MySQL数据库体系架构介绍
MYSQL数据库在科研管理系统中的应用
MYSQL数据库在科研管理系统中的应用作者：罗婷婷余先荣来源：《消费电子·理论版》2013年第01期摘要：科研管理系统的数据，要使用数据库作职能的归类后，模块化作管理。
本文描述科研管理系统的分类与特色，同时描述MYSQL数据库的特色以及在科研管理系统中的运用。
并用举实例将科研管理系统的数据用MYSQL数据库的模块进行实现。
关键词：科研管理；数据库；管理系统；MYSQL中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0036-02科研管理所涉及的事务非常繁杂，涉及到科研处、各个系统科研管理、个人对科研信息的查询统计等等事务。
如何对科研管理系统的信息进行高效、安全的保存、管理、统计、加工，使科研管理的工作规范化、科学联合经营，非常重要。
科研管理的数据库设计是科研管理系统设计中的重点工作，把系统功能的分析与数据库的结构关联及使用，使管理工作以数据库为中心，也是科研管理系统中需要应用到的重要方面。
一、科研管理系统的架设科研管理工作需要多部门的协作，包括科研管理部门、人事处、财务处、项目负责人、计委审计室等，日常工作的信息可使用数据库表格，采用用户管理机制，将各部门工作职能归类，作为模块化处理，管理工作可由相况的约束机制调控完成数据的传递，让相关的用户只能在各自的权限内对数据库进行访问、修改。
用户的分类设置一般作以下的设置：科研管理部门：各类纵向基金与计划项目的组织申报、科研经费使用管理、项目中后期管理、简直研业绩统计、成果申报；人事处：个人科研业绩；财务处：秆研经费业务管理、财务各类经费报表；项目课题组：参与项目申报；个人科研业绩登记；参与成果申报；科研经费预算与执行、参与成果申报；审计室：科研经费使用监督；系统功能以科研管理的日常工作为蓝本，一般设定为以下功能模块为子模块：项目管理、经费管理、学术专著学术论文、专利、软件著作权、统计报表、报奖登记；以下为科研管理系统中的功能模块设置二、科研管理系统中MySQL数据库中的使用与其它大型数据库相比，如Oracle、SQL、DB2、Server相比，MySQL有规模小、功能有限、MySQLCluster效率较差的缺陷，但是对科研管理系统机构来说，MySQL的功能能满足其需要，而且MySQL是开放源码软件，能降低数据库建立的成本。
mysql的底层数据结构和原理
mysql的底层数据结构和原理MySQL是一个流行的关系型数据库管理系统，它的底层数据结构和原理对于理解其性能和功能至关重要。
以下是一些关键的底层数据结构和原理：1. InnoDB存储引擎：MySQL支持多种存储引擎，其中InnoDB是最常用的一种。
InnoDB提供了ACID事务支持、行级锁定和外键约束。
2. 数据页（Page）：InnoDB存储引擎的最小数据单位是页，通常大小为16KB。
一个表空间由多个页组成。
3. B+树索引：InnoDB使用B+树作为索引结构，特别是聚集索引和非聚集索引。
B+树的特点是所有的值都出现在叶子节点上，并且叶子节点之间通过指针相互连接，便于顺序访问。
4. 主键索引和非主键索引：InnoDB允许一个表有多个索引，但只能有一个聚集索引。
聚集索引决定了表中数据的物理存储顺序，非聚集索引则有一个指向聚集索引的指针。
5. 事务日志（Redo Log）：为了确保数据的持久性和事务的ACID属性，InnoDB使用事务日志来记录所有更改。
如果系统崩溃，可以使用事务日志进行恢复。
6. 行格式（Row Format）：InnoDB有两种行格式：COMPACT和DYNAMIC。
它们决定了如何在B+树叶子节点中存储行数据。
7. MVCC（多版本并发控制）：为了支持高并发，InnoDB使用MVCC来保存旧的数据版本。
这使得读取操作不需要加锁，提高了并发性能。
8. 外键约束：InnoDB支持外键约束，确保数据之间的引用完整性。
9. 分区表：MySQL允许将一个大表分成多个小表，这些小表可以在不同的物理文件中存储，以提高查询和管理性能。
10. 复制（Replication）：MySQL支持主从复制，用于数据备份、负载均衡和高可用性。
