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一直想抽時間總結下學習的知識，趁此給大家介紹下MySQL的進階知識，幫大夥兒梳理下關於MySQL那些零散的知識。如果關於MySQL你只知道mysql -uroot -proot登錄，並且知道一些ddl、dml語句，而對以下的問題不怎麼清楚，那這篇文章就值得一看
- mysql服務端的啓動方式？
- mysql的字符集？
- mysql的索引是B+樹？具體是怎樣的？
- mysql的記錄存放是怎麼存放的？
- mysql的基本存放單位是記錄還是頁？他們之間是什麼關係？單鏈表or雙鏈表？
以上等等，如果你想了解就接着往下看吧！本篇文章是基於混曰子的MySQL 是怎樣運行的：從根兒上理解 MySQL，這是本掘金的小冊，因爲我本人也買過很多極客時間的課程，可以說這本小冊絲毫不遜色於極客時間裏動則上百的課程，我本人看的是受益匪淺。在這裏也是良心推介，有興趣的朋友可以去購買閱讀。本篇大多數內容是基於小冊的概括總結。
MySQL的CS架構
CS架構顧名思義就是client & server架構，在看小冊之前，我對服務端的瞭解也非常少，因爲一般只要啓動一次，後續就不用再啓動了，用的最多的還是mysql -uroot -proot客戶端登錄。但實際上mysql分爲服務端和客戶端，服務端僅一個，而客戶端可以有多個，甚至每個shell都能算一個單獨的客戶端！而服務端也設置了默認的最大連接數，一般是151。並且服務端的啓動也是比較簡單的。
我們知道，平常輸的mysql僅是添加到$PATH路徑下的絕對路徑，在開啓終端時由shell比如bash來讀取這些路徑，從而linux就能通過mysql這個指令找到對應的安裝目錄下mysql這個程序。
ok，如果你忘了你的絕對路徑，通過linux的which mysql可以查看：
$ which mysql
$ /usr/local/mysql/bin/mysql
那我的mysql安裝目錄就是/usr/local/mysql，在其bin目錄下除了mysql外，還有我們比較熟悉的mysqldump、mysqladmin、mysqlbinlog這些，另還有啓動服務端的mysqld、mysqld_safe，所以接下來介紹三種啓動方式：
- mysqld啓動：/usr/local/mysql/bin/mysqld 即可啓動
- mysqld_safe 啓動(推介)：這是啓動腳本，在mysqld上再封裝了一個監控程序，當mysqld掛了的時候，可以幫忙重啓，直接調用啓動即可
- mysql.server：這也是啓動腳本，調用mysqld_safe啓動，啓動mysql.server start
以上的啓動還是比較簡單的”裸啓動“，也就是沒指明以什麼方式啓動，比如socket？比如tcp/ip？，也沒指定額外的配置文件，而是用默認路徑下的配置文件，比如我們可以用–defaults-file來指定配置文件，有點類似於redis-server redis.conf的形式！
ok，先簡單介紹客戶端和服務端的通信方式，這兩者都運行起來就是linux上的進程了，所以二者的通信即是進程間的通信，在linux上一般就是用兩種：tcpip和socket，關於這兩者區別，我們可以參考mysql官網的一段話：
A MySQL client on Unix can connect to the mysqld server in two different ways: By using a Unix socket file to connect through a file in the file system (default /tmp/mysql.sock), or by using TCP/IP, which connects through a port number. A Unix socket file connection is faster than TCP/IP, but can be used only when connecting to a server on the same computer. A Unix socket file is used if you don’t specify a host name or if you specify the special host name loc -alhost.
可以看到二者的區別就是文中我標粗的，socket連接速度更快於tcpip，但是它僅適用於客戶端和服務端在同一臺主機上，而tcpip則可以通過制定-h -P這樣的ip端口形式實現跨主機的連接，所以平常用的最多的還是tcpip，但是socket瞭解一下也是非常有必要的。
MYSQL的連接過程
mysql的連接過程可以說是非常重要的，明白了這個你就知道你發了一段sql語句，mysql怎麼給你返回一個結果。那一般是三個步驟：
- 建立連接：每個客戶端與服務器連接，服務器都會安排一個線程，當客戶端斷開時，線程會複用；當連接失敗，比如密碼錯誤則拒絕連接
- 解析與優化：sql語句到了服務端就會立馬執行嗎？不會，會先查詢緩存，然後進行語法解析，最後查詢優化，這一切的目的都是爲了最快地返回結果。但緩存因維護成本過高，在mysql8.0就會被移除了。
- 存儲引擎：目前最通用的就是innodb和myisam了，區別就是：物理上如何表示記錄，怎麼從表中讀取數據返回給客戶端。
mysql的一些配置參數
這裏簡單介紹下MYSQL的配置參數，比如之前說的–defaults-file指定對應的配置文件來啓動，如果不指定，mysqld默認會在以下路徑尋找：/etc/my.cnf、/etc/mysql/my.cnf、$MYSQL_HOME/my.cnf、~/my.cnf等等總共7個路徑，而指定–defaults-file就可以跳過這些路徑的尋找，直接匹配進入，另外通過–defaults-extra-file 指定額外的路徑。
