高性能MySQL读书笔记一

MySQL服务器逻辑架构

MySQL的存储引擎架构将查询处理与数据的存储/提取相分离。下面是MySQL的逻辑架构图:


image

第一层负责连接管理、授权认证、安全等等。

每个客户端的连接都对应着服务器上的一个线程。服务器上维护了一个线程池,避免为每个连接都创建销毁一个线程。当客户端连接到MySQL服务器时,服务器对其进行认证。可以通过用户名和密码的方式进行认证,也可以通过SSL证书进行认证。登录认证通过后,服务器还会验证该客户端是否有执行某个查询的权限。

第二层负责解析查询(编译SQL)

并对其进行优化(如调整表的读取顺序,选择合适的索引等)。对于SELECT语句,在解析查询前,服务器会先检查查询缓存,如果能在其中找到对应的查询结果,则无需再进行查询解析、优化等过程,直接返回查询结果。存储过程、触发器、视图等都在这一层实现。

第三层是存储引擎

存储引擎负责在MySQL中存储数据、提取数据、开启一个事务等等。存储引擎通过API与上层进行通信,这些API屏蔽了不同存储引擎之间的差异,使得这些差异对上层查询过程透明。存储引擎不会去解析SQL。

并发控制

无论何时,只要存在多个查询需要在同一时刻修改数据,都会产生并发控制问题。解决这类问题,有一个经典的方法,读写锁,分为读锁和写锁,也叫共享锁和排他锁。

读锁是共享的,互补阻塞;写锁匙排他的,一个写锁会阻塞其他的写锁和读锁。

锁策略

问题是加锁需要消耗资源,频繁的加锁解锁会使得系统性能受到影响,所谓锁策略,就是在锁的开销和安全性之间寻求平衡。下面介绍两种最重要的锁策略。

表锁

表锁匙MySQL中最基本的锁策略,并且是开销最小的策略。表锁会锁定整张表,一个用户在对表进行写操作(插入、更新、删除)前,需要获得写锁。

行级锁

行级锁可以最大程度地支持并发处理(同时也带来了最大的锁开销)。行级锁只在存储引擎层实现,而MySQL服务器层没有实现。

事务

事务就是一组原子性的SQL查询,或者说一个独立的工作单元。

除非通过严格的ACID测试,否则空谈事务的概念是不够的。ACID表示原子性(atomicity),一致性(consistency),隔离性(isolation)和持久性(durability)。

  • 原子性

整个事务中的所有操作要么全部成功,要么全部失败。

  • 一致性

数据库总是从一个一致性状态到另一个一致性状态。

  • 隔离性

一个事务所做的修改在最终提交以前,对其他事务是不可见的。

  • 持久性

一旦事务提交,则其所做的修改就会永久保存到数据库中。

隔离级别

在SQL标准中定义了四种隔离级别,每一种级别都规定了一个事务中所做的修改,哪些在事务和事务是可见的,哪些是不可见的。

下面简单介绍四种隔离级别:

  • READ UNCOMMITTED(未提交读)

在这个级别中,事务中的修改,即使没有提交,对其他事务也都是可见的,事务可以读取未提交的事务,这样被称为脏读(Dirty Read)

  • READ COMMITTED(提交读)

一个事务从开始直到提交之前,所做的修改对其他事务都是不可见的,这也叫不可重复读(nonrepeatable read),因为两次同样的查询,可能会得到不一样的结果。

  • REPEATABLE READ(可重复读)

可重复读是MySQL默认的事务隔离级别,虽然他解决了脏读的问题,但还是无法解决另一个幻读(Phantom Read)的问题。

所谓幻读,指的是当某个事物在读取某个范围之内的记录时,另外一个事务又在该范围内插入了新的记录,当之前的事务再次读取该范围的记录时,会产生幻行,

  • SERIALIZABLE(可串行化)

SERIALIZABLE是最高的隔离级别,它通过强制事务串行执行,避免了前面的幻读问题。简单来说就是,SERIALIZABLE会在读取的每一行数据上都加锁,所以可能导致大量的超时和锁争用的问题。

死锁

死锁是指两个或者多个事务在同一资源上相互占用,并请求锁定对方占用的资源,从而导致恶性循环的现象。

左图那两辆车造成死锁了吗?不是!右图四辆车造成死锁了吗?是!


image

多版本并发控制

多版本并发控制(MVVC),能够避免加锁操作,因此开销更低。MVVC的实现,是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的,典型的有乐观并发控制和悲观并发控制。

InnoDB的MVVC,是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的,这两个列分别保存了行的创建时间和过期时间(或删除时间),当然不是具体时间,而是系统版本号

MVVC只在REPETABLE READ和READ COMMITED两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和MVVC不兼容,因为READ UNCOMMITED总是读取最新行的数据,而不是符合当前事务版本的数据行。而SERIALIZABLE则会对所有读取的行都加锁。

存储引擎

  • InnoDB是MySQL的默认事务型引擎。
  • MyISAM存储引擎是MySQL5.1及之前的版本,但MyISAM不支持事务和行级锁,且有一个毫无疑问的缺陷就是崩溃后无法安全恢复。
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,284评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,115评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,614评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,671评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,699评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,562评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,309评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,223评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,668评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,859评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,981评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,705评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,310评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,904评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,023评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,146评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,933评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容