理解这些底层数据结构和原理有助于更好地优化MySQL数据库的性能、设计和调优。
数据库三层体系结构
数据库三层体系结构数据库是计算机领域中非常重要的一类软件应用。
简单来说，数据库可以看作是一个按照一定方式组织的数据集合，可以通过特定的程序进行存储、维护和管理。
由于数据在现代社会中的地位越来越重要，数据库的应用范围也越来越广泛，涉及到金融、医疗、物流等许多领域，成为了现代社会中最为关键的基础设施之一。
为了实现数据库的高效管理和使用，人们逐渐形成了一种三层体系结构的设计模式。
1、概述数据库三层体系结构是指将整个数据库分为三层：数据层、应用层和用户层。
其中数据层是指存储数据的物理介质，包括数据文件、数据库表等；应用层是指进行数据管理和处理的中间层，执行各种操作和管理数据的任务；用户层则是为最终用户提供管理和操作数据库的界面和工具，用户通过界面和工具向应用层提交请求并获取响应结果。
通过这种三层体系结构的设计，可以实现数据库的高效管理和使用，提高数据库的安全性和可维护性。
2、数据层数据层是整个数据库的基底，是存储数据的实体。
在数据层中，数据以文件的形式存储，将不同的数据类型以表的形式存储。
数据层通常由操作系统提供支持，可以通过各种方式进行访问和读写。
在设计数据层时，需要考虑到数据的安全性、可扩展性和可恢复性，即保证数据的完整性、一致性和可靠性。
3、应用层应用层是数据库的核心，负责进行数据管理和处理。
应用层通常由数据库管理系统（DBMS）提供支持，可以对数据进行各种操作和管理。
在应用层中，常常涉及到数据的插入、删除、更新和查询等操作。
应用层还负责执行各种数据库管理任务，如数据库的备份、恢复、重组、优化等。
应用层的设计需要考虑数据库的性能、安全性和可维护性，使得操作和管理数据更为高效和可靠。
4、用户层用户层是为最终用户提供数据库管理和操作工具的界面。
用户可以通过界面和工具提交请求并获取响应结果。
用户层通常由各种数据库客户端软件提供支持，可以通过多种方式进行访问和管理数据库。
用户层的设计需要考虑到最终用户的需求和习惯，使得用户可以方便地管理和操作数据。
mysql工作原理
mysql工作原理MySQL是一款流行的关系型数据库管理系统，广泛应用于Web应用程序和企业系统中。
MySQL的工作原理可以概括为客户端/服务器模型，其中客户端和服务器之间通过网络连接进行通信。
下面是MySQL工作原理的详细说明。
1. 数据库架构MySQL数据库系统由三个主要组件组成：- 数据库：集合的表和其他相关对象的逻辑结构- 表：存储数据的一种结构化方式- 列：表中的每个字段多个表可被存储在一个数据库中，同一个表可被多个库中存储，通过这种方式，MySQL提供了高度灵活的数据管理方式。
2. 客户端/服务器模型MySQL数据库工作原理基于客户端/服务器模型，其中客户端负责向服务器发送请求，服务器则负责处理请求并返回响应。
客户端可以是不同类型的应用程序，例如Web浏览器、命令行工具或自定义应用程序。
在客户端中，可以使用各种数据库API（应用程序接口）和驱动程序，以支持与MySQL服务器的通信。
服务器端包括以下组件：- MySQL服务器：负责解释和执行SQL（结构化查询语言）命令- MySQL管理工具：用于管理和维护数据库客户端和服务器之间使用TCP / IP协议进行通信，通过网络套接字建立连接。
MySQL服务器监听端口，等待客户端请求到来。
3. 连接管理处理客户端请求的第一步是建立连接。
客户端可以在应用程序中指定主机名和端口号来连接到MySQL服务器。
连接成功后，MySQL会对客户端进行验证，以确保客户端具备访问数据库的必要权限。
一旦连接被建立，MySQL启动一个单独的进程来处理请求。
每个连接在服务器端都有一个唯一的标识符（连接句柄），用于跟踪连接的所有活动和状态信息。
4. 授权和权限管理MySQL提供了基于角色和访问控制的安全保护。
管理员可以针对不同用户和角色设置不同权限，以限制不同用户访问数据库的不同部分。
MySQL使用一种称为访问控制列表（ACL）的机制，在连接过程中检查每个用户的身份验证和授权。
数据库管理系统的架构与工作原理
数据库管理系统的架构与工作原理数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种软件系统，用于管理和组织数据。
