mysql的基础架构
Mysql是由SQL接口，解析器，优化器，缓存，存储引擎组成的。
connectors(连接管理器)：与其他编程语言中的sql 语句进行交互
Management Serveices & Utilities：系统管理和控制工具
Connection Pool (连接池)：管理缓冲用户连接，线程处理等需要缓存的需求
SQL Interface(SQL接口)：接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface
Parser (解析器)：QL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。
主要功能：
a . 将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤，后面SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的
b. 如果在分解构成中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的，语句将不会继续执行下去
Optimizer (查询优化器)：SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化(产生多种执行计划,最终数据库会选择最优化的方案去执行,尽快返会结果) 他使用的是“选取-投影-联接”策略进行查询。
Cache和Buffer (查询缓存)：如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。
这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等
Engine (存储引擎)：存储引擎是MySql中具体的与文件打交道的子系统。也是Mysql最具有特色的一个地方。
Mysql的存储引擎是插件式的。它根据MySql AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制（这种访问机制就叫存储引擎）
mysql访问流程：
面向用户的一端叫做：连接管理器
连接管理器负责接收用户连接，并建立用户连接
然后，到达查询缓存和分析器(如果缓存中有结果，那么直接从告诉缓存中返回给用户(只和读操作的查询操作有关系)；如果缓存没有命中，那么交给分析器，做四大分析，如果分析的结果，发现缓存中有结果，再交给缓存，否则向下给优化器)
优化器完成优化，交给存储引擎(真正的执行者)，然后交给存储端
连接管理器需要做的事：
接受请求
创建线程
认证用户
建立安全连接
mysql并发控制
并发控制：两个(或更多)用户，试图同时读写同一个数据，都会带来并发控制问题
myslq依赖的并发技术：
锁：读锁，写锁
时间戳：记录每个事务的启动执行时间
MVCC多版本快照隔离
多版本并发控制(MVCC)：每一个用户在操作数据的时候，都不是操作原数据，而是数据的一个副本(快照)，以时间戳为标志谁先谁后。
mysql的读写锁
锁：是最简单的并发控制机制(并不是多版本并发控制的机制)
读锁：共享锁，允许同时读，不允许写
写锁：独占锁，既不允许其他用户读，也不允许写
mysql对表手动加锁方式：
mysql> HELP LOCK Name: 'LOCK' Description: Syntax: LOCK TABLES tbl_name [[AS] alias] lock_type [, tbl_name [[AS] alias] lock_type] ... // tbl_name：表名 lock_type：锁类型 lock_type: READ [LOCAL] | [LOW_PRIORITY] WRITE UNLOCK TABLES //解锁
加锁示例：
MariaDB [fsx]> SHOW TABLES; +---------------+ | Tables_in_fsx | +---------------+ | fsx | +---------------+ MariaDB [fsx]> DESC fsx; +-------+---------------------+------+-----+---------+----------------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+---------------------+------+-----+---------+----------------+ | cid | tinyint(3) unsigned | NO | PRI | NULL | auto_increment | | name | varchar(30) | NO | | NULL | | | sex | enum('boy','sex') | YES | | NULL | | | age | tinyint(4) | NO | | NULL | | +-------+---------------------+------+-----+---------+----------------+ MariaDB [fsx]> LOCK TABLES fsx READ; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> INSERT INTO fsx (name,sex,age) VALUES("pqy","girl",21); ERROR 1099 (HY000): Table 'fsx' was locked with a READ lock and can't be updated MariaDB [fsx]> UNLOCK TABLES; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> INSERT INTO fsx (name,sex,age) VALUES("pqy","girl",21); Query OK, 1 row affected, 1 warning (0.07 sec)
mysql服务器支持表级锁，行锁需要由存储引擎完成
表锁
页锁
行锁
mysql事务
当需要对数据表执行一系列多个操作的情况下，为了防止这些操作中的部分操作执行成功而另一些操作执行失败，从而导致数据不正确，我们就需要使用事务了。
事务：多项操作指向一个处理单元，要么同时执行，要么都不执行。一个事务需要大量的cpu和io操作。 一般能够启动事务的操作：一堆sql语句，ODBC中启动事务的指令。
一个RDBMS支持事务，指的是能够满足四种ACID测试：
原子性：操作不可被打断
一致性：事务完成前后结果一致
隔离性：两个事务同时执行，第一个事务在完成之前不能被第二个事务所知道，即事务之间互不影响
持久性：即使服务器down机，数据不能丢失
mysql是插件式存储引擎，事务处理能力是由引擎提供的，MYISAM不支持事务，INnoDB支持事务。
一致性实现
一致性：在隔离状态下，数据库一定要从一个状态平稳转换到另一个状态，两个状态的状态基不变，服务器状态不变。如：
A账户原本有1000rmb，给B账户转500rmb，B账户原本也是1000rmb，转账结束后，AB账户金钱总和应该是200rmb不变
事务日志：可以完成对突然down机而未为完成的事务进行还原，从而提高ACID兼容性
重作日志(redo log)：每一个操作在真正写入数据库之前写入日志中，即可以根据日志无限重作
撤销日志(undo log)：在操作之前把原有的状态保留，万一需要还原，可以进行撤销所有操作
所有的mysql操作，先在内存中完成，事务结束后，写入到日志中，过一段时间，写入磁盘空间(数据文件)，即由重作日志再完成一次
所以，在事务中，所有操作都是执行了两次，一次日志，一次磁盘数据文件。在日志中的操作是特别快的，因为日志仅仅记录操作，而不是操作数据本身。
