一、MySQL架构
MySQL的连接层处理客户端连接和权限管理，服务层解析和执行SQL语句，引擎层负责数据的存储和检索，存储层处理数据在磁盘上的读写操作。这种架构使得MySQL可以在不同的场景中灵活运行，并根据需求选择合适的存储引擎和配置。
连接层（Connection Layer）：
- 连接层是MySQL的最上层组件，负责处理客户端与服务器之间的连接。
- 客户端通过连接层与MySQL服务器建立通信，并发送SQL查询和命令。
- 连接层处理身份验证、会话管理、权限控制等功能。
服务层（Server Layer）：
- 服务层是连接层之下的组件，负责解析和执行SQL语句。
- 它接收来自连接层的查询请求，并将其转发给适当的存储引擎进行处理。
- 服务层还处理事务管理、并发控制、缓存、查询优化等任务。
引擎层（Storage Engine Layer）：
- 引擎层是MySQL的核心组件，负责处理数据的存储和检索。
- MySQL支持多个存储引擎，如InnoDB、MyISAM、Memory等。
- 不同的存储引擎具有不同的特点和适用场景，例如InnoDB适合事务处理，而MyISAM适合读写较少的应用。
存储层（Storage Layer）：
- 存储层是实际存储数据的组件，它由文件系统和物理存储设备组成。
- 存储层负责将数据写入磁盘，并从磁盘读取数据供引擎层使用。
- 存储层可以通过配置和优化来提高数据库的性能和可靠性。
下面是对这些组件的详细描述：
- Connection Pool : 连接池组件
- Management Services & Utilities : 管理服务和工具组件
- SQL Interface : SQL接口组件
- Parser : 查询分析器组件
- Optimizer : 优化器组件
- Caches & Buffers : 缓冲池组件
- Pluggable Storage Engines : 存储引擎
- File System : 文件系统
二、MySQL存储引擎
Oracle，SqlServer等数据库只有一种存储引擎。MySQL提供了插件式的存储引擎架构。所以MySQL存在多种存储引擎，可以根据需要使用相应引擎，或者编写存储引擎。
MySQL 存储引擎是基于表的，而不是基于库的。所以存储引擎也可被称为表类型。
对比各个存储引擎之间的区别， 所示 ：
| 特点 | InnoDB | MylSAM | MEMORY | MERGE | NDB |
|---|---|---|---|---|---|
| 存储限制 | 64TB | 有 | 有 | 没有 | 有 |
| 事务安全 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
| 锁机制 | 行锁(适合高并发) | 表锁 | 表锁 | 表锁 | 行锁 |
| B树索引 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 哈希索引 | 不支持 | 不支持 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| 全文索引 | 支持（5.6之后） | 支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
| 集群索引 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
| 数据索引 | 支持 | 不支持 | 支持 | 不支持 | 支持 |
| 索引缓存 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 数据可压缩 | 不支持 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
| 空间使用 | 高 | 低 | 无 | 低 | 低 |
| 内存使用 | 高 | 低 | 中等 | 低 | 高 |
| 批量插入速度 | 低 | 高 | 高 | 高 | 高 |
| 支持外键 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
1. InnoDB
InnoDB提供了强大的事务支持、并发控制、数据完整性和崩溃恢复机制。它适用于处理高并发的应用程序和要求数据一致性和可靠性的场景，如在线事务处理（OLTP）系统。
-
事务支持：InnoDB是一个支持ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）事务的存储引擎。它可以保证数据的完整性和一致性，并提供了提交、回滚和崩溃恢复等机制。
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行级锁定：InnoDB使用行级锁定来实现并发控制，这意味着在同一时间可以有多个并发的读写操作。行级锁定减少了锁冲突，提高了并发性能。
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外键约束：InnoDB支持外键约束，可以在数据库中定义关系，并强制执行引用完整性。这使得在多个表之间建立关联关系变得更加简单和可靠。
查看外键信息： show create table city_innodb ; -