它为用户提供了操作数据库的操作界面和功能，可以有效地管理大量的数据，并提供数据的安全性和一致性。
本文将介绍数据库管理系统的架构和工作原理。
一、数据库管理系统的架构数据库管理系统的架构可以分为三个主要层次：外层模式、概念模式和内层模式。
1. 外层模式（外模式）：外层模式是用户与数据库之间的接口，它定义了用户如何看待和访问数据库中的数据。
不同用户可以有不同的外层模式，以适应他们的需求和角色。
外层模式对于用户来说是透明的，用户可以通过查询语句和命令来对数据库进行操作。
2. 概念模式（模式）：概念模式是数据库的全局逻辑视图，它描述了数据库中数据的整体结构和关系。
概念模式定义了实体、属性、关系以及数据之间的约束和依赖关系。
概念模式通常由数据库管理员定义，并为数据库系统提供一致性和完整性的保证。
3. 内层模式（内模式）：内层模式是数据库的物理存储视图，它定义了数据在存储介质上的组织方式和访问方法。
内层模式包括数据的物理结构、索引结构和数据存储的算法等。
内层模式是对数据库的物理实现进行描述，并对用户来说是不可见的。
二、数据库管理系统的工作原理数据库管理系统的工作原理可以分为以下几个方面：1. 数据库的创建和定义：数据库管理员通过数据库管理系统创建数据库，并定义数据库中的实体、属性和关系。
管理员还可以设置数据的完整性约束和安全权限等。
2. 数据的存储和组织：数据库管理系统负责将数据存储到物理介质上，并组织数据的物理结构和索引结构。
它通过使用适当的数据结构和算法来提高数据的访问效率。
3. 数据的查询和操作：用户可以通过数据库管理系统提供的查询语言（如SQL）对数据库进行查询和操作。
数据库管理系统会解析用户的查询请求，并通过查询优化技术选择最优的查询执行计划。
4. 数据的完整性和安全性：数据库管理系统通过完整性约束和安全权限来保证数据的一致性和安全性。
mysql数据库原理
mysql数据库原理
MySQL一种开源的关系型数据库管理系统，由瑞典 MySQL AB发，目前属于 Oracle下公司。
MySQL一种快速、灵活的关系型数据库，广泛用于客户的中小型网站开发中。
MySQL特点很多，其主要特点有：操作简单，支持强大的SQL查询，支持众多的数据库连接编程语言，有众多的特性丰富的应用；支持大量的数据存储，多种表类型，支持存储过程，索引，事务处理，等等，具有较强的数据保证性。
MySQL核心原理是关系数据库管理系统，它的基本结构由表、定义语句、数据操作语句组成。
表：表是数据库中的最基本的组织单位，以二维表格的形式存在，是数据库中存储数据的基本结构，包括行（row）和列（column），存储表中有各种类型的列，包括文本、数字、日期等等，它们组成一个个行，组成一个表。
定义语句：定义语句是指用来描述表结构的语句，如创建表、改变表、删除表等，可以用来定义表结构。
数据操作语句：数据操作语句是指用来操作表中数据的语句，如插入、查询、修改和删除等，用于操作表中的数据。
MySQL其他特性还有：它采用多种存储引擎，支持多种语言，具体来说，MySQL据库管理系统支持SQL语言，以及其它语言的 ODBC、JDBC接口；支持多种文件存储形式，比如，文本文件存储格式、XML 文件存储格式等；可扩展，支持分布式访问多个数据库，实现数据库
集群；支持多字符集，它支持中文、日文等文字字符集；并且支持多种操作系统，比如 Window、Linux、Unix操作系统。
总之，MySQL特点和原理很多，它集快速、灵活、可扩展性于一体，是开发 Web站和处理数据库的理想平台。
正是由于它的多方面优势，MySQL为Web网站开发中最受欢迎的数据库服务器之一。
mysql数据库概述
MySQL是一款流行的关系型数据库管理系统（RDBMS），由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 旗下产品。
MySQL最流行的
关系型数据库管理系统之一，在 WEB 应用方面MySQL是最好的RDBMS (Relational Database Management System，关系数据库管理系统) 应用软件之一。
