MySQL架构

MySQL架构

• MySQL逻辑架构
  • 逻辑架构图
  • 第一层：连接处理、授权认证、安全等等
  • 第二层：核心服务功能如查询解析、分析、优化、缓存、所有的内置函数（日期、时间、数学、加密函数等），所有跨存储引擎功能：存储过程、触发器、视图等
  • 第三层：存储引擎。mysql数据的存储和提取
• 并发控制
  • 读写锁
    • 共享锁（读锁）：相互不阻塞
    • 排它锁（写锁）：写锁阻塞其他的写锁和读锁
  • 锁粒度
    • 表锁：开销最小，锁定整张表
    • 行级锁：最大程度地支持并发处理，也带来了最大的锁开销
• 事务
  • 四大特性（ACID）
    • 原子性（atomicity）
      一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚
    • 一致性（consistency）
      数据库总是从一个一致性的状态转换到另外一个一致性的状态
    • 隔离性（isolation）
      一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的
    • 持久性（durability）
      一旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中
  • 四种隔离级别
    • 未提交读（READ UNCOMMITTED）
      事务可以读取未提交的数据，也被称为脏读
    • 提交读（READ COMMITTED）
      只能“看到”已提交的事务所做的修改，符合隔离性，也叫做不可重复读（两次执行同样的查询，可能会得到不一样的结果）
    • 可重复读（REPEATABLE READ） mysql默认事务隔离级别
      在同一个事务中多次读取同样记录的结果是一致的，解决了脏读，存在幻读
      幻读：当某个事务在读取某个范围内的记录时，另外一个事务又在该范围内插入了新的记录，当之前的事务再次读取该范围内的记录时，会产生幻行。
      InnoDB存储引擎通过多版本并发控制（MVCC）解决了幻读问题
    • 可串行化（SERIALIZABLE）
      最高隔离级别，强制事务串行执行，读取的每一行数据上都加锁
    • 总结
      
  • 死锁
    • 两个或多个事务在同一资源上相互占用，并请求锁定对方占用的资源，从而导致恶性循环现象
    • 多个事务以不同的顺序锁定资源或者同时锁定同一个资源时，可能会产生死锁
    • 解决
      • 提供死锁检测和死锁超时机制
      • InnoDB存储引擎处理死锁的方法：将持有最少行级排他锁的事务进行回滚
  • MySQL中的事务
    • MySQL提供了两种事务型的存储引擎：InnoDB和NDB Cluster
    • 自动提交（AUTOCOMMIT）
      • MySQL默认采用自动提交模式
      • 查看与修改自动提交模式

      SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT'
      SET AUTOCOMMIT=1
      

    • 隐式和显示锁定
      • InnoDB采用的是两阶段锁定协议
      • 隐式锁定
        InnoDB会根据隔离级别在需要的时候自动加锁
      • 显示锁定
        InnoDB支持通过特定的语句进行显示锁定，如LOCK TABLES、UNLOCK TABLES
        需要用到事务时，建议选择事务型存储引擎，而非进行显示锁定
• 多版本并发控制
  • 非阻塞读操作，写操作也只锁定必要的行，开销更低，行级锁的变种
  • 通过保存数据在某个时间点的快照来实现的
  • 乐观并发控制和悲观并发控制
  • InnoDB的MVCC
    • 在每行记录后面保存两个隐藏的列，一个保存行的创建时间，一个保存行的过期时间（或删除时间），存储的并不是实际的时间值，而是系统版本号。没开始一个新的事务，系统版本号都会自动递增
    • SELECT
      • 查找版本早于当前事务版本的数据行
      • 行的删除版本要么未定义，要么大于当前事务版本号
    • INSERT
      为新插入的每一行保存当前系统版本号作为行版本号
    • DELETE
      为删除的每一行保存当前系统版本号作为行删除标识
    • UPDATE
      为插入一行新纪录，保存当前系统版本号作为行版本号，同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除标识
    • MVCC只在 可重复读 和 提交读 两个隔离级别下工作
• MySQL的存储引擎
  待更...