寫在前面
很多小夥伴工作很長時間了，對於MySQL的掌握程度卻僅僅停留在表面的CRUD，對於MySQL深層次的原理和技術知識瞭解的少之又少，隨著工作年限的不斷增長，職場競爭力卻是不斷降低的。很多時候，出去面試時，被面試官吊打的現象成了家常便飯。比如，對於MySQL的高頻面試題有：
- 說說MySQL中MVCC機制的原理？
- MySQL的事務原理和實現？
- MySQL資料主從複製的原理？
- MySQL底層資料的儲存結構？
- 如何使MySQL支援海量資料儲存？
- MySQL中的鎖機制原理和實現？
- MySQL索引機制？索引中涉及的資料結構和演算法？
- MySQL為何使用B+樹作為索引結構？
- B+樹可以存放多少資料？
- 說說MySQL中間隙鎖的實現原理？
- InnoDB引擎為何會崩潰？說說其實現原理？
- 等等其他一系列高頻面試
如果一一列舉的話，大概能夠列舉上百個關於MySQL的高頻面試題，這些你都會嗎？
不僅僅是面試，如果你想從一名底層程式設計師上升為高階工程師，架構師等，MySQL的底層原理和技術是你必須要掌握的。
注：冰河後續會不定時連載MySQL底層原理和技術的文章，與小夥伴們一起死磕MySQL，將冰河掌握的MySQL底層技術分享給大家，在面試時吊打面試官，在工作中吊打其他小夥伴。
MySQL體系架構
我們先來看看MySQL的體系架構圖，如下所示。
從MySQL的架構圖，我們可以看出MySQL的架構自頂向下大致可以分為網路連線層、資料庫服務層、儲存引擎層和系統檔案層四大部分。接下來，我們就來簡單說說每個部分的組成資訊。
網路連線層
網路連線層位於整個MySQL體系架構的最上層，主要擔任客戶端聯結器的角色。提供與MySQL伺服器建立連線的能力，幾乎支援所有主流的服務端語言，例如：Java、C、C++、Python等，各語言都是通過各自的API介面與MySQL建立連線。
資料庫服務層
資料庫服務層是整個資料庫伺服器的核心，主要包括了系統管理和控制工具、連線池、SQL介面、解析器、查詢優化器和快取等部分。
連線池
主要負責儲存和管理客戶端與資料庫的連線資訊，連線池裡的一個執行緒負責管理一個客戶端到資料庫的連線資訊。
系統管理和控制工具
提供資料庫系統的管理和控制功能，例如對資料庫中的資料進行備份和恢復，保證整個資料庫的安全性，提供安全管理，對整個資料庫的叢集進行協調和管理等。
SQL介面
主要負責接收客戶端傳送過來的各種SQL命令，並將SQL命令傳送到其他部分，並接收其他部分返回的結果資料，將結果資料返回給客戶端。
解析樹
主要負責對請求的SQL解析成一棵“解析樹”，然後根據MySQL中的一些規則對“解析樹”做進一步的語法驗證，確認其是否合法。
查詢優化器
在MySQL中，如果“解析樹”通過了解析器的語法檢查，此時就會由優化器將其轉化為執行計劃，然後與儲存引擎進行互動，通過儲存引擎與底層的資料檔案進行互動。
快取
MySQL的快取是由一系列的小快取組成的。例如：MySQL的表快取，記錄快取，MySQL中的許可權快取，引擎快取等。MySQL中的快取能夠提高資料的查詢效能，如果查詢的結果能夠命中快取，則MySQL會直接返回快取中的結果資訊。
儲存引擎層
MySQL中的儲存引擎層主要負責資料的寫入和讀取，與底層的檔案進行互動。值得一提的是，MySQL中的儲存引擎是外掛式的，伺服器中的查詢執行引擎通過相關的介面與儲存引擎進行通訊，同時，介面遮蔽了不同儲存引擎之間的差異。MySQL中，最常用的儲存引擎就是InnoDB和MyISAM。
InnoDB和MyISAM儲存引擎需要小夥伴們重點掌握，高頻面試考點，也是成為架構師必知必會的內容。
系統檔案層
系統檔案層主要包括MySQL中儲存資料的底層檔案，與上層的儲存引擎進行互動，是檔案的物理儲存層。其儲存的檔案主要有：日誌檔案、資料檔案、配置檔案、MySQL的進行pid檔案和socket檔案等。
日誌檔案
MySQL中的日誌主要包括：錯誤日誌、通用查詢日誌、二進位制日誌、慢查詢日誌等。
- 錯誤日誌