除了配置文件就是配置參數了，常見的比如
- –skip-networking可以禁止tcpip登錄
- –skip-grant-tables 跳過權限表即在忘了登錄密碼時可以這樣啓動服務器
很多時候我們需要查看一些參數的配置，mysql提供了幾個有用的語句，我們知道關於show語句，常見的就是show databases、show tables；那除了這兩個，以下的這幾個你也需要知道：
- show variables：查看配置參數，我的mysql是453個，要查看具體的通過like來實現，比如show variables like “max_connections”/“query_cache_size”，前者表示查看最大連接數，後者表示查看緩存的大小。
- show status：查看當前的運行狀態，狀態變量相對查看的比較少，因爲這些都是系統運行時服務端產生的一些狀態，無法修改，比如查看當前的連接數：show status like “Threads_connected”
- show engines：查看當前版本都支持哪些引擎，以及默認的存儲殷勤是哪個
關於系統變量即show variables裏面的參數設定，前面講過mysql的CS架構，一個服務端對應多個客戶端，就像HTTP一樣，http裏維護了session這樣的一個會話參數來記錄每個用戶的狀態，所以MySQL裏相應的也有session這樣的會話參數。MySQL服務端啓動時默認以global variables啓動的，每個客戶端連接上去後匹配單獨的線程，此時也匹配單獨的session variables(初始等同於global)，隨後用戶set variables設置這些配置參數時都是默認在session會話裏，而如果想對所有的用戶都生效，則要認爲指定global，比如set global 變量名=值。
MySQL的字符集和比較規則
字符集無論是哪門語言還是哪種數據庫都是必備的，而講起來相對篇幅也是比較大，這裏就介紹最爲重要的幾點。我們知道，計算機是基於二進制來交互的，所以一般輸入的字符就需要轉換爲字節，再轉換爲8個bit成爲計算機可以識別的內容。那字符要轉換爲1個字節還是2個字節？要怎麼轉換？這之間的規則就是由人定的，比如：
- ASCII：定義了128個數，1個字符對應1個字節，包含空格、標點符號、數字、大小寫字母
- latin1：在ASCII上擴充了128個西歐字符，也是1個字符對應1個字節
- GBK：在ascii上擴充了中文、俄語等，ascii的對應1個字節，其他的2個字節
- utf8：編碼一個字符對應1-4個字節，和utf16、utf32都屬於Unicode
MySQL裏utf8和utfmb4很多人還是分的不清楚，簡單來講，utf8即是utf8mb3的縮寫，表示1-3個字節，utfmb4表示1-4個字節，這兩者最大的區別是utf8mb4包含的內容要更多，比如一些emoji在utf8就無法顯示，在utf8mb4就能顯示！
比較規則也是非常重要的內容，MySQL裏經常需要排序，那這些排序針對字符串是怎麼比較的呢？一般我們都是用其默認的，但有時我們要按照特定的規則排序，那我們就必須瞭解這塊的內容，比如現在一般大小寫是忽略的，那如果你想要區分大小寫排序，就需要修改比較規則。
查看字符集是show charset，就可以看到當前支持的字符集，以及默認的比較規則，掃過去可以看到default collation都是以ci結尾的，ci即case insensitive表示大小寫不敏感，而如果要修改區分大小寫，就改成cs(case sensitive)即可。
關於比較規則可以通過show collation查看所有的比較規則，這邊就不多說了。現在講下比較規則和字符集的一一匹配關係，當僅修改字符集(charset)時，比如從utf8->gbk，則對應的collation會由MySQL幫忙修改，反之亦然！
MySQL字符集中的轉換
在使用MySQL的過程中，經常會出現編碼錯誤，有時候在一臺機器上是正常的，但是遷到另一臺機器上又報編碼錯誤，搞得很心煩！所以要解決這個問題，就必須瞭解MySQL字符集中的轉換！
首先我們需要了解三個參數：
- character_set_client —>服務端認爲客戶端的字符集
- character_set_connection—>連接的字符集
- character_set_results—>返回結果的字符集
以上說明了這三個參數的作用，他們的關係是：當客戶端請求服務端的時候，服務端認爲客戶端是以set_client所設置的編碼發送的，但客戶端默認是以操作系統發送的，所以當操作系統的和set_client的不同，就會報錯！比如windows系統的默認是gbk，如果設置的是utf8，則報編碼異常，因爲我用的是mac，默認是utf8，所以是正確的。我們接着說，當客戶端的內容成功被解碼後，服務器還需要通過set_connection進行一次編碼在內部操作，然後再對應的解碼，最後用set_results編碼返回給客戶端！所以這三者把服務器的編碼解碼相對弄複雜了，但是如果你是類unix系統，就無須考慮太多，三個都設置成utf8即可！MySQL還貼心的給了一行代碼一口氣設置三個：
SET NAMES 字符集名; #比如set names utf8；
除了以上的三個參數，實際上MySQL還提供了以下的參數，通過命令：
show variables like "character_set%";
可以看到除了filesystem是binary，其他的都是utf8，這是因爲都是我設置的，爲了保持編碼一致！所以如果出現編碼錯誤了，可以查看下這些參數是否一致？亦或是是否和操作系統的一致！
最後不得不說的是字符集和比較規則的粒度可以從列->數據表->數據庫->服務器四個級別！這意味着我們可以一張表不同的列具有不同的字符集！可以說非常人性化了！感興趣的可以自己瞭解下對應的SQL語句來設置。
總結
考慮到篇幅原因，本篇就介紹到這裏，下一篇會繼續介紹記錄格式、索引等等！好了，多謝觀看~