MySQL簡介
MySQL是一個關系型數據庫管理系統，由瑞典MySQL AB 公司開發，屬于 Oracle 旗下產品。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網站的開發都選擇 MySQL 作為數據庫。
近年來，隨著MySQL的不斷發展，越來越多的互聯網公司也選擇了MySQ作為數據庫存儲，其中不乏一些大廠，說明MySQL越來越受開發者的青睞。
MySQL體系結構
- Connectors組件提供對外的連接，供JDBC、ODBC、php、 Python等進行數據庫連接
- 連接池組件(Connection Pool) 負責接收外部請求，將請求轉發到對應的模塊，每個連接成功的請求都會分配一個線程來負責維護客戶端與MySQL服務器的連接，該線程負責接收客戶端的請求，返回結果給客戶端
- 管理服務和工具組件（Management Service & Utilities）負責MySQL服務端的管理，如備份、恢復、安全、配置等
- SQL接口組件（SQL Interface） 負責處理DML、DDL、存儲過程、觸發器等SQL操作，并返回結果
- 查詢分析器組件（Parser） 分析SQL（檢查語法、合法性）
- 優化器組件（Optimizer） 優化SQL命令進行標準的優化分析
- 緩沖組件（Caches & Buffers） 用于查詢數據的緩沖和緩存
- 插件式存儲引擎（Pluggable Storage Engines） MySQL特有的特性，提供了各種類型的存儲引擎用于不同的業務場景
- 物理文件（File System） 存儲MySQL 數據庫文件、日志文件、redo日志、Undo日志、索引等文件
MySQL區別于其他數據庫最重要的一個特點就是插件式存儲引擎
存儲引擎是底層物理結構的實現，每個存儲引擎開發者可以按照自己的意愿來進行開發
存儲引擎是基于表的，而不是數據庫。也就是同一個庫中的不同表可以采用不同的存儲引擎
存儲引擎的好處是，每個存儲引擎都有各自的特點，能夠根據具體的應用建立不同存儲引擎表
MySQL存儲引擎
由于MySQL數據庫開源特性，產生了很多種不同的存儲引擎，下面來介紹幾種常用的存儲引擎
InnoDB存儲引擎
InnoDB存儲引擎支持事務，其設計目標主要面向在線事務處理（OLTP）的應用
其特點是行鎖設計、支持外鍵，并支持類似于Oracle的非鎖定讀，即默認讀取操作不會產生鎖
從MySQL數據庫5.5.8版本開始，InnoDB存儲引擎是默認的存儲引擎
InnoDB通過使用多版本并發控制（MVCC）來獲得高并發性，并且實現了SQL標準的4種隔離級別，默認為REPEATABLE級別。同時，使
用一種被稱為next-key locking的策略來避免幻讀（phantom）現象的產生。除此之外，InnoDB儲存引擎還提供了插入緩沖（insert
buffer）、二次寫（double write）、自適應哈希索引（adaptive hash index）、預讀（read ahead）等高性能和高可用的功能
實際工作中，InnoDB應該是用的最多的存儲引擎
MyISAM存儲引擎
MyISAM存儲引擎不支持事務、表鎖設計，支持全文索引，主要面向一些OLAP數據庫應用
在MySQL 5.5.8版本之前MyISAM存儲引擎是默認的存儲引擎（除windows版本外），5.5.8以后默認存儲引擎就換成InnoDB
MyISAM存儲引擎表由MYD和MYI組成，MYD用來存放數據文件，MYI用來存放索引文件
注意 對于MyISAM存儲引擎表，MySQL數據庫只緩存其索引文件，數據文件的緩存交由操作系統本身來完成，這與其他使用LRU算法緩存
