MySQL体系结构及基础管理

0)环境

# MySQL版本
mysql-5.7.20

# IP地址
10.0.0.51  172.16.1.51

1)体系结构

CS模型介绍(客户端/服务端)

#TCP/IP方式(远程)
mysql -uroot -p123 -h 10.0.0.51 -P3306

#Socket方式(套接字、本地登录、localhost)
mysql -uroot -p123 -S /tmp/mysql.sock

实例介绍

实例=mysqld后台守护进程+Master Thread+干活的Thread+预分配的内存
公司=老板+经理+员工+办公室

mysqld程序运行原理

层次结构

2)一条SQL语句的执行过程

  • 命令

#查看MySQL用户信息
>select user,host from mysql.user;

层次介绍

连接层

连接层

1)提供连接协议:TCP/IP、Socket
2)提供验证:用户、密码、IP、Socket
3)提供专业连接线程:接收用户SQL,返回结果

#查看连接线程语句
> show processlist;

SQL层(重点)

SQL层

1)接收上层传送SQL语句
2)语法验证模块:验证SQL语句语法
3)权限检查(用户对库表的权限)
4)语义检查(判断语句类型)

DDL:数据定义语言
DCL:数据控制语言
DML:数据操作语言
DQL:数据查询语言  #MySQL查询语句类型

5)解析器:进行SQL的预处理,产生执行计划
6)优化器:根据解析器执行计划进行判断,选择最优的执行计划

代价模型:根据资源耗损进行评估 (CPU IO 内存 )

7)执行器:根据最优执行计划,执行SQL语句,产生执行结果

执行结果:数据在磁盘的XXX位置

8)提供查询缓存,提高效率。(默认关闭,可使用"Redis"或"Tair"替代查询缓存)
9)提供日志记录(日志管理):Binlog(默认关闭)

存储引擎层(类似于Linux文件系统)

负责根据SQL语句执行结果,调取磁盘数据。(16进制)
将16进制的磁盘数据,交由SQL层转化为表,由连接层的专用线程返回给用户。

MySQL出现故障或性能问题80%以上是人为的。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ——《oldguo》


3)逻辑结构

数据库

存放数据表
库名、库权限、库数据类型

数据表(二维表)

列:字段
行:记录

MySQL为了使存入的数据准确、规范、有意义,增强了传统二维表的功能。
表属性:权限、字符集、存储引擎
列属性:数据类型、约束、其他(默认值、自增长、注释)

物理存储结构引入

库的物理存储结构
用文件系统的目录来存储

位置:/data/mysql/data

表的物理存储结构
MyISAM(默认存储引擎)表

user.frm:列的相关信息
user.MYD:数据行
user.MYI:索引信息

InnoDB(默认存储引擎)表

time_zone.frm :存储列相关信息
time_zone.ibd:数据行+索引

表的页、区、段(了解)

  • 页:最小的存储单元 16KB
  • 区:1个或多个连续的页
  • 段:1个或多个连续的区,一个表就是一个段

4)基础管理

用户、权限管理

  • 用户
    作用:登陆 管理数据库
  • 定义
用户@'白名单'
 inanhan@'localhost'
  • 白名单:允许登陆的IP地址段
  • 支持方式
inanhan@'%'                                 #所有地址
inanhan@'10.0.0.%'                          #10.0.0.0/24网段
inanhan@'localhost'                         #本地登陆
inanhan@'10.0.0.5%'                         #10.0.0.50~10.0.0.59
inanhan@'10.0.0.0/255.255.254.0'            #子网划分:10.0.0.0/23

基本用户管理操作

#'创建用户
>create user inanhan@'10.0.0.%' identified by '123';
#查MySQL用户名、登陆白名单、密码
>select user,host,authentication_string from mysql.user;
#查询表结构
>desc mysql.user;
#'更改用户密码
>alter user inanhan@'10.0.0.%' identified by '456';
#'删除用户
>drop user inanhan@'10.0.0.%';

