MySQL系列（一）：MySQL深入學(xué)習(xí)先導(dǎo)篇之基礎(chǔ)架構(gòu)

文章目錄

• 為什么要學(xué)習(xí) MySQL？
• 本系列的側(cè)重點(diǎn)是什么？
• 本系列文章學(xué)完之后你能得到什么？
• 關(guān)于 MySQL 環(huán)境及版本的選擇
• 本系列文章大綱
• MySQL 的安裝及驗(yàn)證
• MySQL 的基礎(chǔ)架構(gòu)介紹
• 總結(jié)

為什么要學(xué)習(xí) MySQL？

目前在使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公司中，幾乎每家公司都會(huì)用到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)存儲(chǔ)一些信息。目前市面上用的比較多的主流數(shù)據(jù)庫(kù)有 MySQL、Oracle，以及逐漸流行起來(lái)的 PostgreSQL；下圖為截止發(fā)稿前各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的排名情況（數(shù)據(jù)來(lái)源于 DB-Engines 官網(wǎng)）

從圖中可以看出，前 2 名是 Oracle 和 MySQL，可見(jiàn)其應(yīng)用的受歡迎及廣泛使用程度；由于 Oracle 和 MySQL 都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)且 Oracle 不是免費(fèi)的，本系列文章我們重點(diǎn)來(lái)講解 MySQL 的相關(guān)原理實(shí)現(xiàn)。

本系列的側(cè)重點(diǎn)是什么？

關(guān)于 SQL 基礎(chǔ)語(yǔ)法不會(huì)做過(guò)多講解，如果對(duì) SQL 基礎(chǔ)語(yǔ)法不熟悉的朋友可以在公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù) MySQL，下載《SQL 必知必會(huì)》PDF 進(jìn)行自學(xué)，也可以通過(guò) Google 方式進(jìn)行自學(xué)。

本系列側(cè)重點(diǎn)是 MySQL 的底層實(shí)現(xiàn)原理、SQL 調(diào)優(yōu)、高性能的索引設(shè)計(jì)、MySQL 集群等等。

本系列文章學(xué)完之后你能得到什么？

• 了解 SQL 語(yǔ)句執(zhí)行的底層實(shí)現(xiàn)原理，從而寫(xiě)出更加高效的 SQL
• 學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)和使用索引，從而使其效果最大化
• 學(xué)會(huì)如何構(gòu)建穩(wěn)定的 MySQL 集群
• 應(yīng)付面試及升職加薪（當(dāng)然，這才是我們的最終目標(biāo)）

關(guān)于 MySQL 環(huán)境及版本的選擇

1. 安裝使用環(huán)境：MacBook Pro 10.14.6
2. MySQL 版本：5.6，選擇該版本原因有二：
• 作者公司使用的是 5.6，目前庫(kù)里單表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量?jī)|級(jí)別
• 網(wǎng)上調(diào)研各大互聯(lián)網(wǎng)公司使用的 5.6 和 5.7 居多

基于以上兩點(diǎn)，最終選擇使用 5.6 作為本系列內(nèi)容講解的版本，當(dāng)然也會(huì)介紹一些最新版本下的新特性供大家了解學(xué)習(xí)。

本系列文章大綱

1. MySQL 安裝及基本架構(gòu)原理介紹
2. MySQL 的并發(fā)控制和鎖機(jī)制是怎么工作的
3. MySQL 索引構(gòu)建原理，如果創(chuàng)建出高效的索引
4. SQL 執(zhí)行原理及優(yōu)化
5. MySQL 集群搭建及主從同步原理
6. MySQL 集群的高可用
7. 實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中 MySQL 與緩存是如何配合使用的？
8. MySQL 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)（了解學(xué)習(xí)）
9. ......

