1. 是什么？

MySQL 是最流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在 WEB 應用方面 MySQL 是最好的 RDBMS(Relational Database Management System：關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))應用軟件之一。

1.1 RDBMS

RDBMS 即關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(Relational Database Management System)的特點：

1.數(shù)據(jù)以表格的形式出現(xiàn)

2.每行為各種記錄名稱

3.每列為記錄名稱所對應的數(shù)據(jù)域

4.許多的行和列組成一張表單

5.若干的表單組成database

1.2 MySQL數(shù)據(jù)庫

MySQL 是一個關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典 MySQL AB 公司開發(fā)，目前屬于 Oracle 公司。MySQL 是一種關聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關聯(lián)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內，這樣就增加了速度并提高了靈活性。

• MySQL 是開源的，目前隸屬于 Oracle 旗下產品。
• MySQL 支持大型的數(shù)據(jù)庫。可以處理擁有上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)庫。
• MySQL 使用標準的 SQL 數(shù)據(jù)語言形式。
• MySQL 可以運行于多個系統(tǒng)上，并且支持多種語言。這些編程語言包括 C、C++、Python、Java、 Perl、PHP、Eiffel、Ruby 和 Tcl 等。
• MySQL 對PHP有很好的支持，PHP 是目前最流行的 Web 開發(fā)語言。
• MySQL 支持大型數(shù)據(jù)庫，支持 5000 萬條記錄的數(shù)據(jù)倉庫，32 位系統(tǒng)表文件最大可支持 4GB，64 位系統(tǒng)支持最大的表文件為8TB。
• MySQL 是可以定制的，采用了 GPL 協(xié)議，你可以修改源碼來開發(fā)自己的 MySQL 系統(tǒng)。

2. 工作機制

2.1 整體架構圖（C/S架構）

• Client :

提供連接MySQL服務器功能的常用工具集

• Server :

MySQL實例，真正提供數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理功能的MySQL服務器進程

• mysqld:

MySQL服務器守護程序，在后臺運行。它管理著客戶端請求。mysqld是一個多線程的進程，允許多個會話連接，端口監(jiān)聽連接，管理MySQL實例

• MySQL memory allocation:

MySQL的要求的內存空間是動態(tài)的，比如 innodb_buffer_pool_size (from 5.7.5), key_buffer_size。每個會話都有獨一無二的執(zhí)行計劃，我們只能共享同一會話域內的數(shù)據(jù)集。

• SESSION

為每個客戶端連接分配一個會話，動態(tài)分配和回收。用于查詢處理，每個會話同時具備一個緩沖區(qū)。每個會話是作為一個線程執(zhí)行的

• Parser

檢測SQL語句語法，為每條SQL語句生成SQL_ID，用戶認證也發(fā)生在這個階段

• Optimizer

創(chuàng)造一個有效率的執(zhí)行計劃（根據(jù)具體的存儲引擎）。它將會重寫查詢語句。比如：InnoDB有共享緩沖區(qū)，所以，優(yōu)化器會首先從預先緩存的數(shù)據(jù)中提取。使用 table statistics optimizer將會為SQL查詢生成一個執(zhí)行計劃。用戶權限檢查也發(fā)生在這個階段。

• Metadata cache

緩存對象元信息和統(tǒng)計信息

• Query cache

共享在內存中的完全一樣的查詢語句。如果完全相同的查詢在緩存命中，MySQL服務器會直接從緩存中去檢索結果。緩存是會話間共享的，所以為一個客戶生成的結果集也能為另一個客戶所用。查詢緩存基于SQL_ID。將SELECT語句寫入視圖就是查詢緩存最好的例子。

• key cache

緩存表索引。MySQL keys是索引。如果索引數(shù)據(jù)量小，它將緩存索引結構和葉子節(jié)點（存儲索引數(shù)據(jù)）。如果索引很大，它只會緩存索引結構，通常供MyISAM存儲引擎使用