数据完整性：InnoDB支持主键、唯一索引和非空约束等数据完整性约束，可以保证存储的数据的一致性和完整性。
-
缓冲池：InnoDB具有一个称为"缓冲池"（Buffer Pool）的内存区域，用于缓存热数据和索引。通过减少对磁盘的IO操作，可以显著提高性能。
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支持MVCC：InnoDB使用多版本并发控制（MVCC）来处理并发读写操作。这意味着读操作不会阻塞写操作，并且可以提供一致性的读取快照。
-
崩溃恢复：InnoDB具有强大的崩溃恢复机制。它通过将数据更改写入事务日志（redo log）来确保持久性，并在系统崩溃后可以快速恢复数据的一致性。
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自适应哈希索引：InnoDB可以自动根据查询模式创建和管理自适应哈希索引，以提高特定查询的性能。
-
存储方式：InnoDB 存储表和索引有以下两种方式
- 使用共享表空间存储， 这种方式创建的表的表结构保存在.frm文件中， 数据和索引保存在 innodb_data_home_dir 和 innodb_data_file_path定义的表空间中，可以是多个文件。
- 使用多表空间存储， 这种方式创建的表的表结构仍然存在 .frm 文件中，但是每个表的数据和索引单独保存在 .ibd 中。
2. MyISAM
MyISAM适用于对读取性能要求较高，而对事务支持和数据一致性要求相对较低的场景。它通常用于一些非关键数据、只读数据或者日志记录等情况下，可以提供较好的性能和存储效率。然而，如果需要事务支持、数据一致性和高并发写入的功能，建议选择其他存储引擎，如InnoDB。
-
高性能：MyISAM存储引擎在读取方面具有较高的性能。它采用了基于表的锁定机制，可以在读操作期间支持高并发性能。
-
全文索引：MyISAM支持全文索引功能，可以进行全文搜索和匹配，适用于处理大量的文本数据。
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低存储和内存占用：相对于其他存储引擎，如InnoDB，MyISAM在存储和内存占用方面更加高效。它将表的数据和索引分开存储，可以更好地控制磁盘空间的利用。
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不支持事务：MyISAM存储引擎不支持事务，这意味着它不具备ACID属性。如果需要具备事务支持和数据一致性的功能，应该选择其他存储引擎，如InnoDB。
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表级锁定：MyISAM使用表级锁定，这意味着在写操作期间会对整个表进行锁定，限制了并发写操作的能力。这可能会导致在高并发写入场景下的性能瓶颈。
-
缓存管理：MyISAM使用键缓存（Key Cache）来管理索引缓存，以提高查询性能。但是，对于大型表或者需要频繁更新的表，缓存管理可能会成为性能瓶颈。
-
不支持外键约束：与InnoDB不同，MyISAM存储引擎不支持外键约束。这意味着无法在数据库层面实现关联完整性。
-
存储方式：每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件，其文件名都和表名相同，但拓展名分别是 ： .frm (存储表定义)、.MYD(MYData , 存储数据)、.MYI(MYIndex , 存储索引)；
3. Memory
Memory存储引擎将表的数据存放在内存中。每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件，格式是.frm ，该文件中只存储表的结构，而其数据文件，都是存储在内存中，这样有利于数据的快速处理，提高整个表的效率。MEMORY 类型的表访问非常地快，因为他的数据是存放在内存中的，并且默认使用HASH索引 ， 但是服务一旦关闭，表中的数据就会丢失。
-
基于内存：Memory引擎将表的数据完全存储在内存中，不涉及磁盘IO操作。这使得它具有非常高的读取和写入性能，适用于对速度要求极高的场景。
-
临时数据存储：Memory引擎通常用于存储临时数据、缓存或者会话级别的数据。由于数据存储在内存中，它适合处理频繁变动的数据，例如临时计算结果或者中间查询结果。
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不支持持久化：由于数据仅存在于内存中，Memory引擎不支持数据的持久化存储。一旦MySQL服务器重启或崩溃，存储在Memory引擎中的数据将会丢失。因此，它不适用于需要长期存储和持久性要求的数据。
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不支持事务和崩溃恢复：Memory引擎不支持事务，也不提供崩溃恢复机制。如果MySQL服务器崩溃或重启，所有存储在Memory引擎中的数据都会丢失。这使得Memory引擎不适合存储关键数据或需要数据持久性和一致性的应用程序。