以上為本系列文章大綱，當(dāng)然會(huì)隨著文章的逐步講解會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整（主要是作者寫(xiě)文章比較隨性，想到比較好的話題會(huì)隨時(shí)插入到系列文章中來(lái)）。

MySQL 的安裝及驗(yàn)證

1. MySQL 下載地址（https://downloads.mysql.com/archives/community/），選擇5.7的dmg版本下載。

2. 安裝，完成后打開(kāi)系統(tǒng)偏好設(shè)置 -> 點(diǎn)擊 MySQL -> Start MySQL Server

3. 配置環(huán)境變量

4. 驗(yàn)證

到此，MySQL 安裝完成，關(guān)于 MySQL 的語(yǔ)法基本使用，不熟悉的朋友請(qǐng)先看文章開(kāi)頭下載 PDF 進(jìn)行學(xué)習(xí)。

MySQL 的基礎(chǔ)架構(gòu)介紹

MySQL 整個(gè)架構(gòu)圖如上所示，可以分為三部分。第一部分是客戶端，用于向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求；第二部分為淡綠色框里面的內(nèi)容：

• 連接及線程管理模塊：用于管理客戶端請(qǐng)求的，比如檢查驗(yàn)證請(qǐng)求連接的合法性，對(duì)于合法用戶分配處理線程去執(zhí)行任務(wù)等等工作。驗(yàn)證合法性就相當(dāng)于你要回家，但是門(mén)上了鎖，你只有擁有正確的鑰匙才能把房門(mén)打開(kāi)進(jìn)去，而分配處理線程去執(zhí)行任務(wù)就相當(dāng)于你回家了讓掃地機(jī)器人幫你掃地，讓電飯煲?guī)湍阒笾?，而你只是任?wù)的分配者。

• 緩存：用于存儲(chǔ)被頻繁訪問(wèn)的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。其作用是用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)如果在緩存中存在，則直接返回緩存中的數(shù)據(jù)，而不需要再去經(jīng)過(guò)解析器、優(yōu)化器等操作從存儲(chǔ)引擎中獲取，從而加快了數(shù)據(jù)的讀取速度。（題外話，一般涉及到緩存時(shí)，絕大部分情況下是為了提高數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度）

• 解析器：用于解析用戶提交的 SQL 語(yǔ)句，分析請(qǐng)求想要做什么樣的事情。用戶一般提交的請(qǐng)求是 CRUD，比如某個(gè)請(qǐng)求是個(gè) Select，則解析器通過(guò)解析 SQL 語(yǔ)句，發(fā)現(xiàn)是一個(gè)查詢請(qǐng)求，則接下來(lái)就會(huì)進(jìn)行查詢相關(guān)的操作。

• 優(yōu)化器：用于優(yōu)化或者重寫(xiě)用戶的請(qǐng)求 SQL。優(yōu)化或者重寫(xiě) SQL 就是優(yōu)化器覺(jué)得用戶提交的 SQL 不夠高效，優(yōu)化器通過(guò)自己的一套邏輯處理后重寫(xiě)了執(zhí)行相同功能的 SQL 語(yǔ)句，并且其執(zhí)行效率比用戶提交的 SQL 執(zhí)行效率更高。

第三部分是存儲(chǔ)引擎，存儲(chǔ)引擎是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行 CRUD 操作后對(duì)數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)的；不同的存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)的功能也不一樣，比如 InnoDB 存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)了事務(wù)功能，而 MYISAM 存儲(chǔ)引擎并沒(méi)有事務(wù)的功能，再比如 InnoBD 存儲(chǔ)引擎對(duì)于并發(fā)操作實(shí)現(xiàn)了行級(jí)鎖，而 MYISAM 存儲(chǔ)引擎是表鎖。常見(jiàn)的存儲(chǔ)引擎有如下：InnoDB、MYISAM、NDB、Memory 等等，文章以 InnoDB 存儲(chǔ)引擎貫穿整個(gè)系列，因?yàn)?InnoDB 在生產(chǎn)環(huán)境中也是使用最多的存儲(chǔ)引擎。存儲(chǔ)引擎究竟實(shí)現(xiàn)了哪些功能呢？這里以 InnoDB 為例：

總結(jié)

本文主要介紹了為什么要學(xué)習(xí) MySQL，MySQL 的安裝及基本架構(gòu)組成部分的功能介紹，下篇文章我們來(lái)深入了解一下 MySQL 的并發(fā)控制和鎖機(jī)制，敬請(qǐng)期待。