如果一个事物结束，写入到了日志，但是从日志往数据文件中写入的时候，突然down机：
在每次启动时，mysql都会先读取日志，然后进行同步，也就是修复过程。
一般情况下，日志文件有两个，叫日志组，写满一个时，另一个接管，写满的日志文件去同步。日志文件不是越大越好，根据事务进行选择。切事务日志和数据文件不再同一磁盘上，保证一个磁盘坏了，可以还原。(牵扯到备份技术，和raid技术)
隔离性实现
如何启动事务，看下一节介绍
尽量让不同事务之间的干扰降低，所以让事务进行串行执行，但是这又失去了并发能里。为了折中解决该问题，sql引入了隔离级的技术，共有四种隔离级：
READ-UNCOMMITTED 读未提交：别的事务操作，立刻可以发现，这是最低的隔离级别
READ-COMMITTED 读提交：别的事务提交后，才能看到
REPEATABLE-READ 可重读：无论提交与否，至始至终，看到的数据不变
SERIABLIZABLE串行：
由上往下，并发能力越来越低，串行，隔离能力越来越高，mysql默认是REPEATABLE READ
MariaDB [fsx]> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%iso%'; //全局变量 +---------------+-----------------+ | Variable_name | Value | +---------------+-----------------+ | tx_isolation | REPEATABLE-READ | +---------------+-----------------+ //要想永久生效，修改配置文件 MariaDB [fsx]> SET GLOBAL tx_isolation="REPEATABLE-READ"; //临时修改全局变量 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="READ-UNCOMMITTED"; //临时修改局部变量 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT @@tx_isolation; +------------------+ | @@tx_isolation | +------------------+ | READ-UNCOMMITTED | +------------------+
事务隔离级别对事务的影响
读未提交
打开两个mysql会话，都设置隔离级别未READ-UNCOMMITTED，两个会话都打开事务
会话1：
MariaDB [fsx]> SELECT @@tx_isolation; +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="READ-UNCOMMITTED"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT @@tx_isolation; +------------------+ | @@tx_isolation | +------------------+ | READ-UNCOMMITTED | +------------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 21 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+
会话2：
MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="READ-UNCOMMITTED"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
会话修改fsx表中一个数据：
MariaDB [fsx]> UPDATE fsx SET age=22 WHERE name="qpy"; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
因为隔离级别是读未提交，所以在会话2中查看：
MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 22 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
此时，会话1中撤回修改操作：
MariaDB [fsx]> ROLLBACK; Query OK, 0 rows affected (0.34 sec)
再在会话2中查看fsx表：
MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 21 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
这就出现了幻读
读提交
打开两个mysql会话，都设置隔离级别未READ-COMMITTED，两个会话都打开事务
会话1：
MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="READ-COMMITTED"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 21 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
会话2：
MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="READ-COMMITTED"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
会话1修改fsx表中数据，不提交情况下，会话2看不到fsx表的数据变化：
会话1修改数据：
MariaDB [fsx]> UPDATE fsx SET age=22 WHERE name="qpy"; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
会话2查看：
MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 21 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
当会话1提交后，会话2可以看到改变：
会话1提交：
MariaDB [fsx]> COMMIT; Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
会话2查看：
MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 22 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
所谓读提交，就是别人提交后才可读，不提交就看不到变化 这样在一次会话中，仍会出现幻读
可重读
打开两个mysql会话，都设置隔离级别未REPEATABLE-READ，两个会话都打开事务
会话1：
MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="REPEATABLE-READ"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 28 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
会话2：
MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="REPEATABLE-READ"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 28 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec)
