【MySQL 探索者日志 】第二弹 —— 数据库基础
MySQL系列学习笔记：
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3.3、Pluggable Storage Engines（可插拔存储引擎）
1、MySQL服务器，数据库，表关系
所谓安装数据库服务器，只是在机器上安装了一个数据库管理系统程序，这个管理程序可以管理多
个数据库，一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。
为保存应用中实体的数据，一般会在数据库中创建多个表，以保存程序中实体的数据。
数据库服务器、数据库和表的关系如下：
Client（客户端）：代表用户或应用程序，是发起数据库操作请求的一方。
MySQL：是一个开源的关系型数据库管理系统，在图中起到接收客户端请求并处理数据库操作的作用。
DB（数据库）：图中有两个数据库，数据库是用于存储和组织数据的容器。
表：每个数据库包含多个表，表是数据库中用于存储数据的结构，由行和列组成。
整体架构描述了客户端通过 MySQL 来访问和操作数据库中的表数据的关系。这种架构在实际的软件开发和数据管理中非常常见，MySQL 作为中间层负责处理客户端的请求，对数据库进行增删改查等操作。
2、MySQL登录连接服务器
mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p
注意：
3、MySQL架构
MySQL 架构可以分为几个主要部分：
3.1、Connectors（连接器）
提供了多种编程语言和平台的接口，包括 Native C API、JDBC、ODBC、.NET、PHP、Python、Perl、Ruby 和 VB。这些连接器允许不同的应用程序与 MySQL 数据库进行交互。
3.2、MySQL Server（MySQL 服务器）
这是 MySQL 的核心部分，包含多个子模块：Enterprise Management Services & Utilities（企业管理服务和工具）Backup & Recovery（备份和恢复）：用于数据备份和灾难恢复。
Security（安全）：处理用户认证和权限管理。
Replication（复制）：用于数据复制和集群管理。
Cluster（集群）：支持数据库集群。
Partitioning（分区）：数据分区管理。
Instance Manager（实例管理器）：管理数据库实例。
INFORMATION_SCHEMA（信息架构）：存储数据库元数据。
Administrator Workbench（管理员工作台）：提供数据库管理界面。
Query Browser（查询浏览器）：用于执行 SQL 查询。
Migration Toolkit（迁移工具包）：用于数据库迁移。
Connection Pool（连接池）管理数据库连接，包括认证、线程重用、连接限制、检查内存和缓存。
SQL Interface（SQL 接口）处理 SQL 语句，包括 DDL（数据定义语言）、DML（数据操作语言）、存储过程、视图和触发器等。
Parser（解析器）解析和翻译 SQL 查询。
Optimizer（优化器）确定查询执行的最佳路径，基于统计信息。
Caches & Buffers（缓存和缓冲区）包括全局和引擎特定的缓存和缓冲区。
3.3、Pluggable Storage Engines（可插拔存储引擎）
支持多种存储引擎，包括：MyISAM：适用于读密集型应用。
InnoDB：支持事务处理和行级锁定。
Cluster：用于数据库集群。
Falcon：高性能存储引擎。
Archive：用于存储归档数据。
Federated：支持联邦数据库。
Merge：用于合并表。
Memory：内存存储引擎。
Community：社区开发的存储引擎。
Custom：自定义存储引擎。
3.4、File System（文件系统）
支持多种文件系统，包括 NTFS、NFS、SAN 和 NAS。
3.5、Files & Logs（文件和日志）
处理重做日志（Redo）、撤销日志（Undo）、数据文件、索引文件、二进制文件、错误日志、查询日志和慢查询日志。
4、SQL分类
1. 数据定义语言（DDL ）
Data Definition Language
功能：用于定义和管理数据库对象，如数据库、表、视图、索引等结构。
常见语句create：用于创建数据库、表、视图等对象。例如：create table students (id int, name varchar(255));
alter：用于修改现有数据库对象的结构。例如：alter table students add column age int;
drop：用于删除数据库、表、视图等对象。例如：drop table students;
2. 数据操作语言（DML）
Data Manipulation Language
功能：用于对数据库中的数据进行操作，如插入、更新、删除数据。
常见语句insert：用于向表中插入新的数据行。例如：insert into students (id, name) values (1, 'John');
update：用于更新表中的数据。例如：update students set age = 20 where id = 1;
delete：用于从表中删除数据行。例如：delete from students where id = 1;
3. 数据查询语言（DQL）
Data Query Language
功能：用于从数据库中查询数据。
常见语句select：用于从一个或多个表中检索数据。例如：select * from students;
4. 数据控制语言（DCL）
Data Control Language
功能：用于控制数据库的访问权限和安全级别。
常见语句grant：用于授予用户对数据库对象的权限。例如：grant select on students to 'user1';
revoke：用于撤销用户对数据库对象的权限。例如：revoke select on students from 'user1';
5. 事务控制语言（TCL）
