Mysql—架构、存储引擎、查询流程
mysql 架构
和其它数据库相比，MySQL有点与众不同，它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎的架构上，插件式的存储引擎架构将查询处理和其它的系统任务以及数据的存储提取相分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。
连接层：最上层是一些客户端和连接服务。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念，为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。
服务层：第二层服务层，主要完成大部分的核心服务功能， 包括查询解析、分析、优化、缓存、以及所有的内置函数，所有跨存储引擎的功能也都在这一层实现，包括触发器、存储过程、视图等
引擎层：第三层存储引擎层，存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同，这样我们可以根据自己的实际需要进行选取
存储层：第四层为数据存储层，主要是将数据存储在运行于该设备的文件系统之上，并完成与存储引擎的交互
这四层架构分工很清楚了，可以画一下，联系查询使用的过程，清楚的看到四层架构是怎么分工配合的。
查询流程
- 客户端请求 --->
- 连接器（验证用户身份，给予权限） --->
- 查询缓存（存在缓存则直接返回，不存在则执行后续操作） --->
- 分析器（对SQL进行词法分析和语法分析操作） --->
- 优化器（主要对执行的sql优化选择最优的执行方案方法） --->
- 执行器（执行时会先看用户是否有执行权限，有才去使用这个引擎提供的接口） --->
- 去引擎层获取数据返回（如果开启查询缓存则会缓存查询结果）
了解完mysql的架构后，就能充分的明白查询流程是怎么一回事了。
ps: 面试官的话想听到： 1.mysql客户端通过协议与mysql服务器建连接，发送查询语句，先检查查询缓存，如果命中，直接返回结果，否则进行语句解析
- 有一系列预处理，比如检查语句是否写正确了，然后是查询优化（比如是否使用索引扫描，如果是一个不可能的条件，则提前终止），生成查询计划，然后查询引擎启动，开始执行查询，从底层存储引擎调用API获取数据，最后返回给客户端。怎么存数据、怎么取数据，都与存储引擎有关。 3.然后，mysql默认使用的BTREE索引，并且一个大方向是，无论怎么折腾sql，至少在目前来说，mysql最多只用到表中的一个索引。
我们再细致一下，了解一下存储引擎。
存储引擎
存储引擎是MySQL的组件，用于处理不同表类型的SQL操作。不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能，使用不同的存储引擎，还可以获得特定的功能。
使用哪一种引擎可以灵活选择，一个数据库中多个表可以使用不同引擎以满足各种性能和实际需求，使用合适的存储引擎，将会提高整个数据库的性能 。
MySQL服务器使用可插拔的存储引擎体系结构，可以从运行中的 MySQL 服务器加载或卸载存储引擎 。
那老生常谈、mysql有几种存储引擎。有什么不一样的作用呢？
常见的存储引擎就 InnoDB、MyISAM、Memory、NDB。 InnoDB 现在是 MySQL 默认的存储引擎，支持事务、行级锁定和外键。
文件存储结构对比 在 MySQL中建立任何一张数据表，在其数据目录对应的数据库目录下都有对应表的 .frm 文件，.frm 文件是用来保存每个数据表的元数据(meta)信息，包括表结构的定义等，与数据库存储引擎无关，也就是任何存储引擎的数据表都必须有.frm文件，命名方式为 数据表名.frm，如user.frm。 MyISAM 物理文件结构为：
.frm文件：与表相关的元数据信息都存放在frm文件，包括表结构的定义信息等 .MYD (MYData) 文件：MyISAM 存储引擎专用，用于存储MyISAM 表的数据 .MYI (MYIndex)文件：MyISAM 存储引擎专用，用于存储MyISAM 表的索引相关信息 InnoDB 物理文件结构为： .frm 文件：与表相关的元数据信息都存放在frm文件，包括表结构的定义信息等 .ibd 文件或 .ibdata 文件： 这两种文件都是存放 InnoDB 数据的文件，之所以有两种文件形式存放 InnoDB 的数据，是因为 InnoDB 的数据存储方式能够通过配置来决定是使用共享表空间存放存储数据，还是用独享表空间存放存储数据。
独享表空间存储方式使用.ibd文件，并且每个表一个.ibd文件 共享表空间存储方式使用.ibdata文件，所有表共同使用一个.ibdata文件（或多个，可自己配置）
要是去做数据备份、迁移的话，这个物理文件架构要了解清楚了 【或者让运维去干】
- InnoDB 支持事务，MyISAM 不支持事务。这是 MySQL 将默认存储引擎从 MyISAM 变成 InnoDB 的重要原因之一；
- InnoDB 支持外键，而 MyISAM 不支持。对一个包含外键的 InnoDB 表转为 MYISAM 会失败；
- InnoDB 是聚簇索引，MyISAM 是非聚簇索引。聚簇索引的文件存放在主键索引的叶子节点上，因此 InnoDB 必须要有主键，通过主键索引效率很高。但是辅助索引需要两次查询，先查询到主键，然后再通过主键查询到数据。因此，主键不应该过大，因为主键太大，其他索引也都会很大。而 MyISAM 是非聚集索引，数据文件是分离的，索引保存的是数据文件的指针。主键索引和辅助索引是独立的。
- InnoDB 不保存表的具体行数，执行select count() from table 时需要全表扫描。而 MyISAM 用一个变量保存了整个表的行数，执行上述语句时只需要读出该变量即可，速度很快；所以MyISAM select count() 更快
- InnoDB 最小的锁粒度是行锁，MyISAM 最小的锁粒度是表锁。一个更新语句会锁住整张表，导致其他查询和更新都会被阻塞，因此并发访问受限。这也是 MySQL 将默认存储引擎从 MyISAM 变成 InnoDB 的重要原因之一；
| 对比项 | MyISAM | InnoDB |
|---|---|---|
| 主外键 | 不支持 | 支持 |
| 事务 | 不支持 | 支持 |
| 行表锁 | 表锁，即使操作一条记录也会锁住整个表，不适合高并发的操作 | 行锁,操作时只锁某一行，不对其它行有影响，适合高并发的操作 |
| 缓存 | 只缓存索引，不缓存真实数据 | 不仅缓存索引还要缓存真实数据，对内存要求较高，而且内存大小对性能有决定性的影响 |
| 表空间 | 小 | 大 |
| 关注点 | 性能 | 事务 |
| 默认安装 | 是 | 是 |
真不喜欢做表格，但是知道读者喜欢看.....
小tips:
一张表，里面有ID自增主键，当insert了17条记录之后，删除了第15,16,17条记录，再把Mysql重启，再insert一条记录，这条记录的ID是18还是15 ？
如果表的类型是MyISAM，那么是18。因为MyISAM表会把自增主键的最大ID 记录到数据文件中，重启MySQL自增主键的最大ID也不会丢失；
如果表的类型是InnoDB，那么是15。因为InnoDB 表只是把自增主键的最大ID记录到内存中，所以重启数据库或对表进行OPTION操作，都会导致最大ID丢失。
总结
对着这个图给自己讲一下
- mysql有哪几层架构，分别有什么作用？
- mysql查询流程是怎么样的？
- 存储引擎的物理文件结构和作用、差别都是什么？
