MySQL的特性是它的存储引擎架构。
这种设计将查询处理(Query Processing)及其他系统任务(Server Task) 和数据的存储/提取相分离。
在使用时根据具体情况选择存储引擎。
MySQL逻辑架构
由上图可以主要分为三层：
第一层架构 主要功能：连接处理，授权认证，安全等。
第二层架构 大多数MySQL的核心服务都在这一层：查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数(eg: 日期、时间、数学、加密等函数)，所有跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等。
第三层架构 包含了存储引擎 负责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，API屏蔽了不同引擎之间的差异。
连接管理与安全性
每个客户端连接都会在服务器进程中拥有一个线程，这个连接的查询只会在这个单独的线程中执行。
服务器会缓存线程或者使用线程池技术，不需要为每个连接创建一个线程，因而使用较少的线程来服务大量的连接。
当客户连接服务器的时候，服务器会对其进行认证，基于用户名、密码、主机信息。
客户连接上服务器，执行某个操作时，服务器会对其进行权限判断，判断该用户是否有权限进行该项操作。
优化与执行
MySQL会解析查询,并创建解析树，然后对其进行各种优化，包括重写查询、决定表的读取顺序，以及选取合适的索引等。
用户可以使用特殊的关键字提示(hint)优化器，影响其决策过程。
也可以请求优化器解释(explain)优化过程，让客户知道服务器如何进行优化。
以便用户修改查询和schema、修改相关配置，使之高效运行。
优化器并不关心表使用的是什么存储引擎，但存储引擎对于优化查询是有影响的。
对于SELECT语句，在解析查询之前，服务器会先检查查询缓存(Query Cache),如果能找到对应的查询，服务器就会直接返回查询缓存中的结果集。
并发控制
无论何时，只要有多个查询需要在同一时刻修改数据，就会产生并发控制问题。
MySQL的并发控制包含两个层面： 服务器层和存储引擎层
MySQL的并发控制主要靠锁机制解决。
读写锁
读锁(read lock) 也叫 共享锁(shared lock)
写锁(write lock) 也叫 排他锁(exclusive lock)
读锁是共享的，是相互不阻塞的。多个客户可以同时读取同一个资源而不受干扰。
写锁是排他的，一个写锁会阻塞其他的读锁和写锁。
在实际的数据库系统中，每时每刻都会发生锁定。大多数时候，MySQL锁的内部管理都是透明的。
锁粒度
加锁会消耗资源。锁的各种操作，包括获得锁，检查所是否解除，释放锁，都会增加系统开销。
锁的粒度越小，就能对修改的数据片进行更精确的锁定，系统的并发程度就越高，但是系统的开销就越大。
表锁(table lock)
表锁是MySQL中最基本的一种锁策略，并且是开销最小的策略,它会锁定整张表。
当一个用户在对表进行写操作(插入、删除、更新等)前，需要先获取写锁，这会阻塞其他用户对该表的所有读写操作。
只有在没有写锁时，其他用户才能获得读锁。
尽管存储引擎可以管理自己的锁，MySQL本身还是会使用各种有效的表锁来实现不同的目的。
比如，服务器会为诸如ALTER TABLE之类的语句使用表锁，而忽略存储引擎的锁机制。
行级锁(row lock)
行级锁可以最大程度的支持并发操作(同时也带来了最大的锁开销)
行级锁只在存储引擎层次实现，而在MySQL服务器层没有实现，服务器层完全不了解存储引擎中的锁实现。
所有存储引擎都以自己的方式实现了锁机制。
事务
事务就是一组原子性的SQL查询，或者说一个独立的工作单元。
事务内的语句，要么全部成功，要么全部失败。
事务的ACID特性，表示原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔离性(isolation)、永久性(durability)
用户可以根据业务是否需要事务处理，来选择合适的存储引擎。
对于不需要事务的查询类应用，可以选择一个非事务型的存储引擎。
隔离级别
在SQL标准中定义了4种隔离级别，每一种级别都规定了一个事务中所做的修改，哪些在事务内和事务间是可见的，哪些是不可见的。
较低级别的隔离通常可以执行更高的并发，系统的开销也更低。
READ UNCOMMITTED (未提交读)
在这个级别，事务中的修改，即便没有提交，对其他事务也是可见的。事务可以读取未提交的数据，这也被成为脏读（Dirty Read）
这个级别会导致很多问题，性能也不会比别的级别好很多，也没有别的级别的优点，实际应用中很少使用。
READ COMMITTED (提交读)
