1.前言
本系列记录MYSQL数据库的一些结构和实现特点，方便查询。
2.基本概念
数据库：物理操作系统文件或者其他形式文件类型的集合。MySQL中数据库文件可以是frm、MYD、MYI、ibd结尾的文件。使用NDB引擎时，可以是内存中的文件。
实例：MySQL数据库由后台线程以及一个共享内存区组成。共享内存可以被运行的后台线程所共享。MySQL数据库实例在系统上的表现就是一个进程。
2.2 MySQL体系结构
这是MySQL的一个体系结构。可以看出大致分成了四层：
第一层：处理客户端连接的连接池
第二层：处理客户端请求的组件，包括：SQL接口，查询分析器，优化组件和缓冲组件。 管理组件和工具组件也在这一层。
第三层：插件式的存储引擎（注意：存储引擎是基于表的，不是数据库）
第四层：物理文件系统
3.存储引擎
插件式的存储引擎好处是可以根据实际需要替换相应的引擎。
3.1 InnoDB存储引擎
支持事务，行锁设计，支持外键，非锁定读，即默认读取操作不会产生锁。
数据放在一个逻辑的表空间中，由InnoDB进行管理。MySQL4.1开始，每个表可以单独存放到一个独立的ibd文件中。
通过多版本并发控制(MVCC)来获得高并发性，并实现了SQL的四种隔离级别，默认REPEATABLE级别。使用next-key locking策略避免幻读。
提供插入缓冲、二次写、自适应哈希索引、预读等高性能和高可用功能。
表中的数据存储采取聚集（clustered）的方式，因此每张表的存储都是按主键的顺序进行存放的。如果没有显示的主键，会生成一个6字节的ROWID
3.2 MyISAM存储引擎
不支持事务，表锁设计，但是支持全文索引，主要面向一些OLAP数据库应用。
只缓冲索引文件，不缓冲数据文件。
表由MYD和MYI组成，MYD存放数据文件，MYI存放索引文件，5.0版本之前默认支持表大小是4GB，如果需要支持大于4GB的表，需要定制MAX_ROWS和AVG_ROW_LENGTH属性。5.0版本开始支持256TB单表数据。
3.3 NDB存储引擎
NDB特点是数据全部放在内存中，因此主键查找的速度极快，并且通过添加NDB数据存储节点可以线性地提供数据库性能，5.1版本开始，可以将非索引的数据放在磁盘上。是高可用、高性能的集群系统。
注意：连接操作JOIN是在数据库层完成的，而不是存储引擎。这意味着复杂的连接操作需要巨大的网络开销，查询速度慢。
3.4 memory存储引擎
表数据存在内存中，数据会丢失，适用于存储临时数据的临时表。
memory存储引擎默认使用哈希索引，而不是B+树索引。
并发性能差，不支持TEXT和BLOB列类型，存储varchar是按char的方式进行，会浪费内存。
MySQL使用Memory存储引擎作为临时表来存放查询的中间结果集，如果大于存储引擎的容量设置，又或者中间结果含有TEXT或BLOB列类型字段，会将其转换到MyISAM存储引擎存放到磁盘中。MyISAM数据库不缓存数据文件，因此这时产生的临时表的性能对查询会有损失。
3.5 Archive存储引擎
这个引擎只支持INSERT和SELECT操作，从5.1版本开始支持索引。使用zlib算法将数据行压缩后存储，比例可以达到1:10。适用于存储归档数据，如日志信息。
使用行锁来实现高并发的插入操作，非事务安全，设计目标就是提供高速的插入和压缩功能。
3.6 Federated存储引擎
这个引擎并不存放数据，只是指向一台远程MySQL数据库服务器上的表。类似于SQL Server的链接服务器和Oracle的透明网关，不同在于，目前其只支持MySQL数据库表，不支持异构数据库表。
3.7 Maria存储引擎
这个是新开发的引擎，目标是用于取代原有的MyISAM存储引擎，成为MySQL的默认存储引擎。
特点：支持缓存数据和索引文件，应用行锁设计，提供MVCC功能，支持事务和非事务选项，更好的BLOB字符类型的处理性能。
3.8 小结
MySQL支持全文索引，MyISAM、InnoDB(1.2版本)，Sphinx。
支持事务，InnoDB。ETL操作，MyISAM会有优势，OLTP（在线事务处理）环境，InnoDB更好。
SHOW ENGINES可以查看mysql支持的存储引擎。
下表是mysql5.6的主要存储引擎的对比：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/storage-engines.html
| Feature | MyISAM | Memory | InnoDB | Archive | NDB |
|---|---|---|---|---|---|
| B-tree indexes | Yes | Yes | Yes | No | No |
| Backup/point-in-time recovery (note 1) | Yes | Yes | Yes | Yes | Yes |
| Cluster database support | No | No | No | No | Yes |
| Clustered indexes | No | No | Yes | No | No |
| Compressed data | Yes (note 2) | No | Yes | Yes | No |
| Data caches | No | N/A | Yes | No | Yes |
| Encrypted data(note 3) | Yes | Yes | Yes | Yes | Yes |
| Foreign key support | No | No | Yes | No | Yes (note 4) |
| Full-text search indexes | Yes | No | Yes (note 5) | No | No |
| Geospatial data type support | Yes | No | Yes | Yes | Yes |
| Geospatial indexing support | Yes | No | Yes (note 6) | No | No |
| Hash indexes | No | Yes | No (note 7) | No | Yes |
| Index caches | Yes | N/A | Yes | No | Yes |
| Locking granularity | Table | Table | Row | Row | Row |
| MVCC | No | No | Yes | No | No |
| Replication support (note 1) | Yes | Limited (note 8) | Yes | Yes | Yes |
| Storage limits | 256TB | RAM | 64TB | None | 384EB |
| T-tree indexes | No | No | No | No | Yes |
| Transactions | No | No | Yes | No | Yes |
| Update statistics for data dictionary | Yes | Yes | Yes | Yes | Yes |