《MySQL体系结构》课件

《体系结构》MySQL本课件将深入浅出地讲解MySQL的体系结构，涵盖从逻辑架构到存储引擎、从查询执行到性能调优等核心内容，帮助你更好地理解MySQL的运作机制概述MySQL简介特点MySQL是一种开放源代码的关系型数据库管理系统（RDBMS），高性能、高可靠性、易于使用、开源免费、社区活跃、支持多种被广泛用于Web应用、数据仓库、移动应用等领域平台的逻辑架构MySQL连接层1服务层2存储引擎层3连接层连接处理协议支持负责处理用户的连接请求、身份支持多种协议，包括TCP/IP、验证、安全连接等Unix Socket等连接池管理提供连接池功能，优化连接效率服务层解析查询优化执行计划缓存管理SQL负责解析SQL语句、语法检查、根据查询条件和索引选择最佳将查询计划转化为可执行的指管理缓存系统，提高查询效率语义分析等执行计划令存储引擎层InnoDB MyISAM支持事务、行级锁、外键约束等支持全文索引、压缩、快速查询功能等功能其他Memory将数据存储在内存中，提供快速还有CSV、Archive、Federated访问等存储引擎的数据文件MySQL数据文件索引文件存储数据表中的数据记录用于加速数据检索日志文件记录数据库操作的日志信息的配置文件MySQLmy.cnf1MySQL的主配置文件，用于配置各种参数my.ini2Windows平台上的配置文件，与my.cnf功能相同其他3还有一些特定功能的配置文件，例如安全配置、性能优化配置等日志系统错误日志记录系统错误、警告信息慢查询日志记录执行时间较长的查询语句二进制日志记录数据库操作的二进制形式，用于主从复制通用日志记录所有查询语句的执行信息缓存系统查询缓存键值缓存缓存失效机制缓存查询结果，提高查询效率使用键值对的方式存储数据，方便快速访使用LRU算法等策略，淘汰失效的缓存数问据线程模型12多线程线程池每个连接使用一个独立的线程进行处使用线程池管理线程资源，提高效率理3线程优先级为不同的线程设置不同的优先级，保证重要任务的优先执行查询执行过程解析1解析SQL语句，进行语法检查和语义分析优化2根据查询条件和索引选择最佳执行计划执行3执行查询计划，从存储引擎中获取数据返回结果4将查询结果返回给客户端索引机制树索引哈希索引全文索引B使用树形结构存储索引信息，支持范围查询、使用哈希函数快速查找数据，但仅支持等值支持对文本进行搜索，例如关键词匹配排序等操作查询锁机制行级锁表级锁乐观锁悲观锁只锁定需要修改的行，提高并锁定整个表，适合简单操作，不立即锁定，在提交时检查数立即锁定数据，防止其他事务发性能效率较高据是否被修改修改事务处理特性事务隔离级别1ACID2原子性、一致性、隔离性、持READ UNCOMMITTED、久性READ COMMITTED、REPEATABLE READ、SERIALIZABLE事务控制语句3BEGIN、COMMIT、ROLLBACK备份与还原逻辑备份1备份数据库中的数据和结构信息物理备份2备份数据库文件，包括数据文件、索引文件、日志文件等增量备份3备份自上次备份之后更改的数据还原备份4将备份数据恢复到数据库中主从复制主服务器负责处理写操作从服务器复制主服务器的数据，提供读操作同步复制从服务器同步主服务器的所有数据，保证数据一致性异步复制从服务器异步复制主服务器的数据，提高效率读写分离读操作写操作由从服务器处理由主服务器处理提高效率将读写操作分离，减轻主服务器的负担数据分片水平分片垂直分片将数据按照行进行分片将数据按照列进行分片负载均衡12请求分发故障转移将请求分发到不同的服务器，平衡负当服务器出现故障时，将请求切换到载其他服务器3提高可用性提高系统的可用性，防止单点故障高可用架构监控MySQL系统指标性能指标CPU、内存、磁盘使用率等查询时间、响应时间、吞吐量等123数据库指标连接数、查询数、错误数等安全MySQL用户权限密码管理安全审计设置不同的用户权限，限制访问权限使用强密码，并定期更改密码记录数据库操作日志，进行安全审计性能调优MySQL索引优化查询优化12建立合适的索引，加快查询速度优化查询语句，减少资源消耗缓存优化硬件优化34使用缓存系统，减少数据库访问次数使用高性能的服务器硬件，提高系统性能存储引擎InnoDB事务支持行级锁支持ACID特性，保证数据的一致性和只锁定需要修改的行，提高并发性能可靠性外键约束保证数据完整性和一致性存储引擎MyISAM快速查询压缩功能不支持事务支持全文索引，可以快速检索文本数据支持数据压缩，节省存储空间没有事务支持，数据一致性需要手动保证存储引擎Memory内存存储适合临时数据数据丢失将数据存储在内存中，提供快速访问适用于需要快速读写、存储空间要求不高重启服务器会丢失数据，不适用于持久化的场景存储存储引擎CSV文件简单易用CSV将数据存储在CSV文件中，方便适用于简单的数据存储，例如日数据导入导出志记录性能较低由于使用文件存储，性能较低，不适用于高性能应用存储引擎Archive压缩存储1将数据压缩存储，节省存储空间只读访问2只能进行读操作，不支持修改或删除数据适合历史数据3适用于存储历史数据，例如日志记录存储引擎Federated远程数据访问数据一致性允许访问其他MySQL服务器上的需要保证远程服务器数据的一致数据性性能影响由于跨服务器访问，性能可能会受到影响小结与展望本课件介绍了MySQL体系结构的各个方面，从基础知识到高级应用，为深入学习MySQL打下基础随着技术的不断发展，MySQL将不断改进和完善，为我们提供更强大的功能和更优异的性能。