权限

  • 权限介绍
SELECT                                     #允许从表中查看数据
INSERT                                     #允许在表里插入数据
UPDATE                                     #允许修改表中的数据的权限
DELETE                                     #删除行数据
CREATE                                     #允许创建新的数据库和表的权限
DROP                                       #删除数据库与表
RELOAD                                     #允许刷新权限(FLUSH命令)
SHUTDOWN                                   #允许关闭数据库实例
PROCESS                                    #允许查看数据库进程
FILE                                       #允许用户在MySQL进行读写文件磁盘操作     
REFERENCES                                 #允许创建外键(5.7.6版本之后引入)
INDEX                                      #允许创建和删除索引
ALTER                                      #允许修改表结构的权限,但必须要求有CREATE和INSERT权限配合
SHOW DATABASES                             #查看所有的数据库名
SUPER                                      #允许执行一系列数据库管理命令,包括kill强制关闭某个连接        
CREATE TEMPORARY TABLES                    #允许创建临时表的权限        
LOCK TABLES                                #允许对拥有select权限的表进行锁定,以防止其他链接对此表读或写
EXECUTE                                    #允许执行存储过程和函数的权限
REPLICATION SLAVE                          #允许Slave主机通过此用户连接Master以便建立主从复制关系
REPLICATION CLIENT                         #允许执行show master status,show slave status,show binary logs命令
CREATE VIEW                                #查看视图创建的语句:mysqladmin processlist, show engine
SHOW VIEW                                  #代表通过执行show create view命令查看视图创建的语句     
CREATE ROUTINE                             #允许创建procedure,function
ALTER ROUTINE                              #允许修改或者删除存储过程、函数的权限
CREATE USER                                #允许创建用户
EVENT                                      #允许查询,创建,修改,删除MySQL事件
TRIGGER                                    #允许创建,删除,执行,显示触发器的权限 
CREATE TABLESPACE                          #允许创建表空间
-------------------------------------------------------------------------------------
ALL                          #以上所有权限,普通管理员权限
with grant option            #超级管理员功能,为其他用户授权
应用用户权限                  #SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE
  • 授权对象
*.*                                 --->chmod 755 -R /                  ---->针对管理员
inanhan.*                           --->chmod 755 -R /inanhan           ---->应用用户
inanhan.t1                          --->chmod 755 -R  /inanhan/t1

基本权限管理操作

  • 授权命令写法
grant 权限 on 对象 to 用户 identified  '密码';
  • 需求01:Windows系统使用Navicat登录到Linux中的MySQL,管理员用户。
#'授权命令
> grant  all  on   *.*   to   root@'10.0.0.%'    identified by    '123';
  • 需求02:创建一个应用用户 app 用户,能从Windows上登录MySQL,并且可以操作app库。
#'授权命令
> grant select ,update,insert,delete on app.* to app@'10.0.0.%' identified by '123';
  • 开发人员用户授权流程
权限
操作对象(库与表)
登陆IP地址
密码要求
  • 8.0版本grant命令新特性
#用户创建与授权分开
#不支持自动创建用户与更改密码
  • 查看授权信息
>show grants for  app@'10.0.0.%';                  #查看app用户授权信息
  • 回收权限
>revoke  delete on app.*  from app@'10.0.0.%';     #回收app用户delete权限

5)连接管理

登陆方式

  • 登陆方式01:TCP/IP
#连接10.0.0.51数据库(密码隐藏输入)
mysql -uroot -p -h 10.0.0.51 -P3306
Enter password:
  • 登陆方式02:Socket
#通过本地socket登陆MySQL
mysql -uroot -p -S /tmp/mysql.sock
Enter password:

#查看登陆socket路径
> select @@socket;

+-----------------+

| @@socket        |

+-----------------+

| /tmp/mysql.sock |

mysql命令常用参数

-u     #用户
-p     #密码
-h     #IP
-P     #端口
-S     #socket文件路径
-e     #免交互执行命令
<      #导入SQL脚本

#免交互查看MySQL数据库用户信息
mysql -uroot -p -e "select user,host from mysql.user;"
Enter password:

#导入SQL语句到MySQL数据库
mysql -uroot -p <world.sql
Enter password:

多种启动方式介绍

启动方式
  • 提示
    以上多种方式,都可以单独启动MySQL服务
    mysqld_safe和mysqld一般是在临时维护时使用。
    从CentOS 7系统开始,支持systemd直接调用mysqld的方式进行启动数据库。

6)初始化配置

初始化配置文件

#查看初始化配置文件
mysqld --help --verbose |grep my.cnf
/etc/my.cnf    /etc/mysql/my.cnf    /usr/local/mysql/etc/my.cnf    ~/.my.cnf

初始化配置文件读取顺序

#由左到右
/etc/my.cnf --> /etc/mysql/my.cnf --> /usr/local/mysql/etc/my.cnf --> ~/.my.cnf 
  • 默认情况下,MySQL启动时,会依次读取以上配置文件,如果有重复选项,会以最后一个文件设置的为准。
  • 若加入--defaults-file=xxxx时,则直接读取指定文件。

初始化配置书写格式

[标签]
配置项=XXX
...