大多数数据库系统的默认隔离级别都是这个（mysql不是)。
在这个级别，一个事务开始时，只能‘看到’已经提交的事务所作的修改。即：一个事务从开始知道提交之前，所作的修改对其他事务都是不可见的。
场景：
在一个事务内，多次读同一个数据。在这个事务还没有结束时，另一个事务也访问该同一数据。
那么，在第一个事务的两次读数据之间。
由于第二个事务的修改，那么第一个事务读到的数据可能不一样。
这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的。
因而这个级别有时候也叫做不可重复读
REPEATABLE READ (可重复读)
这个级别是MySQL默认的事务隔离级别
这个级别解决了脏读的问题，保证在同一个事务中的多次读取同样记录的结果是一致的，但是该级别无法解决幻读(Phantom Read)的问题
所谓幻读：就是当一个事务在读取某个范围的记录时，另一个事务又在该范围插入了新的记录，之前的事务再次读取该范围的数据时，会产生幻行(Phantom Row)
SERIALIZABLE (可串行化)
这个级别是最高的隔离级别，它通过强制事务串行执行，避免了前面的幻读的的问题。
其他的隔离级别中，各个事务还是有一定程度的并发执行。
可串行化会在读取的每一行数据上都加锁，可能会导致大量的超时和锁争用的问题，实际中很少使用。
| 隔离级别 | 脏读可能性 | 不可重复读可能性 | 幻读可能性 | 加锁读 |
|---|---|---|---|---|
| READ UNCOMMITTED | YES | YES | YES | NO |
| READ COMMITTED | NO | YES | YES | NO |
| REPEATABLE READ | NO | NO | YES | NO |
| SERIALIZABLE | NO | NO | NO | YES |
死锁
死锁是指两个或者多个事务在同一资源上相互占用，并请求锁定对方占用的资源，从而导致恶性循环的现象。
当多个事务试图以不同的顺序锁定资源时，就可能产生死锁。
多个事务同时锁定同一个资源时，也会产生死锁。
例如下面两个事务同时处理 StockPrice表：
事务1
START TRANSACTION;
UPDATE StockPrice SET close = 45.50 WHERE stock_id = 4;
UPDATE StockPrice SET close = 19.80 WHERE stock_id = 5;
COMMIT;
事务2
START TRANSACTION;
UPDATE StockPrice SET close = 19.80 WHERE stock_id = 5;
UPDATE StockPrice SET close = 45.50 WHERE stock_id = 4;
COMMIT;
如果刚好两个事务都执行了第一条UPDATE语句，更新了一条数据，同时也锁定了该行数据。
然后每个事务都尝试去执行第二条UPDATE语句，发现已经被对方锁定，然后都等待对方释放锁，又都同时持有对方需要的锁，则陷入死循环。除非有外部接入才可能解除死锁。
为了解决这个问题，数据库系统实现了各种死锁检测和死锁超时机制。
死锁发生后，只有部分或者完全回滚其中一个事务，才能打破死锁。
InnoDB处理死锁的办法是：将持有最少行级排他锁的事务进行回滚。
事务日志
使用事务日志，存储引擎在修改表的数据时只需要修改其内存拷贝，再把该修改行为记录到持久在硬盘的事务日志中，不用每次都把修改的数据持久到磁盘。
事务采用追加的方式，因此写日志是对磁盘上一小块位置的顺序IO，速度较快。
事务日志持久化之后，内存中被修改的数据在后台可以慢慢的刷回到磁盘。如果系统崩溃，存储引擎在重启时可以根据事务日志恢复数据。
这种称之为预写式日志(Write-Ahead Logging),修改数据需要写两次磁盘。
MySQL中的事务
MySQL提供了两种事务型的存储引擎：InnoDB 和 NDB Cluster。
自动提交 (AUTOCOMMIT)
MySQL默认采用自动提交模式。也就是说，如果不是显示的开始一个事务，则每个查询都被当做一个事务执行操作。
在当前连接中，可以通过设置 AUTOCOMMIT 变量来启用或者禁用自动提交模式。
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT';
| Variable_name | Value |
|---|---|
| autocommit | ON |
对于非事务型的表，相当于一直处于AUTOCOMMIT的状态。
MySQL可以通过执行 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL XXX 命令来设置隔离级别，新的隔离级别会在下一个事务开始时生效。