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表级锁定：Memory引擎使用表级锁定来控制并发访问，这意味着在写操作期间会对整个表进行锁定。这可能会导致在高并发写入场景下的性能瓶颈。
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不支持外键约束和索引类型：Memory引擎不支持外键约束和复杂索引类型。它仅支持哈希索引和B树索引的一部分功能。这可能会限制一些数据完整性和查询优化的功能。
4. MERGE
MERGE引擎适用于需要将多个具有相同结构的表合并为一个逻辑表，并进行跨表查询的场景。它可以提供数据分散和查询灵活性，但不支持事务、索引和外键约束。请注意，由于其特殊性和限制性，MERGE引擎的使用应谨慎，并在具体场景中评估其适用性。
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合并表功能：MERGE引擎允许将多个具有相同结构的MyISAM表合并为一个逻辑表。这意味着您可以在逻辑上将多个表视为一个表，并且可以通过对逻辑表执行查询来同时查询多个实际表的数据。
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透明性：对于应用程序而言，使用MERGE表和操作合并表与操作普通表并没有明显区别。应用程序无需关注实际的表结构，只需要操作逻辑表即可。
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数据分散：使用MERGE引擎可以将数据分散到多个物理表中。这在某些场景下可以提高查询性能，特别是在大型表或需要分片存储的场景中。
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不支持事务：MERGE引擎不支持事务。它的操作是基于每个实际表的操作，而不是整个逻辑表的操作。因此，无法对MERGE表执行事务性操作。
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不支持索引：MERGE引擎本身不支持创建索引。它依赖于实际表上的索引。如果需要索引支持，必须在实际表上创建索引。
-
不支持外键约束：MERGE引擎不支持外键约束。由于合并表可以包含多个实际表，且每个实际表可能具有不同的数据和约束，因此无法在逻辑层面强制执行外键关系。
创建MERGE表：
create table order_1990(
order_id int ,
order_money double(10,2),
order_address varchar(50),
primary key (order_id)
)engine = myisam default charset=utf8;
create table order_1991(
order_id int ,
order_money double(10,2),
order_address varchar(50),
primary key (order_id)
)engine = myisam default charset=utf8;
create table order_all(
order_id int ,
order_money double(10,2),
order_address varchar(50),
primary key (order_id)
)engine = merge union = (order_1990,order_1991) INSERT_METHOD=LAST default charset=utf8;
4. MySQL中常见的存储引擎（InnoDB、MyISAM、MEMORY、MERGE和NDB Cluster）以及它们的主要使用场景：
-
InnoDB引擎：适用于大多数应用程序，特别是对事务支持、数据一致性和并发控制有要求的场景。适合用于在线事务处理（OLTP）系统，如电子商务网站、金融应用等。
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MyISAM引擎：适用于读取频繁、并发写入较少的场景。适合用于静态或只读数据的存储，如新闻网站、日志记录等。不建议在需要事务支持或对数据完整性有严格要求的应用中使用。
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MEMORY (Heap)引擎：适用于需要非常高的读写性能和临时数据存储的场景。适合用于缓存、会话数据、临时表等。由于数据存在于内存中，不适合存储长期持久的数据或对数据持久性有要求的应用。
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MERGE引擎：适用于将多个具有相同结构的MyISAM表合并为一个逻辑表，并进行跨表查询的场景。适合用于分散数据到多个物理表中以提高查询性能的场景。
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NDB Cluster引擎（MySQL Cluster）：NDB Cluster引擎适用于分布式环境中的高可用性和高性能应用。它可以提供分片存储、自动分布和数据冗余，适用于需要水平扩展和高容错性的应用，如大规模Web应用、实时数据处理等。
