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1、第1章 MySQL导论本章对数据库技术的发展概况作了简要的说明，同时介绍一些常用的小型数据库和大型数据库，重点介绍MySQL数据库。通过本章的阅读，读者将对MySQL的发展情况、特点及其应用领域有一定的了解。1.3节阐述MySQL的插件式体系结构，简单说明各种存储引擎的特点及选择方法和技巧。1.4节重点介绍MySQL最常用的两种存储引擎，即MyISAM和InnoDB。1.1 数据库概述在学习MySQL之前，首先简单介绍一下数据库的基本概念。举个简单的例子来说明：每个人都有很多亲戚和朋友，为了保持与他们联系，我们常常用一个笔记本将他们的姓名、地址、电话等信息都记录下来，这样要查谁的电话或地址就很

2、方便。这个“通讯录”就是一个最简单的“数据库”，每个人的姓名、地址、电话、邮箱等信息就是这个数据库中的“数据”。我们可以在笔记本这个“数据库”中添加新朋友的个人信息，也可以由于某个朋友的电话变动而修改他的电话号码这个“数据”。总而言之，我们使用笔记本这个“数据库”是为了能随时查到某位亲戚或朋友的地址、邮编或电话号码这些“数据”。当我们的亲戚朋友不多时，也许可以很快地从笔记本中找到所需的数据，但是当笔记本中的数据很多时，也许就要花费不少时间去查找某个朋友的联系方式了。而将这个笔记本数字化，也就是说将它的内容录入到计算机中，例如，存放在MySQL中，那么，即便我们有数以万计的联系人，我们也可以在一

3、瞬间找到他们。这就是数据库的由来和作用。随着信息产业的发展，数据库在社会中发挥了越来越重要的作用。可以说，几乎所有的信息系统都依赖于数据库。通俗地讲，数据库就是存放数据的仓库，而这个仓库是存放在计算机存储设备上，而且数据是按照一定格式存放的。按照数据库理论的定义，数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。在今天，电子商务、电子政务等都得到了迅速的发展，并由此产生了大量的数据。为了能够高效、准确地处理分析这些数据，人们便使用了数据库。为了将数据存储在数据库中，通常将描述事物特征的若干个数据组成一个数据记录（Record）。例如，通讯录中的联系人，可以写成如下形式：联系人（姓名，地

4、址，电话，邮箱）并将其称之为记录型，也就是数据的逻辑结构。它是对联系人这一事务的抽象描述。其中，“联系人”也称为记录名，通常在关系数据库中，也作为基本表的表名。姓名、地址、电话、邮箱等称为字段（field），在关系数据库中，也就是各个基本表的表项。对于每个字段可以赋予特定的值，例如：（张三，仓基社区，0571-8888888，sz）这就成为了一条记录。在关系数据库中，若干条记录便构成一张表。数据库带来的最直接的好处，就是实现了数据独立性。所谓数据独立性，是指数据与用户应用程序之间的独立性，也就是实现了应用程序与数据的分离。对于大多数应用程序而言，如一个电子商务网站，它必然需要有后台数据的支持才

5、能运作。然而，这些后台数据是以什么方式存放在物理磁盘上，网站应用程序并不用关心，甚至当数据库的逻辑结构发生变化时，如数据库中原来的记录型是商品（商品编号，商品名称，价格），更改为商品（商品编号，商品名称，价格，数量），原先的网站应用程序也不用更改。前者称之为数据的物理独立性，后者叫做数据的逻辑独立性。【特别提示】数据独立性对于系统维护而言相当重要，数据库将数据以及程序进行了分离，当数据存储方式，或者逻辑结构有改动时，应用程序可以保持不变。如果没有数据独立性，程序和数据将会高度耦合，对于系统维护而言，就是一场“灾难”。1.1.1 数据库技术的发展在数据库系统产生之前，人们对计算机数据的管理经历了

6、人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）和文件系统管理阶段（20世纪50年代后到60年代中期）。在人工管理阶段，人们对数据的处理能力很低。从硬件上看，计算机内存小，计算速度低；从软件上看，没有操作系统的支持，更没有数据库管理软件。因此，在这个阶段，数据总量不大，数据不能长期保存，数据与应用程序不隔离，应用程序需要随着数据存储方式的变化而变化。在文件系统阶段，计算机的存储器增大，计算速度大大提高，并且配备了操作系统。在这个阶段，数据可以长期存放，并采用文件系统管理数据。但是，使用文件系统管理数据存在许多缺点，数据冗余度大，逻辑独立性差。1964年，美国通用电器公司的Bachman等人成功开发了世