可以在配置文件中设置整个数据库的隔离级别，也可以只改变当前会话的隔离级别：
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMIT
在事务中混合使用存储引擎
MySQL服务器层不管理事务，事务是由下层的存储引擎实现的。所以在同一个事务中使用多种存储引擎是不可靠的。
如果在事务中混合使用了事务型和非事务型存储引擎，在正常提交的情况下不会有什么问题。
但是如果该事务需要回滚，非事务型的表上的变更无法撤销。
在非事务型的表上执行事务相关操作的时候，MySQL通常不会发出提醒，也不会报错，只有在回滚的时候才会发一个警告：‘某些非事务型的表上的变更无法被回滚’。
隐式和显示锁定
InnoDB会根据隔离级别在需要的时候自动加锁，这种锁定叫做隐式锁定。
另外，InnoDB也支持通过特定的语句进行显示锁定，这些语句不属于SQL规范。
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
SELECT ... FOR UPDATE
MySQL也支持 LOCK TABLES 和 UNLOCK TABLES 语句，这是在服务器层实现的，与存储引擎无关，不能替代事务处理。
但是建议任何时候都不要显示的执行 LOCK TABLES。
多版本并发控制
MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。基于提升并发性能的考虑，一般都实现了 多版本并发控制（MVCC）。
不仅是MySQL,包括Oracle、PostgreSQL等其他数据库系统都实现了MVCC,但实现的机制不尽相同，因为MVCC没有统一的实现标准。
MVCC可以认为是行级锁的一个变种，在很多情况下避免了加锁操作，因此开销更低。
虽然实现机制不同，但大都实现了非阻塞的读操作，写操作也只锁定必要的行。
Mysql的存储引擎
InnoDB 存储引擎
InnoDB存储引擎是MySQL自5.5版本以来的默认事务型引擎，也是最重要、使用最广泛的存储引擎。
它被设计用来处理大量的短期事务，在非事务行的存储的需求中也很流行。
除非有非常特别的原因需要使用其他的存储引擎，否则应该优先考虑使用InnoDB引擎。
MyISAM 存储引擎
在MySQL5.1及之前的版本，MyISAM是默认的存储引擎，MyISAM不支持事务和行级锁。
其他存储引擎
Archive引擎
Archive存储引擎只支持INSERT和SELECT操作
Backhole引擎
Backhole没有实现任何的存储机制，他会丢弃所有插入的数据，不做保存，服务器会记录Backhole表的日志。
CSV引擎
CSV引擎可以将普通的csv文件作为MySQL的表来处理，但是这种引表不支持索引。
Memory引擎
Memory引擎数据保存在内存中，查询速度快，但是重启之后数据丢失，表结构还会保留。
NDB集群引擎
MySQL服务器，NDB集群存储引擎，以及分布式的、share-nothing的、容灾的、高可用的NDB数据库的组合，被称为MySQL集群(MySQL Cluster)。
第三方存储引擎
MySQL从2007年开始提供插件式的存储引擎API,从此产生了许多为不同目的而设计的存储引擎
主要有： OLTP类引擎、 面向列的存储引擎、社区存储引擎 等。
选择合适的存储引擎
大多数情况下，InnoDB都是正确的选择。
只有遇到一些比较特殊的需求时，才会考虑用其他引擎。
Mysql时间线
| 版本 | 时间 | 说明 |
|---|---|---|
| 版本3.23 | 2001 | 这个版本的发布被认为是Mysql真正诞生的时刻，以MyISAM引擎代替之前的ISAM引擎，引入全文索引和复制 |
| 版本4.0 | 2003 | 支持UNION和多表DELETE语法，重写了复制，InnoDB成为标配 |
| 版本4.1 | 2005 | 支持子查询和INSERT ON DUPLICATE KEY UPDATE,支持UTF-8字符集 |
| 版本5.0 | 2006 | 支持视图、触发器、存储过程和存储函数，ISAM代码被彻底移除 |
| 版本5.1 | 2008 | 支持分区、基于行的复制以及Plugin API |
| 版本5.5 | 2010 | InnoDB成为默认的存储引擎 |
1995 MySQL AB公司创建。
2008年 MySQL AB公司被SUN收购
2010年 SUN公司被Oracle收购
随着MySQL被Oracle收购，许多公司开始寻找替代品。
倒向MariaDB: 谷歌(2013年9月) RedHat(2013年6月) 维基百科(2013年4月)
倒向PostreSQL: 苹果(2011年)
