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《MySQL技术内幕》1～3章笔记

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Oct 289, 28089

前言

在阅读姜承尧大大《MySQL技术内幕》的同时，我买了台阿里云服务器，并在上面安装了 5.6.44 版本的 MySQL，以便进行书中的实践。

在看完了本书的前3章后，我觉得有必要停下来从头复习一遍，并思考曾看过的一些内容，故记笔记于此。

数据库与实例

数据库

物理操作系统文件或其他形式文件类型的集合，是由文件组成

实例

由后台线程以及一个共享内存区组成

架构

MySQL数据库实例在操作系统上的表现是一个进程，架构是单进程多线程

Oracle 是多进程的架构，但它的 Windows 版本也是单进程多线程

存储引擎

InnoDB存储引擎

  • 支持事务

  • 面向的是 在线事务处理(OLTP) 的应用

  • 行锁设计、支持外键、非锁定读

  • 从5.5.8版本开始，成为默认的存储引擎

  • 使用 MVCC 获得高并发性

  • 使用 next-key locking 避免幻读

MyISAM存储引擎

  • 不支持事务
  • 面向的是 在线分析处理(OLAP) 的应用
  • 表锁设计、支持全文索引

NDB存储引擎

  • 是一个集群存储引擎，类似于 Oracle 的 RAC 集群
  • 与 Oracle RAC 不同的是，其集群架构是 share nothing 的，能提供更高的可用性
  • 数据全部放入内存中，主键查找速度非常快
  • 缺点：JOIN 操作是在数据库层完成的，复杂的连接操作网络开销较大

其他

Memory 存储引擎

Archive 存储引擎

Federated 存储引擎

Maria 存储引擎

等等

实践

查看当前 MySQL 支持的存储引擎，使用命令：

SHOW ENGINES\G

支持的存储引擎

连接 MySQL

连接 MySQL 操作的本质是 连接进程 和 MySQL 数据库实例 的 进程间通信

常见的进程间通信方式有：

  • 管道
  • 命名管道
  • 共享内存
  • TCP/IP 套接字
  • UNIX 域套接字

TCP/IP

任何平台都支持，是网络中使用得最多的一种方式

使用命令：

mysql -h host_ip_address -u user_name -p password

UNIX域套接字

在 Linux 和 UNIX 环境下，可以使用 UNIX 域套接字

只能当 MySQL 客户端 与数据库实例处在同一台服务器下才能使用

使用命令：

mysql -u user_name -S path_to_socket

可以通过如下命令查询 socket 文件的位置

SHOW VARIABLES LIKE ‘socket’;

InnoDB 存储引擎

特点：行锁设计、支持 MVCC、支持外键、提供一致性非锁定读

从 MySQL 5.5 版本开始是默认的表存储引擎

是第一个完整支持 ACID 事务的 MySQL 存储引擎

InnoDB 体系架构

支持的存储引擎

后台线程

作用：

  1. 负责刷新内存池中的数据，保证缓冲池中的内存 缓存的是最近的数据
  2. 将已修改的数据文件刷新到磁盘文件
  3. 保证数据库发生异常时，InnoDB 能恢复到正常运行状态

MySQL 是一个单进程多线程模型，有以下线程：

  • Master Thread

核心的后台线程

负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘，保证数据一致性

包括：刷新脏页、合并插入缓冲、UNDO 页的回收等

  • IO Thread

InnoDB 引擎大量使用 AIO(Async IO)来处理写 IO 请求

IO Thread 负责这些 AIO 请求的回调

包括 4 个 read thread 和 4 个 write thread

读线程 ID 总是小于写线程

可以使用 SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_%io_threads'\G 查看线程个数

  • Purge Thread

事务提交后，其使用的 undolog 可能不再需要

Purge Thread 主要负责回收已经使用并分配的 undo 页

使用 SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_purge_threads'\G 查看 Purge 线程个数

可以增加该线程个数：

  1. 加快 undo 页的回收
  2. 能进一步利用磁盘的随机读取性能
  • Page Cleaner Thread

负责将脏页刷新到磁盘中

原本该功能在 Master Thread 中，这样做减轻了 Master Thread 的工作

以及减少用户查询线程的阻塞，从而进一步提高 InnoDB 存储引擎的性能

内存池

作用：

  1. 维护所有进程/线程需要访问的多个内部数据结构
  2. 缓存磁盘上的数据以便快速读取，同时在修改磁盘文件数据之前在这里缓存
  3. 重做日志缓冲等