Transaction Control Language
功能：用于管理数据库事务，确保数据的一致性和完整性。
常见语句begin transaction：开始一个事务。
commit：提交一个事务，使事务中的更改永久生效。
rollback：回滚一个事务，撤销事务中的更改。
这些分类帮助用户更好地理解和组织 SQL 语句的使用，以满足不同的数据库操作需求。
5、MySQL存储引擎
5.1、什么是存储引擎
存储引擎是数据库管理系统中用于处理数据存储、检索和更新操作的底层软件组件。以下是关于存储引擎的详细介绍
5.2、存储引擎的功能
5.2.1、数据存储
不同的存储方式会影响数据的存储效率和安全性。例如，内存存储引擎读写速度快，但数据在断电后可能丢失；磁盘存储引擎则相对更安全，但读写速度可能较慢。
5.2.2、数据检索
例如，B - 树索引适合范围查询，哈希索引则更适合等值查询。存储引擎根据自身特点选择合适的索引类型来优化数据检索操作，提高查询效率。
5.2.3、数据更新
例如，在支持事务的存储引擎中，会通过日志和锁机制来确保数据在更新过程中的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID 特性）。
5.1、查看存储引擎：
show engines;
5.2、常见的存储引擎
1. MyISAM
特点：适用于读密集型应用。它的表存储结构简单，数据文件和索引文件是分开存储的。
不支持事务处理，但查询速度较快，特别是对于全表扫描操作。具有表级锁定机制，在并发写入操作较多时可能会出现性能瓶颈。
2. InnoDB
特点：支持事务处理（ACID 特性），能够确保数据的一致性和完整性。
采用行级锁定机制，在高并发环境下性能较好，适合 OLTP（在线事务处理）应用。支持外键约束，能够更好地维护表之间的关系。
3. Cluster
特点：主要用于数据库集群，实现数据的分布式存储和高可用性。通过集群技术，可以在多个节点上存储和处理数据，提高系统的可靠性和扩展性。
4. Falcon
特点：高性能存储引擎，设计目标是提供比 MyISAM 和 InnoDB 更好的性能。虽然它在某些方面有独特优势，但目前已不是 MySQL 的主流存储引擎。
5. Archive
特点：主要用于存储归档数据，适合存储大量历史数据。它只支持插入和查询操作，不支持更新和删除操作，数据压缩比高。
6. Federated
特点：支持联邦数据库，能够访问远程数据库中的数据，如同本地数据库一样。适合分布式数据环境，但在网络不稳定时可能会出现性能问题。
7. Merge
特点：用于合并表，它可以将多个结构相同的 MyISAM 表作为一个表来处理。适合于数据仓库等需要对大量数据进行分区存储的场景。
8. Memory
特点：数据存储在内存中，因此读写速度非常快，适合临时表和缓存数据。但是，由于数据存储在内存中，一旦 MySQL 服务器重启，数据将丢失。
9.NDB
特点：这是一种为高可用性和高性能集群环境设计的存储引擎。它采用了分布式、内存中的存储架构，数据被存储在多个节点的内存中，通过网络进行通信和数据同步。这种架构可以提供极高的可用性，因为即使部分节点出现故障，系统仍然可以通过其他节点继续运行。
5.3、存储引擎对比
存储引擎对比表格：
| 特性 | MyISAM | BDB | Memory | InnoDB | Archive | NDB |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 存储限制 | 无限制 | 无限制 | 有 | 64TB 限制 | 无限制 | 有 |
| 事务（提交、回滚等） | √ | √ | √ | |||
| 锁粒度 | 表级锁 | 页级锁 | 表级锁 | 行级锁 | 行级锁 | 行级锁 |
| MVCC / 快照读 | √ | √ | ||||
| 地理空间支持 | √ | √ | ||||
| B - 树索引 | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 哈希索引 | √ | |||||
| 全文搜索索引 | √ | √ | √ | √ | ||
| 聚集索引 | √ | √ | ||||
| 数据缓存 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 索引缓存 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 数据压缩 | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 通过函数加密数据 | √ | √ | √ | √ | ||
| 存储成本（占用空间） | 低 | 低 | 不适用（内存存储） | 较高 | 高（压缩存储） | 低 |
| 内存成本 | 低 | 低 | 中等（依赖内存大小） | 高（缓冲池） | 低 | 高（依赖内存） |
| 批量插入速度 | 高 | 高 | 高 | 高 | 低 | 非常高 |
| 集群数据库支持 | √ | |||||
| 复制支持 | √ | √ | √ | √ | ||
| 外键支持 | √ | √ | ||||
| 备份 / 即时恢复 | √ | √ | √ | √ | ||
| 查询缓存支持 | √ | √ | √ | √ | ||
| 数据字典更新统计信息 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
6、MySQL知识总结
本文涵盖 MySQL 多方面要点。阐述其服务器、数据库和表的架构关联及登录方式，剖析包含连接器、服务器、存储引擎等在内的架构体系及各部分功能，说明 SQL 分类中 DDL、DML 等各类语句用途，重点讲解存储引擎概念、功能与常见类型特点，为理解 MySQL 原理、开展数据库操作与应用开发提供依据，助使用者依需求用好 MySQL 特性以保障运行
如上关于 MySQL的讲解只是我的一些拙见，如有不足之处，还望各位大佬不吝在评论区予以斧正，感激不尽！
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