MySQL 的底层实现机制是怎样的?
MySQL 主要包括以下几个核心的底层实现部分。
存储引擎层是 MySQL 的关键。InnoDB 是最常用的存储引擎,它以页为单位进行存储,默认页大小是 16KB。数据存储在表空间中,表空间可以由多个文件组成。InnoDB 采用了 B + 树的数据结构来存储索引和数据。在这种结构下,非叶子节点只存储索引关键字和指向下一层节点的指针,叶子节点存储了完整的数据记录。这种设计使得数据的查找、插入和删除操作在磁盘 I/O 上有较好的性能。
对于事务处理,InnoDB 支持 ACID 特性。它通过日志文件(redo log 和 undo log)来保证事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。Redo log 用于记录事务中对数据的修改操作,在系统崩溃后可以通过 redo log 来恢复未写入磁盘的数据修改。Undo log 用于存储事务执行前的数据状态,用于事务回滚和 MVCC(多版本并发控制)。
在查询执行方面,当客户端发送一条 SQL 查询语句时,MySQL 会先对语句进行词法分析和语法分析,生成解析树。然后经过优化器,优化器会根据统计信息、索引情况等因素生成最优的执行计划。这个执行计划决定了如何从存储引擎中读取和处理数据,例如选择合适的索引、确定表连接的顺序等。最后,执行引擎按照