7、界上第一个DBMS（Database Management System）IDS系统，标志着人们对数据的管理进入了数据库系统阶段。与文件系统相比，数据库系统实现了数据的整体结构化。在文件系统中，虽然存在记录内的结构性，但整体上数据是无结构的，即不同文件之间的记录是没有联系的。但在数据库系统中，不仅存在记录内部的联系，而且还描述了数据之间的联系，实现了数据的整体结构化。这是数据库系统与文件系统的本质差别。同时，数据库系统使数据面向整个应用系统，降低了数据的冗余度，实现了数据的共享。体现数据库整体结构性的典型示例就是外键约束。如图1-1所示，在订单记录中的收货人编号必须存在于描述收货人信息的特定的

8、记录收货人中；否则，这便是一个非法的收货人编号。在数据库中，不同记录或表之间的这种联系，便使数据库数据整体结构化。图1-1 外键约束数据库系统的发展经历了以下几个阶段。第一代数据库技术以层次数据库和网状数据库为代表。其主要特点是支持三级模式结构；用指针来表示数据之间的联系；数据定义语言（Data Definaition Language，DDL）和数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML）相对独立；数据库采用过程性（导航式）语言，用户在操作数据库时不但说明要做什么，还要说明怎么做。例如，在查找语句中不但要说明查找的对象，而且要规定存取路径。这和现在被广泛使用的

9、非过程性语言SQL是不同的。第二代数据库技术，也就是现在被广泛应用的关系数据库系统。MySQL正是属于这类数据库。关系数据库有严格的数学理论作为基础，概念清晰，易于使用。1970年，美国IBM公司San Jose研究实验室研究员E.F.Codd提出了关系数据库模型，奠定了关系数据库理论的基础。E.F.Codd也因此获得了1981年的计算机图灵奖。1974年， San Jose实验室研制成功System R，这是世界上最早的关系数据库管理系统（RDBMS）。1980年后，众多RDBMS产品相继推出，包括Oracle、Infomix、Sybase等。1990年后，RDBMS不断发展，能够支持分布式

10、数据库、开放环境下异构数据库互连，OLTP（On-Line Transaction Processing）联机事务处理和OLAP（On-Line Analytical Processing）联机分析处理。第三代数据库技术，以面向对象数据库为代表。这一代数据库管理系统基于扩展的关系数据库模型或者面向对象数据库模型，目前，该技术尚未完全成熟。但是它支持包括数据、对象的管理，能够很好地和面向对象设计技术相融合。因此，许多商品化的关系数据库管理系统也都进行了扩充，增加了面向对象特性，发展成ORDBMS（Object-Relation DBMS）。1.1.2 数据模型模型是对现实事物的一种抽象。它是人们

11、为了更好地研究现实事物而建立的一种对现实事物的模拟。它客观地表现了现实事物的特征。因为计算机只能存储数据，而不能存储处理现实事物。因此，必须先将现实事物转化为数据模型，才能交给计算机处理。例如，在网上购物时，计算机需要处理用户订单。但是计算机并无法直接处理一张订单，因此必须先将订单转化为计算机能够存储和处理的数据。而这些数据结构，体现了订单的数据特征，就是一种数据模型。数据库中的数据模型一般包括数据结构、数据操作和完整性约束3个要素。例如，订单（订单号，商品名，单价，件数，收货人编号）就是订单的一种数据结构。因为用户可以有下订单、撤销订单等操作，这些操作可能会引起对订单数据的插入、修改和删除。

12、有时还会有查询等操作，这就是数据操作。而订单的单价、件数不可能为负数，这就约束了两者的取值范围。这是一种完整性约束，称之为实体完整性。假设此时有数据结构：收货人（收货人编号，姓名，性别，地址，电话）。显然，在订单（订单号，商品名，单价，件数，收货人编号）中的收货人编号必须存在收货人（收货人编号，姓名，性别，地址，电话）之中，否则订单中的收货人编号就毫无意义。这种完整性约束，称之为参照完整性。1概念数据模型概念数据模型（Conceptual Data Model）是最上层的数据模型。它与具体的数据库类型无关，是数据库设计人员和用户交流的语言。概念数据模型十分接近现实世界，应用于数据库设计的初始阶