#标签类型:服务端、客户端
服务端
[mysqld]
[mysqld_safe]

客户端
[mysql]
[mysqldump]
[client]

#实例
[mysqld] 
user=mysql
basedir=/data/mysql
datadir=/data/mysql/data
socket=/tmp/mysql.sock
server_id=6
port=3306
log_error=/data/mysql/error.log
[mysql]
socket=/tmp/mysql.sock
prompt=Master [\\d]>

6)多实例的应用

准备环境

#创建目录
mkdir -p /data/330{7,8,9}/data

#准备配置文件
#-----------------------实例01(3307)
vim /data/3307/my.cnf
[mysqld]
basedir=/data/mysql
datadir=/data/3307/data
socket=/data/3307/mysql.sock
log_error=/data/3307/mysql.log
port=3307
server_id=7

#-----------------------实例02(3308)
vim /data/3308/my.cnf
[mysqld]
basedir=/data/mysql
datadir=/data/3308/data
socket=/data/3308/mysql.sock
log_error=/data/3308/mysql.log
port=3308
server_id=8

#-----------------------实例03(3309)
vim /data/3309/my.cnf
[mysqld]
basedir=/data/mysql
datadir=/data/3309/data
socket=/data/3309/mysql.sock
log_error=/data/3309/mysql.log
port=3309
server_id=9

初始化配置

#更改初始数据库配置文件名
mv /etc/my.cnf /etc/my.cnf.bak

#-------------------------------实例01
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3307/data --basedir=/data/mysql

#-------------------------------实例02
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3308/data --basedir=/data/mysql

#-------------------------------实例03
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3309/data --basedir=/data/mysql

systemd管理多实例

#进入system目录
cd /etc/systemd/system
=====================================
#拷贝服务启动脚本
cp mysqld.service mysqld3307.service       
cp mysqld.service mysqld3308.service
cp mysqld.service mysqld3309.service 
=====================================
#更改配置文件倒数第二行内容
#---------------------------实例01
vim mysqld3307.service
ExecStart=/data/mysql/bin/mysqld --defaults-file=/data/3307/my.cnf

#---------------------------实例02
vim mysqld3308.service
ExecStart=/data/mysql/bin/mysqld --defaults-file=/data/3308/my.cnf

#---------------------------实例03
vim mysqld3309.service
ExecStart=/data/mysql/bin/mysqld --defaults-file=/data/3309/my.cnf

授权

#授权MySQL文件目录
chown -R mysql.mysql /data/*

启动实例

# 如有必要,可设置开机自启动
systemctl start mysqld3307.service
systemctl start mysqld3308.service
systemctl start mysqld3309.service

验证多实例

  • 端口检测
#检测端口(3306配置文件已改名,所以未启动)
netstat -lnp|grep 330*
tcp6       0      0 :::3307                 :::*                    LISTEN      2932/mysqld     
tcp6       0      0 :::3308                 :::*                    LISTEN      2939/mysqld     
tcp6       0      0 :::3309                 :::*                    LISTEN      2946/mysqld     

检测SERVER ID

#免交互查看SERVER ID
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"

登陆数据库

mysql -S /data/3307/mysql.sock       #3307
mysql -S /data/3308/mysql.sock       #3308
mysql -S /data/3309/mysql.sock       #3309

0.0)数据库忘记root密码

#关闭数据库
systemctl stop mysqld

#跳过授权启动
mysql_safe --skip-grant-tables --skip-networking &
--skip-grant-tables : 连接层关闭验证模块,所有验证表不加载。
--skip-networking :连接层关闭TCP/IP协议,禁止远程访问。

#无密码登陆
mysql -uroot  -p 回车
> flush privileges;
> alter user root@'localhost' identified by '456';

#杀掉MySQL进程
pkill mysqld

#启动MySQL
systemctl start mysqld
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