前言：最近在準(zhǔn)備面試，復(fù)習(xí)到MySQL相關(guān)的知識战得，于是做了個總結(jié)充边，希望能對小伙伴們有所幫助，同時也是對自己學(xué)習(xí)的一個反思總結(jié)常侦。
1.MySQL的邏輯結(jié)構(gòu)：
1.第一層：對客戶端的連接處理浇冰、安全認(rèn)證、授權(quán)等聋亡，每個客戶端連接都會在服務(wù)端擁有一個線程肘习，每個連接發(fā)起的查詢都會在對應(yīng)的單獨線程中執(zhí)行。
2.第二層：MySQL的核心服務(wù)功能層坡倔，包括查詢解析漂佩、分析、查詢緩存罪塔、內(nèi)置函數(shù)投蝉、存儲過程、觸發(fā)器征堪、視圖等墓拜，select操作會先檢查是否命中查詢緩存，命中則直接返回緩存數(shù)據(jù)请契，否則解析查詢并創(chuàng)建對應(yīng)的解析樹咳榜。
3.第三層：存儲引擎，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲和提取爽锥，MySQL服務(wù)器通過API與存儲引擎通信涌韩，屏蔽了各種引擎之間的差異，常見的存儲引擎有：InnoDB氯夷、MyISAM臣樱，兩者的詳細(xì)介紹以后會繼續(xù)深入分析。
2.MySQL中的鎖：
MySQL在處理并發(fā)讀寫的時候，分別使用共享鎖（寫鎖）和排它鎖（讀鎖）對共享資源高并發(fā)操作雇毫，在加鎖的時候玄捕，最好能鎖定所需數(shù)據(jù)，控制鎖的粒度棚放、提高并發(fā)能力枚粘，MySQL提供了兩種重要的鎖策略：
標(biāo)記鎖：鎖定整張表，在對表進(jìn)行插入更新刪除操作時飘蚯，需要先獲得寫鎖馍迄，鎖定整張表，其他讀寫操作都會被阻塞局骤。讀鎖之間不會阻塞攀圈。
行級鎖：鎖定數(shù)據(jù)所在行，行級鎖只在存儲引擎層實現(xiàn)峦甩，可以很好支持并發(fā)處理赘来。
3.MySQL的事務(wù)：
事務(wù)的實現(xiàn)原理：MySQL中的事務(wù)是在存儲引擎中實現(xiàn)的，所以上層的服務(wù)是不會管理事務(wù)的凯傲。默認(rèn)情況下撕捍，MySQL自身提供了兩種事務(wù)型的存儲引擎，分別是InnnoDB和NDB Cluster泣洞。
在默認(rèn)情況下忧风，MySQL事務(wù)采用自動提交模式，即如果沒有顯示的開啟一個事務(wù)球凰，那么每一次的查詢都將被當(dāng)做一個事務(wù)執(zhí)行自動提交狮腿。當(dāng)然，也可以通過設(shè)置來改變這種自動提交的模式呕诉。如果想開啟自動提交缘厢，可以通過命令SET AUTOCOMMIT = 1或SET AUTOCOMMIT =ON來設(shè)置；關(guān)閉自動提交模式甩挫，可以通過命令SET AUTOCOMMIT = 0或SET AUTOCOMMIT = OFF來設(shè)置贴硫。
InnoDB存儲引擎采用的是兩階段鎖定協(xié)議，在事務(wù)執(zhí)行的過程中伊者，InnoDB會根據(jù)隔離級別在需要加鎖的時候自定加鎖英遭，鎖只有在事務(wù)提交或回滾的時候才會釋放。當(dāng)然亦渗，也可以顯示的加鎖挖诸，如使用SELECT FOR UPDATE，也可以使用服務(wù)層實現(xiàn)的LOCK TABLES和UNLOCK TABLES法精。事務(wù)日志：即一種特殊的操作記錄日志多律，存儲引擎在修改表數(shù)據(jù)的時候痴突，只修改內(nèi)存中的拷貝，然后將修改行為記錄保存到硬盤上的事務(wù)日志中狼荞，對事務(wù)日志的保存操作采用追加的方式辽装，保存操作是順序IO，相對于存儲引擎直接將數(shù)據(jù)持久化到硬盤的隨機IO高效的多相味。事務(wù)日志保存后拾积，內(nèi)存中被修改的數(shù)據(jù)在后臺可以慢慢的持久化到硬盤。如果事務(wù)日志保存成功了攻走，而內(nèi)存中被修改的數(shù)據(jù)沒有成功的寫入硬盤，發(fā)生了系統(tǒng)崩潰此再，存儲引擎會在重啟時自動恢復(fù)這部分?jǐn)?shù)據(jù)昔搂。
事務(wù)的特性：ACID
原子性：一個事務(wù)的所有操作要么全部執(zhí)行要么全部失敗回滾
一致性：事務(wù)執(zhí)行結(jié)果使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變成另一個一致性狀態(tài)
隔離性：事務(wù)操作提交之前，操作結(jié)果對其他事務(wù)不可見
持久性：事務(wù)提交后输拇，所有的修改操作會永久保存到數(shù)據(jù)庫中
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事務(wù)的隔離級別：SQL標(biāo)準(zhǔn)定義了四種隔離級別摘符，分別是read uncommitter，read committed策吠，repeatable read逛裤，serializable，可以通過set transaction isolation level命令來設(shè)置隔離級別
