1.1 定义数据库和实例
数据库：物理操作系统文件或其他形式文件类型的集合。在 MySQL 数据库中，数据库文件可以是 frm、MYD、MYI、ibd 结尾的文件。
实例：MySQL 数据库由后台线程以及一个共享内存区组成。共享内存区可以被运行的后台线程所共享。需要牢记的是，==数据库实例才是真正用于操作数据库文件的==。
一个数据库对应一个实例，但是，在集群情况下可能存在一个数据库被多个数据实例使用的情况。
通过命令 ps 观察 MySQL 数据库启动后的进程情况：ps -ef | grep mysqld
用以下命令可以查看当 MySQL 数据库实例启动时，会在哪些位置查找配置文件
➜ ~ mysql --help | grep my.cnf
order of preference, my.cnf, $MYSQL_TCP_PORT,
/etc/my.cnf /etc/mysql/my.cnf /usr/local/mysql/etc/my.cnf ~/.my.cnf
如果几个配置文件中都有同一个参数，MySQL 数据库会以读取到的最后一个配置文件的参数为准。
在没有配置文件的情况下，MySQL 会按照编译时的默认参数设置启动实例。
配置文件中有一个参数 datadir，该参数指定了数据库所在的路径。
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'datadir';
+---------------+------------------------+
| Variable_name | Value |
+---------------+------------------------+
| datadir | /usr/local/mysql/data/ |
+---------------+------------------------+
1 row in set (0.03 sec)
1.2 MySQL 体系结构
从概念上来说，数据库是文件的集合，是依照某种数据模型组织起来并存放于二级存储器(如磁盘)中的数据集合；数据库实例是程序，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用户对数据库数据的任何操作，包括数据库定义、数据查询、数据维护、数据库运行控制等都是在数据库实例下进行的，应用程序通过数据库实例才能和数据库打交道。
MySQL 由以下几部分组成：
- 连接池组件
- 管理服务和工具组件
- SQL 接口组件
- 查询分析器组件
- 优化器组件
- 缓冲(Cache)组件
- 插件式存储引擎
- 物理文件
==需要特别注意的是，存储引擎是基于表的，而不是数据库。==
1.3 MySQL 存储引擎
MySQL 官方手册的第 16 章给出了编写自定义存储引擎的过程。
由于 MySQL 数据库开源特性，存储引擎可以分为 MySQL 官方存储引擎和第三方存储引擎。
1.3.1 InnoDB 存储引擎
InnoDB 存储引擎支持事务，其设计目标主要面向==在线事务处理== (OLTP) 的应用。其特点是==行锁设计、支持外键==，并支持类似于 Oracle 的非锁定读，即==默认读取操作不会产生锁==。
InnoDB 通过使用多版本并发控制 (MVCC) 来获得高并发，并且实现了 SQL 标准的 4 种隔离级别，默认为 REPEATABLE 级别。同时，使用一种被称为 next-key locking 的策略来避免幻读 (phantom) 现象的产生。
除此之外，InnoDB 存储引擎还提供了插入缓冲 (insert buffer)、二次写 (double write)、自适应哈希索引 (adaptive hash index)、预读 (read ahead) 等高性能和高可用功能。
1.3.2 MyISAM 存储引擎
MyISAM 存储引擎==不支持事务、表锁设计，支持全文索引==，主要面向一些 OLAP 数据库应用。
此外，MyISAM 存储引擎的另一个与众不同的地方是它的缓冲池==只缓存 (cache) 索引文件，而不缓冲数据文件==。
MyISAM 存储引擎表由 MYD 和 MYI 组成，MYD 用于存放数据文件，MYI 用于存放索引文件。
1.3.3 NDB 存储引擎
NDB 的特点是数据全部存放在内存中，因此主键查找 (primary key lookups) 的速度极快，并且通过添加 NDB 数据存储节点 (Data Node) 可以线性地提高数据库性能，是高可用、高性能的集群系统。
1.3.4 Memory 存储引擎
Memory 存储引擎将表中的数据存放在内存中，如果数据库重启或发生崩溃，表中的数据都将消失。
1.4 各存储引擎之间的比较
MySQL_各存储引擎之间的比较.png
可以通过 SHOW ENGINES 语句查看当前使用的 MySQL 数据库所支持的存储引擎，也可以通过查找 information_schema 架构下的 ENGINES 表。
mysql> SHOW ENGINES;
MySQL_SHOW_ENGINES.png
mysql> CREATE TABLE mytest Engine=MyISAM AS SELECT * FROM inc;
可以统计使用各存储引擎后表的大小。
1.5 连接 MySQL
连接 MySQL 操作是一个连接进程和 MySQL 数据库实例进行通信，本质上是进程通信。
常用的进程通信方式有管道、命名管道、命名字、TCP/IP 套接字、UNIX 域套接字。
1.5.1 TCP/IP
TCP/IP 套接字方式是 MySQL 数据库在任何平台下都提供的连接方式，也是网络中使用得最多的一种方式。
例如：用户在 Windows 服务器下请求一台远程 Linux 服务器下的 MySQL 实例：
mysql -h192.168.0.101 -u root -p
在桐高 TCP/IP 连接到 MySQL 实例时，MySQL 数据库会先检查一张权限视图，用来判断发起请求的客户端 IP 是否允许连接到 MySQL 实例。
mysql> use mysql;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> select user,host from user;
+------------------+-----------+
| user | host |
+------------------+-----------+
| root | % |
| mysql.infoschema | localhost |
| mysql.session | localhost |
| mysql.sys | localhost |
+------------------+-----------+
4 rows in set (0.00 sec)
1.5.2 命名管道和共享内存
在 Windows 环境下，如果两个需要进程通信的进程在同一台服务器上，那么可以使用命名管道，Microsoft SQL Server 数据库默认安装后的本地连接也是使用命名管道。
1.5.3 UNIX 域套接字
在 Linux 和 UNIX 环境下，还可以使用 UNIX 域套接字。
用户可以在配置文件中指定套接字文件路径，如 —socket=/tmp/mysql.sock。当数据库实例启动后，用户可以通过下列命令来进行 UNIX 域套接字文件的查找。
mysql> show VARIABLES LIKE "socket";
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-----------------+
| socket | /tmp/mysql.sock |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.04 sec)
在知道了 UNIX 域套接字文件的路径后，就可以使用以下方式进行连接了：
mysql -udavid -S /tmp/mysql.sock
1.6 小结
- 区分实例与数据库的区别
- MySQL 插件式存储引擎的概念
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