數據的大部分數據庫大不相同。此外，在MySQL 5.1.23版本之前，無論是在32位還是64位操作系統環境下，緩存索引的緩沖區最大只能設置為4GB。在之后的版本中，64位系統可以支持大于4GB的索引緩沖區
NDB存儲引擎
NDB存儲引擎是一個集群存儲引擎，類似于Oracle的RAC集群，不過與Oracle RAC share everything架構不同的是，其結構是
sharenothing的集群架構，因此能提供更高的可用性
NDB的特點是數據全部放在內存中（從MySQL 5.1版本開始，可以將非索引數據放在磁盤上），因此主鍵查找（primary key lookups）的
速度極快，并且通過添加NDB數據存儲節點（Data Node）可以線性地提高數據庫性能，是高可用、高性能的集群系統
關于NDB存儲引擎，有一個問題值得注意，那就是NDB存儲引擎的連接操作（JOIN）是在MySQL數據庫層完成的，而不是在存儲引擎層完成的。這意味著，復雜的連接操作需要巨大的網絡開銷，因此查詢速度很慢
Memory存儲引擎
Memory存儲引擎（之前稱HEAP存儲引擎）將表中的數據存放在內存中，如果數據庫重啟或發生崩潰，表中的數據都將消失。它非常適合
用于存儲臨時數據的臨時表，以及數據倉庫中的緯度表。Memory存儲引擎默認使用哈希索引，而不是我們熟悉的B+樹索引
雖然Memory存儲引擎速度非常快，但在使用上還是有一定的限制。比如，只支持表鎖，并發性能較差，并且不支持TEXT和BLOB列類型。
最重要的是，存儲變長字段（varchar）時是按照定常字段（char）的方式進行的，因此會浪費內存
Archive存儲引擎
Archive存儲引擎只支持INSERT和SELECT操作，從MySQL 5.1開始支持索引。Archive存儲引擎使用zlib算法將數據行（row）進行壓縮后存儲，壓縮比一般可達1∶10。正如其名字所示，Archive存儲引擎非常適合存儲歸檔數據，如日志信息。Archive存儲引擎使用行鎖來實現高并發的插入操作，但是其本身并不是事務安全的存儲引擎，其設計目標主要是提供高速的插入和壓縮功能。
Federated存儲引擎
Federated存儲引擎表并不存放數據，它只是指向一臺遠程MySQL數據庫服務器上的表。這非常類似于SQL Server的鏈接服務器和Oracle
的透明網關，不同的是，當前Federated存儲引擎只支持MySQL數據庫表，不支持異構數據庫表。
Maria存儲引擎
Maria存儲引擎是新開發的引擎，設計目標主要是用來取代原有的MyISAM存儲引擎，從而成為MySQL的默認存儲引擎。
Maria存儲引擎的特點是：支持緩存數據和索引文件，應用了行鎖設計，提供了MVCC功能，支持事務和非事務安全的選項，以及更好的BLOB字符類型的處理性能。
SQL是如何執行的
一條查詢的SQL發送到MySQL服務器被執行，返回查詢結果，這中間經歷了什么？下面我們來看一下一條SQL語句從客戶端發送給MySQL服務器，MySQL到底執行了哪些操作？
如上圖所示
- 客戶端SQL發送到MySQL服務端，首先會去查詢緩存里面查找，如果多次執行同一個SQL是會命中緩存中，此時直接通過緩存來取數據
- 若沒有命中查詢緩存，則將SQL發送給解析器，解析器會對SQL過行語法、語義分析，同時也會對SQL合法性進行校驗
- SQL語義解析出來后，優化器會對SQL語義進行優化，比如，是走索引還是全表掃描，優化器會根據實際情況來確定一個最優的執行方案（當然，不一定是最優的，只是給出MySQL認為是最優的執行方案）
- 優化完畢后，就給到執行器進行執行SQL，取出SQL執行結果
- 最后將執行結果返回給客戶端
簡單歸納一下，一條SQL在MySQL中的執行過程如下：SQL ==> 查詢緩存 ==> 解析器 ==> 優化器 ==> 執行器
當然，實際的過程遠遠比這個要復雜，這里只是列出來大致的步驟和過程，方便大家理解