主要儲存的是MySQL執行過程中產生的錯誤資訊。可以使用下面的SQL語句來檢視MySQL中的錯誤日誌。
show variables like '%log_error%';
- 通用查詢日誌
主要記錄MySQL執行過程中的一般查詢資訊，可以使用下面的SQL語句來檢視MySQL中的通用查詢日誌檔案。
show variables like '%general%';
- 二進位制日誌
主要記錄對MySQL資料庫執行的插入、修改和刪除操作，並且也會記錄SQL語句執行的時間、執行的時長，但是二進位制日誌不記錄select、show等不修改資料庫的SQL。主要用於恢復資料庫的資料和實現MySQL主從複製。
檢視二進位制日誌是否開啟。
show variables like '%log_bin%';
檢視二進位制日誌的引數
show variables like '%binlog%'
檢視日誌檔案
show binary logs;
- 慢查詢日誌
慢查詢主要記錄的是執行時間超過指定時間的SQL語句，這個時間預設是10秒。
檢視是否開啟慢查詢日誌
show variables like '%slow_query%';
檢視慢查詢設定的時長
show variables like '%long_query_time%'
資料檔案
資料檔案中主要包括了：db.opt檔案、frm檔案、MYD檔案、MYI檔案、ibd檔案、ibdata檔案、ibdata1檔案、ib_logfile0和ib_logfile1檔案等。
- db.opt檔案
主要記錄當前資料庫使用的字符集和檢驗規則等資訊。
- frm檔案
儲存資料表的結構資訊，主要是資料表相關的後設資料資訊，包括資料表的表結構定義資訊，每張表都會有一個frm檔案。
值得注意的是：MySQL8版本中的innodb儲存引擎的表沒有frm檔案。（後面專門寫一些MySQL8新特性的文章，從使用到底層原理與MySQL5到底有何不同）。
- MYD檔案
MyISAM儲存引擎專用的檔案格式，主要存放MyISAM儲存引擎資料表中的資料，每張MyISAM儲存引擎表對應一個.MYD檔案。
- MYI檔案
MyISAM儲存引擎專用的檔案格式，主要存放與MyISAM儲存引擎資料表相關的索引資訊，每張MyISAM儲存引擎表對應一個.MYI檔案。
- ibd檔案
存放Innodb儲存引擎的資料檔案和索引檔案，主要存放的是獨享表空間的資料和索引，每張表對應一個.ibd檔案。
- ibdata檔案
存放Innodb儲存引擎的資料檔案和索引檔案，主要存放的是共享表空間的資料和索引，所有表共用一個（或者多個）.ibdata檔案，可以根據配置來指定共用的.ibdata檔案個數。
- ibdata1檔案
MySQL的系統表空間資料檔案，主要儲存MySQL的資料表後設資料、Undo日誌等資訊。
- ib_logfile0和ib_logfile1檔案
MySQL資料庫中的Redo log檔案，主要用於MySQL實現事務的永續性。如果在某個時間點MySQL發生了故障，此時如果有髒頁沒有寫入到資料庫的ibd檔案中，在重啟MySQL的時候，MySQL會根據Redo Log資訊進行重做，將寫入Redo Log並且尚未寫入資料表的資料進行持久化操作。
配置檔案
用於存在MySQL所有的配置資訊，在Unix/Linux環境中是my,cnf檔案，在Windows環境中是my.ini檔案。
pid檔案
pid檔案是存放MySQL程式執行時的程式號的檔案，主要存在於Unix/Linux環境中，具體的儲存目錄可以在my.cnf或者my.ini檔案中進行配置。
socket檔案
socket檔案和pid檔案一樣，都是MySQL在Unix/Linux環境中執行才會有的檔案。在Unix/Linux環境中，客戶端可以直接通過socket來連線MySQL。
肝不動了，原創不易，小夥伴們點個贊，給個在看和轉發吧
好了，今天就到這兒吧，我是冰河，大家有啥問題可以在下方留言，也可以加我微信：sun_shine_lyz，我拉你進群，一起交流技術，一起進階，一起牛逼~~