13、段。最常见而且被广泛应用的概念模型是实体-联系（E-R）模型，简称E-R模型。2结构数据模型目前，结构数据模型中最常用的结构数据模型有4种。分别是：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。其中，层次模型和网状模型统称为非关系模型。它们的数据结构可以和图论中的有向图相对应，比较直观。q 层次模型在现实生活中，许多实体之间的联系就是一种自然的层次关系。例如，一个文件系统的目录结构，就是一个很好的例子。层次模型中，每个结点只有一个双亲结点。整个模型中，也只有根结点没有双亲结点。每个结点都表示一个实体型（集）。实体之间的联系用结点之间的连线表示。这种联系是双亲结点与子女结点之间的一对多联系。因此，

14、层次模型表达一对一、一对多的联系是非常直观的。但是，对于表达多对多联系时，层次模型需要通过辅助手段才能表现，显得笨拙、复杂。q 网状模型层次模型可以方便地表示现实世界中的层次关系。而实际上，现实世界中存在着大量的非层次关系。对于这些关系，采用层次模型是很不直接的。而网状模型可以克服这个 缺点。例如，用户的权限分配。同一用户可以拥有多种不同的权限，而同一权限可以被系统的多个不同用户同时拥有，这就是多对多的联系。图1-2显示了用户与权限的多对多关系。图1-2 多对多关系q 关系模型关系模型是现在最重要的一种数据模型。自20世纪80、90年代以来，软件厂商新推出的数据库管理系统几乎都是以关系模型为基

15、础的。现在，包括MySQL在内的多种数据库都是基于关系模型的。关系模型的逻辑结构是一张二维表，简称表，也可称之为关系。它由行和列组成。二维表中的一列也可以称之为属性。如表1-1所示，订单表有5列，其属性分别是订单号、商品名、单价、件数、收货人编号。二维表的表头，即（订单号，商品名，单价，件数，收货人编号）对应一个关系模式。表1-1所对应的关系模式可以描述为：订单（订单号，商品名，单价，件数，收货人编号）。在二维表中，除了表头以外的任意非空行为一个元组，即一条记录。如（0001，专家导学基于MySQL的JavaB/S系统开发，50，1，000325）就是一个元组。表1-1 订单表订 单 号商 品

16、 名单 价件 数收货人编号0001专家导学基于MySQL的Java B/S系统开发5010003250002专家导学Tomcat应用开发502000333q 面向对象模型面向对象（Object Oriented，OO）是当前计算机界关心的重点，它是20世纪90年代软件开发方法的主流。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发，扩展到很宽的范围。对象是人们要进行研究的任何事物，从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象，它不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。对象模型表示了静态的、结构化的系统数据性质，描述了系统的静态结构，它是从客观世界实体的对象关系角度来描述的，表现了对象的

17、相互关系。该模型主要关心系统中对象的结构、属性和操作，它是分析阶段3个模型的核心，是其他两个模型的框架。动态模型是与时间和变化有关的系统性质。该模型描述了系统的控制结构，它表示了瞬间的、行为化的系统控制性质，它关心的是系统的控制、操作的执行顺序，它表示从对象的事件和状态的角度出发，表现了对象的相互行为。该模型描述的系统属性是触发事件、事件序列、状态、事件与状态的组织。使用状态图作为描述工具。它涉及事件、状态、操作等重要概念。功能模型描述了系统的所有计算。功能模型指出发生了什么，动态模型确定什么时候发生，而对象模型确定发生的客体。功能模型表明一个计算如何从输入值得到输出值，它不考虑计算的次序。功

18、能模型由多张数据流图组成。数据流图用来表示从源对象到目标对象的数据值的流向，它不包含控制信息，控制信息在动态模型中表示，同时数据流图也不表示对象中值的组织，值的组织在对象模型中表示。3物理数据模型物理数据模型是描述数据在存储介质商组织结构的数据模型，它不但与具体的DBMS有关，而且还与操作系统和硬件有关，是物理层次的数据模型。为了保证数据的独立性和可移植性，DBMS完成了大部分物理数据模型的实现工作，而设计者只需关心设计索引等特殊结构即可。1.1.3 常用数据库介绍1AccessAccess是Microsoft的产品，伴随着Office一起发布。作为一个单文件的数据库系统，它使用简单，但是功能

