【MySQL数据库】存储引擎 学习记录

MySQL体系结构

MySQL服务端的体系结构是分层的

连接层

连接层 是Server层的最外层，是 客户端 和 数据库 打交道的第一个入口

作用

1. 建立连接
2. 身份验证 & 权限校验
3. 连接管理
4. 连接池功能

服务层

它是介于 连接层 和 存储引擎层 之间的中间层，主要负责 SQL 的接收、解析、优化和执行调度、完成缓存的查询，但 不直接存储数据

所有跨存储引擎的实现都是在服务层的

作用

1. SQL 接收与解析

• 接收从连接层传过来的 SQL 语句
• 交给 解析器 转成语法树，方便后续处理

2. SQL 优化

• 把语句翻译成执行计划
• 比如 SELECT * FROM user WHERE name=‘Tom’ AND age=20;
  • 优化器决定用哪个索引更快
  • 决定多表查询时的 join 顺序

3. 执行调度（执行器）

• 按照优化器的执行计划，逐步调用存储引擎接口
• 比如执行器发指令
• “InnoDB，请帮我查 user 表主键=1 的那一行。”

4. 权限校验

• 检查用户是否有执行这条 SQL 的权限（比如能不能查这个表、能不能更新字段）

存储引擎层

上图中的蓝桶实际上就是一个一个的 存储引擎（若现有的存储引擎不能满足需要，还可以进行拓展）

存储引擎层 是 MySQL 体系结构的 最底层，它是 真正和磁盘/内存打交道的模块，负责 数据的存储、索引和读取，服务器通过API和存储引擎进行通信

索引是在存储引擎中实现的，意味着不同的存储引擎的索引结构不同，它们的功能也不同

作用

1. 数据存储与管理

• 决定数据在磁盘上怎么组织（页、区、段、表空间）
• 决定索引结构（B+树、哈希等）

2. 索引维护

• 比如 InnoDB 里的主键索引（聚簇索引）、辅助索引
• 负责插入、更新时自动维护索引结构

3. 事务支持（不同引擎差异很大）

• InnoDB：支持事务（ACID）、行级锁、MVCC
• MyISAM：不支持事务，只有表级锁

4. 锁机制

• 决定并发控制的粒度
• 行锁、表锁、意向锁等，都是引擎层在实现

5. 缓存与日志

• InnoDB 有 buffer pool、redo log、undo log，保证性能和数据一致性
• 其他引擎可能实现不同

存储层

主要是存储数据库的相关数据，包含一系列日志
将数据存储在文件系统之上，并完成与存储引擎的交互

存储引擎

存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式
存储引擎基于数据库表，不是基于数据库的——》一个数据库下的多张表可以选择不同的存储引擎（存储引擎也被称为表的类型）

建表时，没有指定存储引擎，默认InnoDB（MySQL 5.5后）

1. 指定存储引擎

create table 表名(
    字段1 类型,
    ...
    字段n 类型,
)ENGINE = INNODB;  

2. 查看当前数据库支持的存储引擎

show engines;

InnoDB 存储引擎

InnoDB 是一种兼顾 高可靠性 和 高性能 的通用存储引擎，在MySQL5.5之后，InnoDB是默认的 MySQL 存储引擎

在磁盘中涉及到的文件
InnoDB 引擎的每张表都会对应一个 ×××.ibd 的表空间文件（×××是表名），该文件存储 表的结构、数据和索引
（二进制文件，不能直接在记事本中打开）

支持事务、外键、行级锁

逻辑存储结构
分为五个部分
TableSpace：表空间
Segment：段
Extent：区
Page：页
Row：行

表空间（TableSpace）包括段（Segment）
段（Segment）包括区（Extent）
区（Extent）包含页（Page）
页（Page）包含行（Row）
Trx id ：最后一次操作事务的id
Roll pointer ： 指针
col… ： 字段

页 是磁盘操作的 最小单元
一个 区 的大小是固定的 1M
一个 页 的大小是固定的 16K
一个区中可以包含64个页

MyISAM 存储引擎

MyISAM 是 MySQL 早期默认的存储引擎

特点：
不支持事务和外键
支持表锁，不支持行锁
访问速度快

在磁盘中涉及到的文件：
.MYD ：存放数据
.MYI ：存储索引
.sdi : 存储表结构的信息

Memory 存储引擎

Memory 引擎的表的数据存储在内存中，由于收到硬件问题和断电问题的影响，只能将这些表作为临时表或缓存使用

特点：
内存存放，访问速度快
hash索引

在磁盘中涉及到的文件：
.sdi ：存储表结构信息