MySQL逻辑分层介绍

上一篇文章主要介绍了MySQL在Ubuntu18.04系统上的安装，以及安装过程中可能会遇到的一些问题的解决方案。

在这篇文章里，开始介绍MySQL数据库的逻辑分层。通过本文的介绍，可以大致了解到MySQL的语句从客户端发出请求后，在服务器经历了怎样的过程。有助于后面MySQL优化的加深理解。

MySQL逻辑分层

一般来说，MySQL逻辑可分为四个层次，分别为：连接层，服务层，引擎层，存储层 。

连接层

提供与客户端连接的服务。

当客户端发出一个请求后（如增删改查的SQL语句），首先到达该层，将服务器与客户端建立连接。

服务层

服务层分两个作用：

• 提供各种用户使用的接口。 如select、insert等
• 提供SQL优化器（MySQL Query Optimizer）。 SQL优化器是MySQL服务层自带的一个服务，它会自动优化用户写得不是最优的SQL，使其达到优化的效果。但由于优化器毕竟只是优化器，有时候会将用户自定义的优化方案给更改掉，从而使用户自己的优化方案失效，这一点需要注意。

引擎层

引擎层提供各种数据存储的方式。MySQL的存储引擎有很多，比较常用的比如有InnoDB, MyISAM。

InnoDB与MyISAM的区别为：

• InnoDB 事务优先，所以适合高并发操作，使用的是行锁
• MyISAM 性能优先，适合查询多的场景，使用的是表锁

查询数据库支持哪些引擎的SQL：

mysql> show engines;
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| Engine             | Support | Comment                                                        | Transactions | XA   | Savepoints |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys     | YES          | YES  | YES        |
| MRG_MYISAM         | YES     | Collection of identical MyISAM tables                          | NO           | NO   | NO         |
| MEMORY             | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables      | NO           | NO   | NO         |
| BLACKHOLE          | YES     | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO           | NO   | NO         |
| MyISAM             | YES     | MyISAM storage engine                                          | NO           | NO   | NO         |
| CSV                | YES     | CSV storage engine                                             | NO           | NO   | NO         |
| ARCHIVE            | YES     | Archive storage engine                                         | NO           | NO   | NO         |
| PERFORMANCE_SCHEMA | YES     | Performance Schema                                             | NO           | NO   | NO         |
| FEDERATED          | NO      | Federated MySQL storage engine                                 | NULL         | NULL | NULL       |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
9 rows in set (0.00 sec)

从上面结果可知，MySQL5.7默认的引擎是InnoDB（DEFAULT），除了FEDERATED之外的引擎都支持。

查看当前数据库使用的引擎：

mysql> show variables like '%storage_engine%';
+----------------------------------+--------+
| Variable_name                    | Value  |
+----------------------------------+--------+
| default_storage_engine           | InnoDB |
| default_tmp_storage_engine       | InnoDB |
| disabled_storage_engines         |        |
| internal_tmp_disk_storage_engine | InnoDB |
+----------------------------------+--------+
4 rows in set (0.00 sec)

指定数据库对象的引擎：

一般是指定某一张表使用哪个引擎，因为MySQL的表都要依赖于database，所以在此之前，先创建一个database，如：

mysql> create database testDB;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| testDB             |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

如上，就创建成功了一个名为testDB的数据库，接下来该系列文章的所有演示，都在testDB中进行。

下面，就在testDB中创建一张名为tbl_A的表，表中有三个字段，分别为id（int 型，自增，主键），name（varchar型，长度为20），descript（varchar型，长度为80）。指定存储引擎为MyISAM。

mysql> use testDB;
Database changed
mysql> create table tbl_A(
    -> id int(4) auto_increment,
    -> name varchar(20),
    -> descript varchar(80),
    -> primary key(id)
    -> )ENGINE=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

如上所示，MyISAM引擎的表就建成了。

存储层

最终的数据存储在存储层。

配置在终端直接操作MySQL

我们每次操作数据库，都要完成以下步骤，先使用mysql -uroot -p登录到客户端，然后指定数据库，然后才能在数据库里对表进行操作，显得比较繁琐，因此，可以定义一个别名，完成以上操作，在之后的操作中，直接使用该别名在终端操作即可，不需要每次都进入MySQL客户端。

如：我们将该别名定义为isql_s，在该命令后直接跟上SQL语句即可操作。配置方法如下：

先使用vim编辑器打开~/.bashrc,然后在最下面加上如下一句话：

alias isql_s='mysql -uroot -pcyc2010 -P3306 -DtestDB --auto-rehash -A -e'

以上命令的意思是，定义一个叫isql_s的别名，代替mysql -uroot -pcyc2010 -P3306 -DtestDB --auto-rehash -A -e命令。

• 该命令指定mysql用户为root；
• -p后面跟的是root用户密码；
• -P后面是端口号，如果是本地的话，默认为3306；（注意大小写，和密码的区别）
• -D后面是database的名字，我这里指定的是testDB；
• --auto-rehash是自动补全，这个加不加无所谓；
• -A代表不预读数据库信息，因为当数据库中表特别多时，预读数据库信息会使得打开数据库特别慢，有了这个参数，就可以提高打开效率。
• -e代表后面可以直接跟SQL语句。
  
  见如下图120行所示：
  
  

配置完成后，按:wq!命令退出编辑器，然后使用如下命令，使配置参数生效：

$ . ~/.bashrc

接下来，就可以演示一下，如何使用isql_s命令直接访问数据库了。比如我要查本文建的表tbl_A的表结构：

chenyc@DESKTOP-Q5J25HR:~$ isql_s "desc tbl_A"
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field    | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id       | int(4)      | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name     | varchar(20) | YES  |     | NULL    |                |
| descript | varchar(80) | YES  |     | NULL    |                |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+

可以看到，直接就能查询出来，而不需要重新进入数据库，指定database等一系列繁琐的操作。

使用以上命令时，可以看到一句Warning，该警告信息是说在命令行直接输入密码是不安全的，这个并不影响查询结果，可以不用管它。