19、并不强大，不支持事务、触发器、存储过程等应用。不适用于对可靠性要求较高的场合。2HSQLDBHSQLDB是一个开源纯Java的数据库，小巧方便。具有标准的SQL语法和Java接口，支持事务处理，支持Java存储过程和函数。它属于BSD的license，可以自由下载，并且可以安装使用在商业产品之上。3SQLITESQLITE是开源单一文件数据库。支持ACID事务，触发器；零配置，不需安装，支持数据大小达2TB。但它不支持外键，内部采用UTF8存储数据，对于中文数据的处理，都必须调用编码函数，略有不便。4SQL ServerSQL Server是由微软开发的一款数据库管理系统。其最新版本是SQL

20、Server 2008，适合于中小企业使用，只能在Windows操作系统下运行。目前包含多种版本，如学习版、工作组版、开发版、标准版、企业版和移动版，用户可以根据实际情况选择适合自己的版本。但是除学习版外，其他版本价格不菲，其中企业版售价约为35万人民币，标准版售价约为7万人民币。5OracleOracle数据库是Oracle公司的产品，是目前最为流行的大型数据库之一，可以运行在Windows和类UNIX等多种操作系统下，适合于大型企业使用。目前最新版本是Oracle 11g。Oracle提供的功能是其他中小型数据库望尘莫及的。Oracle提供了高度的可用性、可伸缩性、可管理性和安全性，支持集

21、群应用、数据仓库、内容管理等功能。但Oracle数据库价格较高，各项产品的售价大约在2万50万人民币不等。而且，Oracle数据库的学习周期较长，不易掌握。6DB2DB2是IBM5个软件品牌之一，属于大型数据库，是Oracle的强有力的竞争对手。可以运行在多种不同的操作系统下，包括UNIX、Windows、AS/400和OS/390。DB2对商业智能、内容和记录管理、异构数据库集成有较好的支持。其价格大约在2万美元左右。1.2 MySQL简介一开始MySQL是作为小型轻量级关系数据库推出的，主要定位于小型信息系统开发中的数据管理。近年来，随着其研发技术的不断进步和版本的持续升级，MySQL在应

22、用开发中正表现出越来越出色的稳定性和可靠性。1.2.1 MySQL是什么MySQL是最流行的开放源码SQL数据库管理系统，它是由MySQL AB公司开发、发布并支持的。MySQLAB是由多名MySQL开发人创办的一家商业公司。它是一家第二代开放源码公司，结合了开放源码价值取向、方法和成功的商业模型。MySQL的正式发音是My Ess Que Ell（而不是my sequel）。MySQL的网站（http:/www.MySQL.com）上给出了关于MySQL的最新信息。在本书撰写时，MySQL的最新版本为6.0，但若无特殊说明，本书中以MySQL5.1为例进行阐述。MySQL是一种数据库管理系统

23、。数据库是数据的结构化集合。它可以是任何东西，从简单的购物清单到画展，或企业网络中的海量信息。要想将数据添加到数据库，或访问、处理计算机数据库中保存的数据，需要使用数据库管理系统，如MySQL服务器。计算机是处理大量数据的理想工具，因此，数据库管理系统在计算机应用方面扮演着关键的角色，或是作为独立的实用工具，或是作为其他应用程序的组成部分。MySQL是一种关系数据库管理系统。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在一个大的仓库内。这样就增加了速度并提高了灵活性。MySQL的SQL指的是“结构化查询语言”。SQL是用于访问数据库的最常用标准化语言，它是由ANSI/ISOSQL标准定

24、义的。SQL标准自1986年以来不断演化发展，有数种版本。1.2.2 MySQL的特点q 开放源代码“开放源码”意味着任何人都能使用和改变软件。任何人都能从Internet上下载MySQL软件，而无须支付任何费用。如果愿意，可以研究源码并进行恰当的更改，以满足自己的需求。MySQL软件采用了GPL（GNU通用公共许可证），http:/www.fsf.org/licenses/，定义了在不同情况下可以用软件做的事和不可做的事。如果对GPL不满意，或需要在商业应用程序中嵌入MySQL代码，也可从MySQL AB公司购买商业许可版本。由此可见，与一般的商用数据库相比，MySQL不仅在价格上远远胜于它

