面试题15: Mysql 数据存储原理

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB公司开发，目前属于Oracle公司。MySQL是一种关系型数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放入一个大仓库内，这使得速度增快，灵活性增强。

MySQL的存储原理主要涉及到存储引擎、索引、事务处理、锁定机制等方面。

1. 存储引擎

MySQL的最大特色之一是其插件式的存储引擎架构，这种架构可以让用户选择最适合自己需求的存储引擎。常见的MySQL存储引擎有MyISAM、InnoDB、Memory等。

- MyISAM：MyISAM是MySQL的默认存储引擎（直到MySQL 5.5版本）。MyISAM非常适合于：1) 需要高速读取的系统 2) 只做插入操作，而不需要修改或删除操作的系统。

- InnoDB：InnoDB是一个可以提供有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全（ACID兼容）的存储引擎。但是在InnoDB中读取操作（不是改变数据的查询）也会产生副本。因此，InnoDB适合处理大量的数据。

- Memory：所有的数据都在内存中，数据的处理速度快，但是安全性不高。如果数据库重启，所有的数据都会消失。

2.索引

为了提高查询效率，MySQL提供了索引机制。MySQL提供了主键索引、唯一索引、全文索引等多种索引，并且支持多列索引。索引是在存储引擎层实现的，所以不同的存储引擎可能会有不同的索引类型和实现。

3.事务处理

事务是一系列的数据操作语句，事务是一个不可分割的工作单位，只有所有的操作都成功，事务才算成功。如果一个操作失败，那么这个事务就会回滚到事务开始前的状态。

4.锁定机制

MySQL中的锁定机制可以确保在并发环境下数据的一致性。锁定机制包括共享锁（读锁）和排他锁（写锁），InnoDB存储引擎还支持行级锁和表级锁。

Mysql的数据库存储原理主要有以下几点:

1. 数据存储在磁盘上。Mysql数据库系统将数据存储在磁盘文件中,这些文件又分为以下几类:

- 数据库目录文件(.frm文件):存储表结构信息。

- 数据文件(.MYD文件):存储表中的实际数据。

- 索引文件(.MYI文件):存储表的索引。

2. 数据以页为单位存储。Mysql数据库以页(Page)为单位将数据存储在数据文件中,默认的页大小是16KB。

3. 数据在磁盘上以表空间的形式组织。表空间是由一个或多个数据文件组成的逻辑存储单元,每个表空间存储一系列的表。

4. 每个存储引擎有自己的存储机制。不同的存储引擎有不同的数据存储和索引实现机制,如InnoDB使用聚集索引、MyISAM使用非聚集索引。

5. 使用缓冲池缓存经常访问的数据。缓冲池缓存磁盘上的数据页,使之留在内存中,提高访问速度。

6. 使用渐进式写入技术。Mysql不会立即将缓存中的脏页刷新到磁盘,而是按需周期性地刷新。

7. 使用检查点技术保证数据的完整性。检查点机制会在主数据文件更新时,同时更新日志文件或重做日志,以便在系统故障时使用日志恢复数据。

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