MySQL基础-第一章

1.MySQL服务器逻辑架构图

主要关注第二层架构。大多数MySQL的核心服务功能都在这一层，包括查询解析，分析，优化，缓存以及所有内置函数，以及所以跨存储引擎（通用）功能也都在这一层实现，例如：存储过程，触发器，视图等。

 

2.MySQL的优化与执行

        MySQL会执行查询，并创建内部数据结构（解析树），然后对其做各种优化，包括重写查询、决定表的读取顺序以及合适的索引。对于 SELECT 语句，参考逻辑架构图，在解析查询之前，服务器会先检查查询缓存（Query Cache），如果能够找到，则服务器无需再次查询解析、优化和执行，而是直接返回查询缓存中的结果集。

 

3.基于读写锁并发控制

        无论何时，只要有多个操作需要在同一时刻修改数据，将产生并发控制的问题。MySQL通过锁来控制并发读或者并发写。

        a.共享锁（夏洛克 shared lock）也被称为读锁（read lock）。读锁是共享的，多个客户在同一时刻可以读取同一个资源，而互不干扰。

        b.排它锁（exclusive lock）也被称为写锁（write lock）。写锁会阻塞其他的锁（包括写锁和读锁），这样既保证一次只有一个用户写入【且非完整写入信息不会被读取到】（需要结合事务）。

       需要注意，写锁具有高优先级，写锁可能会插队到读锁之前。

 

5.基于锁策略并发控制

        一种提高共享资源并发的方式就是对资源的锁定具有粒度选择性，尽量只锁定需要修改的部分。在给定的资源上，锁越少，系统并发程度越高。但是数据准确性、安全性也非常重要，所以，所谓锁策略是指：在锁的开销和数据的安全行之间寻求平衡，当然这种平衡也会影响到性能（锁的各种操作如获得锁，检查锁，释放锁都会增加系统开销）。

        a.表锁（table lock）。表锁是MySQL中最基本的锁策略，即对整张表的锁定。

        b.行级锁（row lock）。行级锁可以最大程度支持并发处理，行级锁只在存储引擎层实现，不同的存储引擎可能有不同的实现。

 

6.事务

        事务是指一组原子性的SQL查询，或者说一个独立的工作单元。事务拥有4个特性ACID。

        a）原子性（atomicity） 一个事务是不可分割的最小工作单元，整个事务中的操作全部提交成功或全部失败回滚。

        b）一致性（consistency） 只能从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。

        c）隔离性（isolation） 通常来说，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。

        d）持久性（durability） 理解为写入磁盘。

        一个实现了ACID的数据库相比没有实现ACID的数据库，通常需要更强的CPU处理能力、更大的内存和更多的磁盘空间。

       6.1 隔离级别

           较低的隔离级别通常可以执行更高的并发，系统的开销也更低。

           READ_UNCOMMIT（未提交读）：事务中的修改，即使没有提交，对其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据也被称为 脏读（Dirty Read），从性能上来说，READ UNCOMMIT 不会比其他的级别好太多，但是会招致很多麻烦,，较为少用。

           READ_COMMIT（提交读）：大多数数据库系统的默认隔离级别（MySQL不是），READ_COMMIT满足事务的简单定义“一个事务开始时，只能看见已经提交的事务所做的修改”。换句话说：一个事务从开始直到提交之前，所做的任何修改对其他事务都不可见。这个级别有时候称为不可重复读（nonrepeatable  read）。该级别下执行同样的查询，有可能得到不一样的结果。

           REPEATABLE_READ（可重复读）：MySQL使用的默认隔离级别。该级别可以避免脏读。但是无法避免幻读（Phantom Read），幻读是指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，当之前事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行（Phtantom Row），一般通过MVCC（多版本并发控制）可以解决幻读问题。

           SERIALIZABLE（可串行化）：最高隔离级别，强制事务串行执行，避免了幻读问题。SERIALIZABLE会在读取每一行数据都加锁，所以可能导致大量的超时和锁竞争问题。实际中较少用到。

ANSI SQL隔离级别

 

7.死锁

        当多个事务试图以不同的顺序锁定资源时，就可能产生死锁；多个事务同时锁定一个资源时，也会产生死锁。举例：

        事务1：

               START TRANSACTION;

               UPDATE STOCK_PRICE SET CLOSE = 45.50 WHERE ID = 4 AND DATA = '2002-05-01';

               UPDATE STOCK_PRICE SET CLOSE = 25.50 WHERE ID = 3 AND DATA = '2002-05-02';

               COMMIT;

         事务2：

               START TRANSACTION;

               UPDATE STOCK_PRICE SET HIGH = 34.50 WHERE ID = 3 AND DATA = '2002-05-02';

               UPDATE STOCK_PRICE SET HIGH = 28.50 WHERE ID = 4 AND DATA = '2002-05-01';

               COMMIT;

如果事务1和事务2正好都执行了第一条update，更新并锁定当前行，此时则产生死锁。目前数据库系统都有死锁检测和死锁超时机制，大多数情况下，只需要重新执行因死锁回滚的事务即可。

 

8.事务日志

        事务日志可以帮助提高事务的效率，事务日志是内存操作，然后把该修改行为记录到硬盘上的事务日志中，即日志持久化之后，后台可以慢慢的把数据刷回到数据库中，这样的方式称之为预写式日志（Write-Ahead Logging），写数据会有两次磁盘操作。