25、们，而且由于源代码的开发，提供了商用数据库没有的灵活性。q 反应速度数据库的反应速度是相当重要的。它直接决定了应用系统的性能。在MySQL网站公布的基准测试结果发现，MySQL对于某些指令的执行速度，甚至比SQLServer和Oracle等商用数据库更快。MySQL服务器已能提供丰富和有用的功能。它具有良好的连通性、速度和安全性，这使得MySQL很适合作为Internet上的数据库。q 易用性不像Oracle或者DB2等大型数据库系统，MySQL的易用性相当好。初学者几乎只需要几个小时就能掌握MySQL的基本知识。同时，MySQL有一本详细的使用手册、大量的在线指南、一个广泛的开发社区和大量的

26、书籍。因此，学习MySQL不会给用户带来任何不便和不快。同时，MySQL提供了良好的GUI工具，使得MySQL的使用和管理更加方便、简捷。q 多种工作模式 MySQL数据库软件是一种客户端/服务器系统，由支持不同后端的一个多线程SQL服务器、数种不同的客户端程序和库、众多管理工具和广泛的应用编程接口API组成。MySQL服务器还有嵌入式版本。它可以集成到任何应用程序当中。q 支持多种数据类型MySQL支持带符号/无符号整数，1、2、3、4、8字节长，FLOAT、DOUBLE、CHAR、VARCHAR、TEXT、BLOB、DATE、TIME、DATETIME、TIMESTAMP、YEAR、SET

27、、ENUM以及OpenGIS空间类型，定长和可变长度记录。这些数据类型可以满足几乎所有应用程序的应用。为了优化存储，在任何情况下均应使用最精确的类型。例如，如果列的值的范围为199999，若使用整数，则MEDIUMINT UNSIGNED是最好的类型。在所有可以表示该列值的类型中，该类型使用的存储空间最少。q 可伸缩性和限制MySQL服务器可以处理含5千万条记录的数据库，甚至有些用户将MySQL用于含60000个表和约50亿行的数据库。每个表可支持高达64条索引（在MySQL4.1.2之前为32条）。每条索引可由116个列或列元素组成。最大索引宽度为1000字节（在MySQL 4.1.2之前为

28、500字节）。索引可使用具备CHAR、VARCHAR、BLOB或TEXT列类型的列前缀。在MySQL5.1中所支持的表的大小几乎可以满足任何用户的需求。实际上，表的大小限制并不取决于MySQL本身，而取决于操作系统所支持的文件系统。InnoDB存储引擎将InnoDB表保存在一个表空间内，该表空间可由数个文件创建。这样，表的大小就能超过单独文件的最大容量。表空间可包括原始磁盘分区，从而使得很大的表成为可能。表空间的最大容量为64TB。在表1-2中，列出了一些关于操作系统文件大小限制的示例。表1-2 操作系统文件大小的限制操 作 系 统文件大小的限制Linux 2.2-Intel 32-bit2G

29、B（LFS: 4GB）Linux 2.4+（using ext3 filesystem）4TBSolaris 9/1016TBNetWare w/NSS filesystem8TBwin32 w/ FAT/FAT322GB/4GBwin32 w/ NTFS2TB（可能更大）MacOS X w/ HFS+2TBq 多用户支持MySQL是一个完全多用户系统，这意味着多个客户可以同时访问和使用一个（或更多的）MySQL数据库。这对于网络的应用程序（要求支持由多个远程客户同时建立的连接）是具有特殊意义的。MySQL也包括一个强有力的、灵活的权限系统，它允许管理者使用基于用户和基于主机的认证方案的组合来

30、限制对敏感数据的访问。q 可移植性MySQL主要在Linux（SuSE和Red Hat）、FreeBSD和Sun Solaris（版本8和版本9）上开发。但是可以移植到多种操作系统。要求MySQL服务器支持线程，客户端则需要C+编译器即可。MySQL支持的系统包括Linux、Solaria、FreeBSD、OS/l、MacOS以及Windows 95/98/Me/2000/XP和NT，它可以在一系列体系结构上运行，包括Intel x86、Alpha、SPARC、PowaPC和IA64，它还支持从低档的386系列到高档的Pentinum机器和IBM.zSeries大型机等很多的硬件配置。q 遵循

