01--MySQL的内部结构

01、查询缓存

把数据以KV的形式放到内存里面，可以加快读取。但是MySQL的默认缓存是关闭的。

为什么MySQL不推荐使用它自带的缓存呢？

第一：要求SQL语句很严格，必须要一模一样。

第二：表里面的任何数据发生变化的时候，缓存都会失效。对大量数据的更新不适合。

02、存储引擎

MyISAM、InnoDB、Memory、CSV、Archive

MyISAM的特点如下：

支持表级别的锁（插入和更新会锁表）。不支持事务。

拥有较高的插入（insert）和查询（select）速度。

存储了表的行数（count速度更快）。

InnoDB的特点

支持事务，支持外键，因此数据的完整性、一致性更高。

支持行级别的锁和表级别的锁。

支持读写并发，写不阻塞读（MVCC）。

特殊的索引存放方式，可以减少IO，提升查询效率。

Memory特点：

把数据放在内存里面，读写的速度很快，但是数据库重启或者崩溃，数据会全部消失。只适合做临时表。

03、InnoDB内存结构

【1】、Buffer Pool

缓存的是数据页、索引页等。

内存的缓冲池写满了怎么办？InnoDB用LRU算法来管理缓冲池。LRU:最近最少使用.

当需要更新一个数据页时,数据页在BufferPool中不存在，怎么操作？

【2】、Change Buffer 写缓存

数据页不是唯一索引，不存在数据重复的情况下，可以先把修改记录在内存的缓冲池中，从而提升更新语句的执行速度。

Change Buffer里面的数据记录，记录到数据页的操作叫做merge。

什么时候发生merge？

通过后台线程、数据库shut down或redo log写满时触发。

ChangeBuffer占BufferPool的比例，默认25%。

【3】、Adaptive Hash Index

【4】、redo Buffer（重点）

出现数据库宕机或者重启时候，BufferPool里面的记录没有刷入磁盘，导致数据丢失。这种情况怎么解决？

InnoDB把所有对页面的修改操作专门写入redo log文件，并且在数据库启动时从这个文件进行恢复操作。

redo log 存储在/var/lib/mysql/目录下的ib_logfile0和ib_logfile1，每个48M。

关键点就是先写日志，再写磁盘（WAL技术）。

注意：redo log的内容主要是用于崩溃恢复。磁盘的数据文件，数据来自buffer pool。redo log写入磁盘，不是写入数据文件。

特点：

1、redo log是InnoDB存储引擎实现的

2、不是记录数据页更新之后的状态，而是记录这个页做了什么改动，属于物理日志。

3、redo log的大小是固定的，前面的内容会被覆盖。

【5】、log Buffer【重要】

当然redo log 不是每一次都直接写入磁盘，在Buffer Pool里面有一块内存区域（Log Buffer）专门用来保存即将要写入日志文件的数据，默认16M。

我们写入数据到磁盘的时候，操作系统本身是有缓存的。flush就是把操作系统缓冲区写入到磁盘。

log buffer写入磁盘的时机，由一个参数控制，默认是1。

每次事务提交时MySQL都会把log buffer的数据写入log file，并且刷到磁盘中去。

【6】、undo log tablespace 重点

undo log（撤销日志或回滚日志）记录了事务发生之前的数据状态（不包括select）。

undoLog的数据默认在系统表空间ibdata1文件中。

【7】、总结：更新操作的流程。

update user set name='xxxx' where id=1;

1、事务开始，从内存或磁盘取到这条数据，返回给Server的执行器；

2、执行器修改这一行数据的值为xxxx；

3、记录name=‘原来的值’到undo log；

4、记录name=xxxx到redo log；

5、调用存储引擎接口，在内存（Buffer Pool）中修改name=xxxx；

6、提交事物

【8】、Binlog

binlog以事件的形式记录了所有的DDL和DML语句，记录的是操作而不是数据值，属于逻辑日志。

作用？数据的恢复和主从复制。

03、表空间

双写缓冲区

如果这个页本身已经损坏了，用它来做崩溃恢复是没有意义的。所以在对于应用redolog之前，需要一个页的副本。如果出现了写入失效，就用页的副本来还原这个页，然后再应用redo log。这个页的副本就是double write，InnoDB的双写技术。通过它实现了数据页的可靠性。

【1】、系统表空间 system tablespace

在默认情况下InnoDB存储引擎有一个共享表空间（对应文件/var/lib/mysql/ibdata1），也叫系统表空间

【2】、独占表空间 file-per-table tablespaces

可以让每张表独占一个表空间。

【3】、通用表空间general tablespaces

创建一个通用的表空间，用来存储不同数据库的表

【4】、临时表空间temporary tablespaces

存储临时表的数据，包括用户创建的临时表，和磁盘的内部临时表。