数据库系统工作原理:
1. 用户向数据库发起连接;
2. MySQL数据库验证权限。如果权限不够,直接拒绝 ,权限ok进入下一步;
3. 用户开始发起SQL语句;
4. MySQL数据库解析器开始解析SQL语句;
5. MySQL开始查询自己的本地缓存,有的话直接反馈给用户,没有的话,进入下一步;
6. 经过解析器。对SQL语句进行定位,最后找到所需要的数据,在本地缓存一份,然后反馈给用户。
MySQL数据库引擎:
1. innoDB 优势:提供了良好的事物管理、崩溃、修复能力和并发控制
缺点:读写效率稍差,占用的数据空间相对比较大
使用场合:在承载的大部分项目执行insert和update的话,应选择InnoDB
2. MyISAM 优势:占用空间小,处理速度快
缺点:不支持事务日志的完整性和并发性
使用场合:在承载的大部分项目是读多写少的项目平台中,而myISAM的读写性能是比InnoDB强不少的
3. MEMORY 优势:存储速度快
缺点:缺乏稳定性和完整性
事务具有四个特性:原子性(atomiocity) 一致性(consistency)隔离性(Isolation) 持久性(Durability) 简称为ACID特性
通俗的说事务: 指一组操作,要么都成功执行,要么都不执行.---->原子性
在所有的操作没有执行完毕之前,其他会话不能够看到中间改变的过程-->隔离性
事务发生前,和发生后,数据的总额依然匹配----->一致性
事务产生的影响不能够撤消------>持久性
如果出了错误,事务也不允许撤消, 只能通过"补偿性事务"。
mysql常见的三种锁级别——表级锁、页面锁、行级锁;其中表级锁有两种模式——表共享读锁和表独占写锁。
行级锁的优点如下:
1.当很多连接分别进行不同的查询时减小LOCK状态。
2.如果出现异常,可以减少数据的丢失。因为一次可以只回滚一行或者几行少量的数据。
行级锁的缺点如下:
1.占用更多的内存。
2.需要的I/O更多,所以我们经常把行级锁用在写操作而不是读操作。
3.容易出现死锁。
Mysql复制的几种模式:
1. 基于sql语句的复制
2. 基于行的复制
3. 混合模式复制
异步复制(Asynchronous replication)
MySQL默认的复制即是异步的,主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给给客户端,并不关心从库是否已经接收并处理,这样就会有一个问题,主如果crash掉了,此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上,如果此时,强行将从提升为主,可能导致新主上的数据不完整。
全同步复制(Fully synchronous replication)
指当主库执行完一个事务,所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回,所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。
半同步复制(Semisynchronous replication)
介于异步复制和全同步复制之间,主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端,而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制,半同步复制提高了数据的安全性,同时它也造成了一定程度的延迟,这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以,半同步复制最好在低延时的网络中使用。
主从复制:
MySQL主从复制的原理就是从服务器读取主服务器的binlog,然后根据binlog的记录来更新数据库。
MySQL的replication是一个异步的复制过程,在master和slave之间实现整个复制过程主要由3个线程来完成,在slave端有IO和SQL线程,这两个线程的状态必须是yes。
mysql主从架构中其实就一个主在工作,而从就相当于一个备份机器,从通过日志监测的方式来备份主库上的数据而保证主库的数据安全。在这种架构中如果从上的数据做了改变,主数据是不会发生任何变化的。
一般通过 主从复制(Master-Slave)的方式来同步数据,再通过读写分离(MySQL-Proxy)来提升数据库的并发负载能力
MYSQL5.5版本特性:
1.引擎的变更---linux下默认innodb
2.cpu内核以及cpu物理数支持增加
3.复制功能增强:支持半同步
4.增强表分区功能
附:
MySQL 5.1 中,在复制方面的改进就是引进了新的复制技术:基于行的复制。
简言之,这种新技术就是关注表中发生变化的记录,而非以前的照抄 binlog 模式。
从 MySQL 5.1.12 开始,可以用以下三种模式来实现:
-- 基于SQL语句的复制(statement-based replication, SBR):在主服务器上执行的SQL语句,在从服务器上执行同样的语句。MySQL默认采用基于语句的复制,效率比较高。 一旦发现没法精确复制时, 会自动选择基于行的复制。
-- 基于行的复制(row-based replication, RBR):把改变的内容复制过去,而不是把命令在从服务器上执行一遍. 从mysql5.0开始支持
-- 混合模式复制(mixed-based replication, MBR):混合类型的复制: 默认采用基于语句的复制,一旦发现基于语句的无法精确的复制时,就会采用基于行的复制。
相应地,binlog的格式也有三种:STATEMENT,ROW,MIXED。 MBR 模式中,SBR 是默认的。
在运行时可以动态低改变binlog的格式,除了以下几种情况:
. 存储过程或者触发器中间
. 启用了NDB
. 当前会话试用 RBR 模式,并且已打开了临时表
如果binlog采用了 MIXED 模式,那么在以下几种情况下会自动将binlog的模式由 SBR 模式改成 RBR 模式。