31、现有标准MySQL服务器能够工作在不同的SQL模式下，并能针对不同的客户端以不同的方式应用这些模式。这样，应用程序就能对服务器操作进行量身定制以满足自己的需求。这类模式定义了MySQL应支持的SQL语法，以及应该在数据上执行何种确认检查。这样，就能在众多不同的环境下，与其他数据库服务器一起更容易地使用MySQL。可以使用-sql-mode=modes选项，通过启动MySQL来设置默认的SQL模式。从MySQL 4.1开始，也能在启动之后，使用SET SESSION|GLOBAL sql_mode=modes语句，通过设置sql_mode变量更改模式。q 国际化MySQL服务器可使用多种语言向客

32、户端提供错误消息，极大地优化了与用户的交互 方式。对数种不同字符集的全面支持，包括gbk、gb2321、latin1（cp1252）、german、big5、ujis等。从MySQL 4.1开始，提供了对Unicode的支持。 q 广泛的应用程序支持MySQL提供面向各种编程语言的API，如C、C+、ODBC、Java、PHP、Perl、Python、Tcl等的API。因此，具有广泛的适应性。q 事务支持事务是保证数据库并发性和数据一致性的重要手段之一。它是用户定义的一组操作序列的集合，是数据恢复和并发控制的基本单位。一个事务中的操作，要么全部被执行，要么全部不被执行。MySQL提供了事务和非

33、事务支持的存储引擎。InnoDB存储引擎提供了全面的ACID兼容性。对于那些非事务支持的存储引擎，MySQL也提供了保证数据一致性的有效方法。【特别提示】所谓ACID，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability），是事务所具备的4个特性。原子性指一个事务是一个不可分割的逻辑工作单位，事务中所有的操作要么全部完成，要么全都不做。一致性指事务的执行结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。隔离性指一个事务的执行不能被其他事务干扰，即事务内部的操作及其所有的数据对并发执行的其他事务是隔离的，并发执行的各个事

34、务互不干扰。持续性指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变是持久的，其他操作或故障不对其产生影响，即当事务被提交后，即使系统崩溃，但事务对数据库的影响依然存在而且持久。q 外键支持外键是保证参照完整性的重要手段之一。InnoDB存储引擎支持对外键约束的检查功能，这些约束包括CASCADE、ON DELETE和ONUPDATE。对于InnoDB之外的其他存储引擎，MySQL服务器能够解析CREATE TABLE语句中的FOREIGN KEY语法，但不能使用或保存它。q 视图支持MySQL5.0开始已经支持视图功能（包括可更新视图）。在5.0.1和更高版本中，提供了二进制版的视图功能。View

35、（视图）十分有用，它允许用户像单个表那样访问一组关系（表），它提供了对外模式的支持，有利于数据库设计更好地面向终端用户。视图也能限制对行的访问（特定表的子集）。对于列控制的访问，可使用MySQL服务器中的高级权限系统。q 存储过程和触发器MySQL5.1中已经支持存储过程和基本的触发器功能。触发器是与表有关的命名数据库对象，当表上出现特定事件时，将激活该对象。q 采用多处理器和多线程为了利用多处理器体系结构，MySQL采用多线程设计，轮询在多个处理器之间分派线程，以达到更高的并行度。根据不同的平台，MySQL使用各种线程程序包。q 复制复制是一种数据发布机制，它运行在远距离的地方放置表和数据库

36、副本，以使用户可以更加方便地访问它们。MySQL支持单项、异步的复制。产品数据库就是使用这种复制机制的典型。例如，一个国内或全球公司可能只有一个通用的集中更新产品的数据库，但是每个本地办公室都能使用它。其方法不是每次需要访问数据库时都查询远程的表，而是为每个人发布一个副本，这样的方法会更有效，因为每个办公室只负担一次传输的开销。复制机制依赖MySQL日志机制来追踪对数据库的所有改变。主数据库把这个日志传送给从数据库，然后从数据库在自己的数据上应用这个日志。一个从数据库不能阻止用户在复制环境以外的情况下更新日志，因此必须确保这种情况不会发生，以确保数据库同步的确信度。1.2.3 MySQL的应用

37、对于中小型网站的后台数据库，如果不愿意选择微软的产品（与MySQL相比它们非常昂贵，事实上，MySQL正是SQL Server的强劲对手），那么MySQL几乎成为唯一的选择。可以说，MySQL是中小型数据库的首选和主流产品。然而，MySQL不仅局限于中小型数据库领域，由于它极好的扩展性，作为大型数据库使用，MySQL仍然有不俗的表现，本节将简单介绍一下MySQL作为大型数据库使用的案例。1Cox通信公司用MySQL构建大型数据仓库Cox是全美第四大有线电视提供商，为大约630万用户提供服务。作为财富 500 强之一，Cox公司以其高容量、可靠宽带传送网络和优秀的客户服务著称。为了保证优质的性能