会话1修改fsx表数据，并且提交：
MariaDB [fsx]> UPDATE fsx SET age=43 WHERE name="qpy"; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 43 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> COMMIT; Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
会话2查看fsx表：
MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 28 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec) //注意：尽管会话1提交了，但此时会话2还是不能看到变化，也就是REPEATABLE-READ比READ-COMMIT隔离级别更高
当会话2也进行提交，再次打开一个会话，查看fsx表：
MariaDB [fsx]> COMMIT; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 43 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec) //此时，数据变化
可重读，隔离的是同时打开的事务之间，即使提交完成，任何操作也都不可见，所以事务提交前后会有幻读问题
串行
打开两个mysql会话，都设置隔离级别未REPEATABLE-READ，两个会话都打开事务
会话1：
MariaDB [fsx]> SET tx_isolation="SERIALIZABLE"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+------+------+-----+ | 4 | qpy | girl | 21 | | 5 | cooc | girl | 31 | | 6 | fsx | boy | 24 | +-----+------+------+-----+ 3 rows in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> UPDATE fsx SET age=44 WHERE name="qpy"; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
会话2如果此时也对fsx表中同样数据进行修改，则会进入阻塞状态：
ariaDB [fsx]> SET tx_isolation="SERIALIZABLE"; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
串行的隔离级别，禁止了并发，所以必须一个事务提交之后，另一个事务才进行对同一个数据的操作
原子性
原子性：一个事务可能有多个执行单元，这些语句要么同时都完成，要么都不完成，当作一个整体看待。即事务锁引起的所有数据库操作在数据库中完全执行，否则完全不执行
持久性
持久性：一旦事务成功执行完成，无论任何情况，任何意外，都必须保证事务结果可得到，不可再次发生变化，表现出一致性。
提供持久性的方法：
事务提交之前，将数据写入磁盘(随机IO)，持久性存储。效率低，且撤销时还需要从磁盘上撤销
结合事务日志完成，先写入事务日志中(顺序IO)，然后写入数据文件
事务一旦提交，就无法撤销，需要通过补偿事务来完成撤销。
事务的状态：
活动事务
部分提交事务：在提交过程中，一部分写入到磁盘，另一部分在写入。最后一条语句执行后，提交前
失败
终止
状态事务转换，从活动事务开始，到部分提交或者失败，如果部分提交完成，则提交；如果提交失败，则到终止执行状态。
为了进肯能提高资源利用率(IO吞吐量，减少等待时间，事务调度等)，事务提交的过程允许并发，
事务调度策略：
可恢复调度
无级连调度
启动事务
START TRANSACTION：启动一个事务
SQL
COMMIT：提交一个事务
ROLLBACK：回滚，不提交
事务回滚示例：
MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 1 | pqy | | 21 | | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 2 rows in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> DELETE FROM fsx WHERE cid LIKE 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> ROLLBACK; Query OK, 0 rows affected (0.34 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 1 | pqy | | 21 | | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 2 rows in set (0.00 sec)
事务提交示例：
MariaDB [fsx]> START TRANSACTION; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> DELETE FROM fsx WHERE cid LIKE 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> COMMIT; Query OK, 0 rows affected (0.11 sec) //此时提交后就无法回滚 MariaDB [fsx]> ROLLBACK; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 1 row in set (0.00 sec)
事务未提交之前，所有操作都可以撤销
mysql中有一个自动提交的全局变量，autocommit
MariaDB [fsx]> SELECT @@autocommit; +--------------+ | @@autocommit | +--------------+ | 1 | +--------------+ 1 row in set (0.00 sec) 是否会自动提交每一个sql语句，如果设置为1，当没有明确启动事务，则会自动提交；如果设置为0，当没有明确启动事务，则不会自动提交，也就是可以ROLLBACK
关闭自动提交，则不明确启动事务，也可以ROLLBACK
MariaDB [fsx]> SET autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> DELETE FROM fsx WHERE cid=2; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; Empty set (0.00 sec) MariaDB [fsx]> ROLLBACK; Query OK, 0 rows affected (0.06 sec) MariaDB [fsx]> SELECT * FROM fsx; +-----+-------+------+-----+ | cid | name | sex | age | +-----+-------+------+-----+ | 2 | jerry | boy | 22 | +-----+-------+------+-----+ 1 row in set (0.00 sec)