第1章 MySQL体系结构和存储引擎_关于mysql数据库ndb存储收擎描述正确的是-优快云博客

1.1 数据库与数据库实例

数据库是由一个个文件组成（一般来说都是二进制文件），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。

当启动实例时，MySQL数据库会去读配置文件，根据配置文件的参数来启动数据库实例。如果没有配置文件，MySQL会按照编译时的默认参数设置启动实例。在Windows系统中可以通过mysql --help命令来查看MySQL数据库实例运行时，会查找哪些配置文件。
在这里插入图片描述
当然这与MySQL的安装路径有关，MySQL数据库会读取最后一个配置文件为准。配置文件中有一个参数datadir，该参数指定了数据库所在的路径。

mysql> show variables like 'datadir';
+---------------+--------------------------------------------------+
| Variable_name | Value                                            |
+---------------+--------------------------------------------------+
| datadir       | D:\Program Files (x86)\mysql-5.7.28-winx64\data\ |
+---------------+--------------------------------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

1.2 MySQL体系结构

在这里插入图片描述
MySQL由以下几部分组成：

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

1.3 MySQL存储引擎

1.3.1 InnoDB存储引擎

从MySQL5.5.8版本开始，InnoDB是默认的存储引擎。InnoDB存储引擎支持事务、行锁设计和支持外键，其设计目标主要面向在线事务处理（OLTP）。InnoDB使用多版本控制（MVCC）来获得高并发性，并且实现了SQL标准的4中隔离级别，默认为REPEATABLE级别。同时，使用一种称为next-key-locking的策略来避免幻读。此外InnoDB存储引擎还提供了插入缓冲、二次写、自适应哈希索引、预读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。如果没有显式地的在表中定义主键，InnoDB存储引擎会为每行生成一个6字节的ROWID，并以此为主键。

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版本以前，MyISAM存储引擎是默认的存储引擎。此外，MyISAM存储引擎的与众不同的地方在于，它的缓冲池中只缓存索引文件，而不缓存数据文件。MyISAM存储引擎由MYD和MYI组成，其中MYD用来存放数据文件，MYI用来存放索引文件。

1.3.3 NDB存储引擎

NDB存储引擎是一个集群是存储引擎，其结构是share nothing的集群架构，因此能提供更高的可用性。NDB的特点是数据全部存放在内存中（从MySQL5.1版本开始，可以将非索引数据存放在磁盘中），因此主键查找的速度极快，并且可以线性的添加NDB数据存储节点，是一个高可用、高性能的集群系统。
NDB存储引擎的连接操作实在MySQL数据库中完成的，而不是在存储引擎中完成的。这就意味着，复杂的连接操作需要巨大的网络开销，而且查询速度很慢。

1.3.4 Memory存储引擎

Memory存储引擎非常适合存储临时数据的数据表，以及数据仓库中的维度表，它将表中的数据都存放在内存中，如果数据库重启或发生崩溃，则表中的数据将全部消失。
虽然Memory存储引擎的速度非常快，但是在使用上还有一些限制。比如只支持表锁，并发性能较差，并且不支持TEXT和BLOB列数据。更重要的是，存储变长字段（varchar）是按照定常字段（char）的方式进行的，因此会浪费内存。
还有一个容易忽视的地方是，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，如果中间结果集大于Memory存储引擎的容量设置，又或者中间结果集中含有TEXT或BLOB列类型字段，则MySQL数据库会把其转换为MyISAM存储引擎而存放到磁盘中。而MyISAM中不缓存数据文件，所以就会造成性能损失。

1.3.5 Archive存储引擎

Archive存储引擎只支持INSERT和SELECT操作，从MySQL 5.1开始支持索引，Archive存储引擎使用zlib算法将数据行进行压缩后存储。它非常适合存放归档数据，比如日志信息。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存储引擎

从字义我们就可以知道，一定和“联邦”有关。Federated存储引擎并不存放数据，而是指向一台远程MySQL数据库服务器上的表。

1.3.7 Maria存储引擎

Maria存储引擎可以看做MyISAM存储引擎的后续版本，其特点是：支持缓存数据和索引文件，应用了行锁设计，提供了MVCC功能，支持事务和非事务的选项，以及更好的BLOB字符类型的处理性能。

1.4 各个存储引擎之间的比较

在这里插入图片描述
可以使用SHOW ENGINES;来查看当前MySQL中支持的存储引擎类型。

mysql> show engines;
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| Engine             | Support | Comment                                                        | Transactions | XA   | Savepoints |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| MEMORY             | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables      | NO           | NO   | NO         |
| MRG_MYISAM         | YES     | Collection of identical MyISAM tables                          | NO           | NO   | NO         |
| CSV                | YES     | CSV storage engine                                             | NO           | NO   | NO         |
| FEDERATED          | NO      | Federated MySQL storage engine                                 | NULL         | NULL | NULL       |
| PERFORMANCE_SCHEMA | YES     | Performance Schema                                             | NO           | NO   | NO         |
| MyISAM             | YES     | MyISAM storage engine                                          | NO           | NO   | NO         |
| InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys     | YES          | YES  | YES        |
| BLACKHOLE          | YES     | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO           | NO   | NO         |
| ARCHIVE            | YES     | Archive storage engine                                         | NO           | NO   | NO         |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
9 rows in set (0.00 sec)

1.5 连接MySQL

连接MySQL操作是一个连接进程和MySQL数据库实例进行通信，从程序设计的角度来说，本质上是进程通信。那么在操作系统中，进程通信有多种方式，比如：管道、命名管道、命名字、TCP/IP套接字、UNIX域套接字等。

1.5.1 TCP/IP

TCP/IP本质是一种基于网络的连接请求，一般情况在客户端和服务器端上，因为我暂时没有远程的MySQL服务器，为了演示我使用TCP/IP连接到本机的MySQL上。使用mysql -hlocalhost -u root -p，注意其中地址前的h不能掉了。

mysql -hlocalhost -u root -p
Enter password: ******
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 11
Server version: 8.0.17 MySQL Community Server - GPL

这里的HOST IP就是localhost。

1.5.2 命名管道和共享内存

在Windows机器上，如果两个需要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。不过在MySQL数据库中必须在配置文件中启用--enable-named-pipe选项。
在MySQL4.1之后的版本中，MySQL还提供了共享内存的连接方式，这是在配置文件中添加--shared-memory来实现，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域套接字不是不中网络协议，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，比如–socket=/tmp/mysql.sock（在Unix或Linux下）。当数据库实例启动的时候，用户可以通过下列命令来进行UNIX域套接字文件的查找：

mysql> show variables like 'socket';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| socket        | MySQL |
+---------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

知道UNIX域套接字文件的路径之后，可以使用该方式进行连接了，如以下方式（Windows中）

mysql -uroot -phadoop -S MySQL;
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 15
Server version: 8.0.17 MySQL Community Server - GPL

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Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>