38、和客户服务级别，Cox开发了一个巨大的数据仓库应用。MySQL数据库应用于这个企业关键性系统的核心。Cox使用两台IBMx系列服务器做成了双机MySQL服务器。用于对外提供查询和实时轮询（polling）（每天大约10万次）。MySQL数据库管理各种有线modem信息，维护电缆固件，向用户提供实时支持接口、加速内部、用户趋势和分析。同时，该数据库集成了公司预定的轮询和用于数据挖掘以建立射频车间的永久错误识别标准。每天，Cox通过MySQL从120多万有线modem中取出数据。整个数据库包含超过3600个表和20亿行数据。每两小时MySQL处理大约400万次插入操作。Cox使用LAMP软件架构，

39、使用Linux+Apache+MySQL+PHP+Perl轮询应用Perl语言编写，同时用Perl收集轮询的数据并存入主MySQL数据库中。应用基于Web的前端采用 PHP，达到了报告和实时轮询的特性。2Los Alamos国家实验室依靠MySQL管理超过7TB的数据Los Alamos国家实验室是美国能源部下属28个实验室之一，是新墨西哥最大的研究所。该研究实验室有8个数据库，包含科学文献以及相关元数据，如摘要、作者简历和参考书目等。每个数据库来自于不同的提供者，数据存成了特殊的格式，研究人员查找起来非常不方便。为解决这个问题，该实验室开发了一个负责的数据库应用SerchPlus，包含550

40、0万科学期刊文献，能在任何地方通过浏览器查询和访问。作为一个高性能的数据库，MySQL在Los Alamos实验室强壮、安全和可扩展的SerchPlus系统中起到了关键作用。MySQL在项目中体现了以下优势。q 高性能：MySQL存储了14亿行数据，采用MyISAM存储引擎使应用响应时间非常迅速。q 安全性：采用MySQL提供安全登录。q 复制：查询图书馆将数据库在防火墙外也复制一套，这样同时能对内部人员和外部人员使用。3Evite公司依靠MySQL传递数以百万的邀请Evite是全球领先的交互多媒体公司InterActive公司的免费在线活动计划服务。Evite网站向600万用户提供服务，每个

41、月发出900万份邀请函。Evite 的成功使得它的流量每年以80%的速度增长。以前Evite使用Oracle长达4年。但他们觉得Oracle非常昂贵，而且对没有经验的员工来说很难使用。同时，公司需要性能和扩展性好的数据库来满足日益增长的业务需求。仅用了一年，MySQL就成为Evite公司IT架构中的关键部分。几乎所有Evite网站都使用MySQL，同时它也用来作为企业级关键性的数据仓库。MySQL在使用中，体现了以下优势。q 使用简单：无论是开发者还是管理人员都很容易上手，无须新增数据库专家。q 可靠性：在一年多的时间里，MySQL非常稳定可靠，跟上了流量增长80%的需求。q 支持全文本搜索：

42、通过全文本搜索，Evite将过滤副本的时间从20小时降到了两 小时。1.3 MySQL体系结构综述在MySQL 5.1中，MySQL AB引入了新的插件式存储引擎体系结构，允许将存储引擎加载到正在运行的MySQL服务器中。1.3.1 插件式存储引擎体系结构数据库管理人员通过选择相应的存储引擎，而不是通过编码的方式来实现特定的需求。由于MySQL服务器体系结构在存储级别上提供了一致和简单的应用模型和API，应用程序编程人员和DBA可以不再考虑所有的底层实施细节。因此，尽管不同的存储引擎具有不同的能力，应用程序与存储引擎之间是相对独立的。在图1-3中，以图形方式介绍了MySQL插件式存储引擎体系结

43、构。图1-3 MySQL插件式存储引擎体系结构插件式存储引擎体系结构提供了标准的管理和支持服务的集合。存储引擎本身是数据库服务器的组件，负责对在物理服务器层上的基本数据进行实际的I/O操作。这是一种高效的模块化体系结构，它为那些希望专注于特定应用需求的人员提供了巨大的便利，这类特殊应用需求包括数据仓库、事务处理、高可用性等，同时还能利用独立于任何存储引擎的一组接口和服务。应用程序编程人员和DBA通过位于存储引擎之上的API和服务层来使用MySQL数据库。因为不是直接操作各种存储引擎，所以即使因为应用程序需求而改变了底层的存储引擎，或需要增加一个或多个额外的存储引擎，并不需要进行大的编码或者额外