2.2 網(wǎng)絡協(xié)議

2.2.1 通信協(xié)議

到MySQL5.7為止，總共有五種，分別是TCP/IP，TLS/SSL，Unix Sockets，Shared Memory，Named pipes，下面我們就來看看這五種的區(qū)別：

2.2.2 報文格式

協(xié)議頭：

每個協(xié)議頭共4個字節(jié)

- 包數(shù)據(jù)長度:

前三個字節(jié)表示數(shù)據(jù)部分的長度（不包括協(xié)議頭），三字節(jié)能表示的最大長度是16M-1（2^24 - 1），如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)部分大于這個長度，要進行拆包，每16M-1個長度為一包。接收端在接受數(shù)據(jù)的時候，如果檢測到包的長度是16M-1，說明后續(xù)還有數(shù)據(jù)部分，直到接收到<16M-1長度的數(shù)據(jù)包結束。這意味著最后一包的數(shù)據(jù)長度可能為0.

序號:

1個字節(jié)，從0開始遞增。當發(fā)送一個新的sql、數(shù)據(jù)庫重連，該值清0（函數(shù)sql/Net_serv.cc : net_clear).

數(shù)據(jù)類型：

除了固定長度的整型或者字符串之外，還有其他幾種類型的數(shù)據(jù)。（固定長度字段數(shù)據(jù)的存取：include/Mybyte_order.h ： 存值 intstore 取值：intkorr 多字節(jié)的處理按照小端優(yōu)先的方式）

     1. 可變長度的整數(shù)   
        對該類數(shù)據(jù)的存取在函數(shù)：sql-common/Pack.c: 存整數(shù)： net_store_length     讀整數(shù)：net_field_length
        如果數(shù)值<251,直接用一個字節(jié)存儲這個值。
       如果251<=數(shù)值<2^16, 采用3個字節(jié)存儲，第一個字節(jié)是252， 另外2個字節(jié)存儲整數(shù)內容
       如果2^16<=數(shù)值<2^24，采用4字節(jié)存儲，第一個字節(jié)是252，另外3個字節(jié)存儲整數(shù)內容
       如果2^24<=數(shù)值<2^64，采用9字節(jié)存儲，第一個字節(jié)255，另外8字節(jié)存儲整數(shù)內容
       如果第一個字節(jié)為251，表示該整數(shù)字段為null
       如果第一個字節(jié)為255，表示該字節(jié)是ERR包的第一個字節(jié)
   2. 可編碼長度的字符串
           字符串的長度采用可變長度的整數(shù)進行編碼。

2.3 SQL語法

可以把 SQL 分為兩個部分：數(shù)據(jù)操作語言 (DML) 和 數(shù)據(jù)定義語言 (DDL)。 SQL (結構化查詢語言)是用于執(zhí)行查詢的語法。但是 SQL 語言也包含用于更新、插入和刪除記錄的語法。

查詢和更新指令構成了 SQL 的 DML 部分：

SELECT - 從數(shù)據(jù)庫表中獲取數(shù)據(jù)UPDATE - 更新數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)DELETE - 從數(shù)據(jù)庫表中刪除數(shù)據(jù)INSERT INTO - 向數(shù)據(jù)庫表中插入數(shù)據(jù)SQL 的數(shù)據(jù)定義語言 (DDL) 部分使我們有能力創(chuàng)建或刪除表格。我們也可以定義索引（鍵），規(guī)定表之間的鏈接，以及施加表間的約束。

SQL 中最重要的 DDL 語句:

CREATE DATABASE - 創(chuàng)建新數(shù)據(jù)庫ALTER DATABASE - 修改數(shù)據(jù)庫CREATE TABLE - 創(chuàng)建新表ALTER TABLE - 變更（改變）數(shù)據(jù)庫表DROP TABLE - 刪除表CREATE INDEX - 創(chuàng)建索引（搜索鍵）DROP INDEX - 刪除索引

3. 小結

這篇文章從宏觀和使用角度去了解Mysql是什么，后續(xù)深入。也請大家多多關注腳本之家的更多內容

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