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臟讀：事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)能被其他事務(wù)讀到
不可重復(fù)讀：一個事務(wù)前后兩次讀取某數(shù)據(jù)中間時刻猴抹，有事務(wù)修改了數(shù)據(jù)带族，導(dǎo)致兩次讀取的數(shù)據(jù)不一致
幻讀：事務(wù)在讀取某范圍內(nèi)數(shù)據(jù)，其他事務(wù)在范圍內(nèi)插入了新記錄蟀给，導(dǎo)致事務(wù)內(nèi)兩次讀取的數(shù)據(jù)會不一致
隔離級別的實現(xiàn)原理：
未提交讀：讀數(shù)據(jù)的時候不加鎖蝙砌，寫數(shù)據(jù)的時候加行級別的共享鎖，提交時釋放鎖跋理。行級別的共享鎖不會對讀產(chǎn)生影響择克，但可以防止連個同時的寫操作
已提交讀：事務(wù)讀取數(shù)據(jù)時（讀到數(shù)據(jù)的時候）加行級共享鎖鎖，讀完釋放鎖前普；事務(wù)寫數(shù)據(jù)的時候（寫操作發(fā)生瞬間）肚邢，加行級獨占鎖，讀完后立即釋放鎖拭卿。由于事務(wù)寫操作加獨占鎖骡湖，因此事務(wù)寫操作時，讀操作也不能進(jìn)行峻厚，因此不能讀到事務(wù)的未提交數(shù)據(jù)勺鸦，避免了臟讀的問題，但由于讀操作的鎖加在讀上面（鎖的粒度較心磕尽）换途，而不是事務(wù)之上懊渡，所以在同一事務(wù)的兩次讀操作之間可以插入其他事務(wù)的寫操作，所以可能發(fā)生不可重復(fù)讀的問題
可重復(fù)讀：與已提交讀不同的是军拟，事務(wù)讀取數(shù)據(jù)在讀操作開始瞬間就加上了行級鎖共享鎖剃执，而且在事務(wù)結(jié)束的時候才釋放（鎖的粒度與已提交鎖不一樣），鎖加在事務(wù)上懈息，解決了不可重讀問題肾档，事務(wù)寫操作加獨占鎖，同上辫继，但是由于加的是行級鎖怒见，所以會出現(xiàn)幻讀問題
可串行化：在讀操作時，加表級共享鎖姑宽，事務(wù)結(jié)束時釋放遣耍，寫操作時，加表級獨占鎖炮车，事務(wù)結(jié)束時釋放舵变。該隔離級別下可能會導(dǎo)致大量的超時和鎖競爭問題。
4.MySQL中的死鎖：
指多個事務(wù)在同一資源上相互占用瘦穆，并請求鎖定對方所占用的資源纪隙，從而導(dǎo)致的惡性循環(huán)條件，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為解決這個問題實現(xiàn)了死鎖檢測和死鎖超時機制扛或，在MySQL的InnoDB存儲引擎中绵咱，解決死鎖的方法是將持有最少行級排它鎖的事務(wù)進(jìn)行回滾。
5.多版本并發(fā)控制MVCC：
基于對并發(fā)性能的考慮熙兔，MySQL的大多數(shù)事務(wù)型存儲引擎都實現(xiàn)了多版本并發(fā)控制麸拄，可以簡單的認(rèn)為MVCC是行級鎖的一個變種，但是它在很多情況下避免了加鎖操作黔姜，降低了開銷拢切。
InnoDB的MVCC是通過在每行記錄后添加兩個隱藏列來實現(xiàn)的，一個列用于保存行的創(chuàng)建時間秆吵，一個列用于保存行的過期時間淮椰，這兩個時間在實際存儲的時候，存儲的是系統(tǒng)版本號纳寂。每開始一個新事務(wù)主穗，系統(tǒng)版本號都將遞增。需要注意的是MVCC只能在Read Committed和Repeatable Read隔離級別下正常工作毙芜。
6.MySQL存儲引擎：
MySQL自身和第三方提供了多種存儲引擎忽媒，每種存儲引擎優(yōu)勢各不相同，可以根據(jù)實際業(yè)務(wù)需要來選擇對應(yīng)的存儲引擎腋粥。
InnoDB是MySQL的默認(rèn)事務(wù)型存儲引擎晦雨，主要用來處理大量的短期型事務(wù)架曹。它采用MVCC來支持高并發(fā)，默認(rèn)的事務(wù)隔離級別是Repeatable Read闹瞧，并通過間隙鎖策略防止幻讀的出現(xiàn)绑雄。InnoDB表是基于聚簇索引建立的，而聚簇索引可以提高對主鍵查詢的性能奥邮，但是它的二級索引(非主鍵索引)中必須包含主鍵万牺，如果主鍵列很大，并且有很多個二級索引洽腺，那么這些索引將會占用很大的空間和資源脚粟，所以在創(chuàng)建主鍵的時候盡量的小。
在MySQL5.1及之前的版本中蘸朋，MyISAM是默認(rèn)的存儲引擎核无，它提供了全文索引、壓縮度液、空間函數(shù)等功能厕宗，但是它不支持事務(wù)和行級鎖画舌，并且崩潰后無法安全恢復(fù)堕担，而InnoDB引擎是可以自動崩潰恢復(fù)的。MyISAM在并發(fā)的情況下曲聂，對整張表加鎖霹购，讀操作會對需要讀的所有表加共享鎖，寫入時對表加排它鎖朋腋。
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