44、的操作。MySQL服务器体系结构提供了统一和易于使用的API，这类API适用于多种存储引擎，通过这种方式，该结构将应用程序与存储引擎的底层复杂性隔离开来。1.3.2 公共MySQL数据库服务器层MySQL插件式存储引擎是MySQL数据库服务器中的组件，负责为数据库执行实际的数据I/O操作，并且提供一些特定的应用（例如视图、外键、事务支持等）。使用特殊存储引擎的主要优点之一在于，为了实现每种特殊的应用仅需提供特殊应用所需的特性，因此，数据库中的系统开销较小，最终结果具有更有效和更高的数据库性能。这也是MySQL被始终视为具有高性能的原因之一，在行业标准基准方面，它能匹敌或击败专有的整体式数据库。

45、从技术角度上看，在不同的存储引擎中，各种存储引擎所提供的不同服务主要有以下几个方面的区别。q 并发性：某些应用程序比其他应用程序具有更多的颗粒级锁定要求（如行级锁定）。选择正确的锁定策略能够减少开销，并有助于整体性能的提升。它还包括对多种能力的支持，如多版本并发性控制（MVCC）或“快照”读取等。q 事务支持：并非所有的应用程序都需要事务，但对的确需要事务的应用程序来说，可以选择支持事务的存储引擎，例如InnoDB引擎。q 参照完整性：通过DDL定义的外键，服务器需要强制保持关系数据库的引用完 整性。q 物理存储：包括各种各样的物理格式，从表和索引的总的页大小、存储数据所需的格式到物理磁盘。q

46、 索引支持：不同的应用程序倾向于采用不同的索引策略，每种存储引擎通常有自己的编制索引方法，但某些索引方法（如B-tree索引）对几乎所有的存储引擎来说是相同的。q 内存高速缓冲：不同的应用程序往往需要不同的缓存区大小和分配策略，尽管某些内存高速缓冲对所有存储引擎来说是相同的（如用于用户连接的高速缓冲、MySQL的高速查询高速缓冲等），而各种存储引擎不同的内存高速缓冲管理方式可以根据应用程序需要进行选择。q 性能：包括针对并行操作的多I/O线程、线程并发性、数据库检查点、成批插入处理等。每个存储引擎都是为了实现响应特定的需求而设计的。因此，在设计数据库时，应该尽量避免使用我们并不需要的特性，选择

47、合适的存储引擎。这样可以减少服务器额外的负担，提高服务器的效率。例如，在一个根本不需要事务的系统中，就应该避免选用支持事务的存储引擎。这也就是MySQL插件式存储引擎结构比使用专门的存储引擎结构优越的 地方。【特别提示】对于整个服务器或方案，并不一定要使用相同的存储引擎，可以为方案中的每个表使用不同的存储引擎，以满足该表特定的需求，这点很重要。1.4 MySQL引擎 在默认情况下，MySQL支持3个引擎：ISAM、 MyISAM和HEAP。另外两种类型，即InnoDB和Berkley（BDB）也常使用。用户能用的数据库引擎取决于MySQL在安装时是如何被编译的。要添加一个新的引擎，就必须重新编

48、译MySQL。1.4.1 选择存储引擎MySQL提供的各种存储引擎在设计时考虑了不同的使用情况。为了更有效地使用插件式存储体系结构，最好了解各种存储引擎的优点和缺点。在图1-4的表格中，概要展示了与MySQL提供的存储引擎。图1-4 MySQL存储引擎概要下面简单介绍常用的存储引擎。q MyISAM：默认的MySQL插件式存储引擎，它是在Web、数据仓储和其他应用环境下最常使用的存储引擎之一。通过设置STORAGE_ENGINE配置变量，能够更改MySQL服务器的默认存储引擎。q InnoDB：用于事务处理应用程序，具有众多特性，包括ACID事务支持。q BDB：可替代InnoDB的事务引擎，支持COMMIT、ROLLBACK和其他事务特性。q Memory：将所有数据保存在RAM中，在需要快速查找引用和其他类似数据的环境下，可提供极快的访问。q Merge：允许MySQLDBA或开发人员将一系列等同的M