查找information schema架构下的 ENGINES 表
1.5 连接MySQL
1.5.1 TCP/IP
TCP/IP 套接字方式是 MySOL 数据库在任何平台下都提供的连接方式，也是网络中使用得最多的一种方式。这种方式在 TCP/IP 连接上建立一个基于网络的连接请求，一般情况下客户端（client）在一台服务器上，而 MySOL实例（server）在另一台服务器上，这两台机器通过一个 TCP/IP 网络连接。例如用户可以在 Windows 服务器下请求一台远程 Linux 服务器下的 MySOL 实例。
1.5.2 命名管道和共享内存
在 Windows 2000、Windows XP、Windows 2003 和 Windows Vista 以及在此之上的平台上，如果两个需要进程通信的进程在同一台服务器上，那么可以使用命名管道，Microsoft SQL Server 数据库默认安装后的本地连接也是使用命名管道。在 MySQL 数据库中须在配置文件中启用–enable-named-pipe选项。在 MySQL 4.1 之后的版本中，MySOL还提供了共享内存的连接方式，这是通过在配置文件中添加–shared-memory 实现的。如果想使用共享内存的方式，在连接时，MySQL 客户端还必须使用–protocol=memory 选项。
1.5.3 UNIX域套接字
在Linux 和 UNIX 环境下，还可以使用 UNIX 域套接字。UNIX 域套接字其实不是一个网络协议，所以只能在 MySQL 客户端和数据库实例在一台服务器上的情况下使用。用户可以在配置文件中指定套接字文件的路径，如–socket=/tmp/mysql.sock。当数据库实例启动后，用户可以通过下列命令来进行 UNIX 域套接字文件的查找∶
mysql -udavid -s /tmp/mysql.sock
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