. 当DML语句更新一个NDB表时
. 当函数中包含 UUID() 时
. 2个及以上包含 AUTO_INCREMENT 字段的表被更新时
. 行任何 INSERT DELAYED 语句时
. 用 UDF 时
. 视图中必须要求使用 RBR 时,例如创建视图是使用了 UUID() 函数
设定主从复制模式的方法非常简单,只要在以前设定复制配置的基础上,再加一个参数:
binlog_format="STATEMENT"
#binlog_format="ROW"
#binlog_format="MIXED"
当然了,也可以在运行时动态修改binlog的格式。例如
mysql> SET SESSION binlog_format = ‘STATEMENT‘;
mysql> SET SESSION binlog_format = ‘ROW‘;
mysql> SET SESSION binlog_format = ‘MIXED‘;
mysql> SET GLOBAL binlog_format = ‘STATEMENT‘;
mysql> SET GLOBAL binlog_format = ‘ROW‘;
mysql> SET GLOBAL binlog_format = ‘MIXED‘;
两种模式各自的优缺点:
SBR 的优点:
历史悠久,技术成熟
binlog文件较小
binlog中包含了所有数据库更改信息,可以据此来审核数据库的安全等情况
binlog可以用于实时的还原,而不仅仅用于复制
主从版本可以不一样,从服务器版本可以比主服务器版本高
SBR 的缺点:
不是所有的UPDATE语句都能被复制,尤其是包含不确定操作的时候。
调用具有不确定因素的 UDF 时复制也可能出问题
使用以下函数的语句也无法被复制:
* LOAD_FILE()
* UUID()
* USER()
* FOUND_ROWS()
* SYSDATE() (除非启动时启用了 --sysdate-is-now 选项)
INSERT ... SELECT 会产生比 RBR 更多的行级锁
复制需要进行全表扫描(WHERE 语句中没有使用到索引)的 UPDATE 时,需要比 RBR 请求更多的行级锁
对于有 AUTO_INCREMENT 字段的 InnoDB表而言,INSERT 语句会阻塞其他 INSERT 语句
对于一些复杂的语句,在从服务器上的耗资源情况会更严重,而 RBR 模式下,只会对那个发生变化的记录产生影响
存储函数(不是存储过程)在被调用的同时也会执行一次 NOW() 函数,这个可以说是坏事也可能是好事
确定了的 UDF 也需要在从服务器上执行
数据表必须几乎和主服务器保持一致才行,否则可能会导致复制出错
执行复杂语句如果出错的话,会消耗更多资源
RBR 的优点:
任何情况都可以被复制,这对复制来说是最安全可靠的
和其他大多数数据库系统的复制技术一样
多数情况下,从服务器上的表如果有主键的话,复制就会快了很多
复制以下几种语句时的行锁更少:
* INSERT ... SELECT
* 包含 AUTO_INCREMENT 字段的 INSERT
* 没有附带条件或者并没有修改很多记录的 UPDATE 或 DELETE 语句
执行 INSERT,UPDATE,DELETE 语句时锁更少
从服务器上采用多线程来执行复制成为可能
RBR 的缺点:
binlog 大了很多
复杂的回滚时 binlog 中会包含大量的数据
主服务器上执行 UPDATE 语句时,所有发生变化的记录都会写到 binlog 中,而 SBR 只会写一次,这会导致频繁发生 binlog 的并发写问题
UDF 产生的大 BLOB 值会导致复制变慢
无法从 binlog 中看到都复制了写什么语句(加密过的)
当在非事务表上执行一段堆积的SQL语句时,最好采用 SBR 模式,否则很容易导致主从服务器的数据不一致情况发生
另外,针对系统库 mysql 里面的表发生变化时的处理规则如下:
如果是采用 INSERT,UPDATE,DELETE 直接操作表的情况,则日志格式根据 binlog_format 的设定而记录
如果是采用 GRANT,REVOKE,SET PASSWORD 等管理语句来做的话,那么无论如何都采用 SBR 模式记录
注:采用 RBR 模式后,能解决很多原先出现的主键重复问题。
实例:
对于insert into db_allot_ids select * from db_allot_ids 这个语句:
在BINLOG_FORMAT=STATEMENT 模式下:
BINLOG日志信息为:
-----------------------------------------
BEGIN
/*!*/;
# at 173
#090612 16:05:42 server id 1 end_log_pos 288 Query thread_id=4 exec_time=0 error_code=0
SET TIMESTAMP=1244793942/*!*/;
insert into db_allot_ids select * from db_allot_ids
/*!*/;
-----------------------------------------
在BINLOG_FORMAT=ROW 模式下:
BINLOG日志信息为:
-----------------------------------------
BINLOG ‘
hA0yShMBAAAAMwAAAOAAAAAAAA8AAAAAAAAAA1NOUwAMZGJfYWxsb3RfaWRzAAIBAwAA
hA0yShcBAAAANQAAABUBAAAQAA8AAAAAAAEAAv/8AQEAAAD8AQEAAAD8AQEAAAD8AQEAAAA=
‘/*!*/;
-----------------------------------------
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