新手入門Mysql–概念

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1. 是什麼？

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

1.1 RDBMS

RDBMS 即關系數據庫管理系統(Relational Database Management System)的特點：

1.數據以表格的形式出現

2.每行為各種記錄名稱

3.每列為記錄名稱所對應的數據域

4.許多的行和列組成一張表單

5.若幹的表單組成database

1.2 MySQL數據庫

MySQL 是一個關系型數據庫管理系統，由瑞典 MySQL AB 公司開發，目前屬於 Oracle 公司。MySQL 是一種關聯數據庫管理系統，關聯數據庫將數據保存在不同的表中，而不是將所有數據放在一個大倉庫內，這樣就增加瞭速度並提高瞭靈活性。

  • MySQL 是開源的，目前隸屬於 Oracle 旗下產品。
  • MySQL 支持大型的數據庫。可以處理擁有上千萬條記錄的大型數據庫。
  • MySQL 使用標準的 SQL 數據語言形式。
  • MySQL 可以運行於多個系統上，並且支持多種語言。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 開發語言。
  • MySQL 支持大型數據庫，支持 5000 萬條記錄的數據倉庫，32 位系統表文件最大可支持 4GB，64 位系統支持最大的表文件為8TB。
  • MySQL 是可以定制的，采用瞭 GPL 協議，你可以修改源碼來開發自己的 MySQL 系統。

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，真正提供數據存儲和數據處理功能的MySQL服務器進程

  • mysqld:

MySQL服務器守護程序，在後臺運行。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，端口監聽連接，管理MySQL實例

  • MySQL memory allocation:

MySQL的要求的內存空間是動態的，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行計劃，我們隻能共享同一會話域內的數據集。

  • SESSION

為每個客戶端連接分配一個會話，動態分配和回收。用於查詢處理，每個會話同時具備一個緩沖區。每個會話是作為一個線程執行的

  • Parser

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

  • Optimizer

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

  • Metadata cache

緩存對象元信息和統計信息

  • 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。查詢緩存基於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。如果索引數據量小，它將緩存索引結構和葉子節點（存儲索引數據）。如果索引很大，它隻會緩存索引結構，通常供MyISAM存儲引擎使用

2.2 網絡協議

2.2.1 通信協議

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別：

方式 默認開啟 支持系統 隻支持本機 如何開啟 參數配置
TCP/IP 是 所有系統 否 –skip-networking=yes/no –port–bind-address
TLS/SSL 是 所有系統（基於TCP/IP)之上 否 –ssl=yes/no –ssl-* options
Unix Sockets 是 類Unix系統 是 –socket= 來關閉 –socket=socket path
Shared Memory 否 Windows系統 是 –shared-memory=on/off. –shared-memory-base-name=
Named pipes 否 Windows系統 否 –enable-named-pipe=on/off –socket=

2.2.2 報文格式

協議頭：

每個協議頭共4個字節

– 包數據長度:

前三個字節表示數據部分的長度（不包括協議頭），三字節能表示的最大長度是16M-1（2^24 – 1），如果要發送的數據部分大於這個長度，要進行拆包，每16M-1個長度為一包。接收端在接受數據的時候，如果檢測到包的長度是16M-1，說明後續還有數據部分，直到接收到<16M-1長度的數據包結束。這意味著最後一包的數據長度可能為0.

序號:

1個字節，從0開始遞增。當發送一個新的sql、數據庫重連，該值清0（函數sql/Net_serv.cc : net_clear).

數據類型：

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

     1. 可變長度的整數   
        對該類數據的存取在函數：sql-common/Pack.c: 存整數： net_store_length     讀整數：net_field_length
        如果數值<251,直接用一個字節存儲這個值。
       如果251<=數值<2^16, 采用3個字節存儲，第一個字節是252， 另外2個字節存儲整數內容
       如果2^16<=數值<2^24，采用4字節存儲，第一個字節是252，另外3個字節存儲整數內容
       如果2^24<=數值<2^64，采用9字節存儲，第一個字節255，另外8字節存儲整數內容
       如果第一個字節為251，表示該整數字段為null
       如果第一個字節為255，表示該字節是ERR包的第一個字節
   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進行編碼。

2.3 SQL語法

可以把 SQL 分為兩個部分：數據操作語言 (DML) 和 數據定義語言 (DDL)。 SQL (結構化查詢語言)是用於執行查詢的語法。但是 SQL 語言也包含用於更新、插入和刪除記錄的語法。

查詢和更新指令構成瞭 SQL 的 DML 部分：

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

SQL 中最重要的 DDL 語句:

CREATE DATABASE – 創建新數據庫ALTER DATABASE – 修改數據庫CREATE TABLE – 創建新表ALTER TABLE – 變更（改變）數據庫表DROP TABLE – 刪除表CREATE INDEX – 創建索引（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瞭解Mysql是什麼，後續深入。也請大傢多多關註WalkonNet的更多內容

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