MySQL支持几乎所有的 Operating System ，如 Linux, Unix, Windows, Mac OS,e tc，并可以与几乎所有的编程语言连接，如 C, C++, Python, Java, Visual Basic, PHP,Delphi, and so on. 它也包含了一组表结构（table structure），列定义，索引，默认值，触发器等非常常见的数据库操作，丰富的SQL语法支持，可以方便的对数据库进行操作，支持多用户、
多种查询方式，可以用来建立网络服务器等。
MySQL的体系结构很安全，可以安全的管理数据，平均每小时处理1400万行，最大支持48TB的数据库，可以在多种平台上使用，数据
库的安全性极高，大多数组织采用MySQL技术来安全的管理数据。
MySQL采用了多种主要数据库管理和查询语言，如 SQL, PL/SQL, Transact-SQL and Oracle SQL，它有着完善的备份系统，实现灵活的空
间配置模式，并且支持普通用户和管理员分离，保证数据安全和监督，以及对用户的访问实现严格的限制。
总的来说，MySQL 是被广泛应用的一种开源数据库，它具有可靠性、高性能、安全性、易用性等特点，既可以为企业提供全面的技术支持，也可以给个人用户带来极大的方便。
MYSQL主从数据库介绍__主库__从库
MYSQL主从数据库介绍__主库__从库MySQL主从数据库是基于主从复制 (Master-Slave Replication) 的架构，用于提高数据库的性能、可靠性和可扩展性。
主库用于处理写操作，从库用于处理读操作，通过复制主库的数据来保持从库与主库的数据一致性。
主从数据库架构的工作原理如下：1. 主库接收到写操作后，会将该操作的SQL语句或者二进制日志记录到二进制日志文件中（Binary Log）。
2.从库会连接主库，并通过IO线程从主库读取二进制日志文件中的事件。
3. 从库将获取的事件应用到本地的重放日志文件（Relay Log）中，然后通过SQL线程执行这些事件，达到与主库数据一致的目的。
主从数据库架构的优势包括：1.提高读写分离的能力：主库负责处理写操作，从库负责处理读操作，极大地提高了数据库的读写并发性能。
2.提高数据库性能和可扩展性：通过增加从库的数量，可以增加数据库处理读请求的能力，提高系统整体的性能和扩展性。
3.实现数据备份和恢复：从库作为主库的副本，可以用来备份数据或者在主库故障的情况下进行数据恢复。
4.实现高可用性和故障切换：在主库发生故障或者关闭维护的情况下，可以将从库提升为主库，实现数据库的高可用性和故障切换。
主从数据库架构的配置步骤如下：1. 在主库上开启二进制日志功能，并配置一个唯一的标识号（server_id）。
2. 在从库上配置连接主库的信息，包括主库的地址、端口号和主库的 server_id。
3.在从库上启动IO线程和SQL线程，通过连接主库并从主库获取二进制日志文件中的事件并执行。
4.验证主从数据库的连接是否成功，确认数据的同步状态。
5.配置读写分离的规则，将读操作分发到从库进行处理。
维护主从数据库的注意事项包括：1.主库的性能和稳定性对整个架构都至关重要，需要进行定期的性能优化和监控。
2.配置从库时，需要确保从库的硬件和网络连接具备足够的性能和稳定性，以确保数据同步的及时性和正确性。
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Michael “Monty” Widenius
MySQL
MaxDB
MariaDB
01 MySQL 介绍
成立MySQLAB 公司
公布源码，采 用GPL协议， 正式进入开源 世界
里程碑，发布 MySQL5.0，奠 定了迈向高性 能数据库基础
Sun收购 MySQL
Oracle收购Sun （MySQL5.5）
支持事务、行锁、支持MVCC多版本并发控制、并发性高 OLTP
不支持事务、表锁、并发很低、资源利用低
OLAP，建议在生产环境少使 用
数据存放在内存中、不落地、支持Hash和Btree索引、读 临时表，论坛当前用户位置功
取速度快, max_heap_table_size
能
高度压缩，zlib无损数据压缩，较MyISAM 8倍，不支持 删改，索引
1.读/写数据比较多的应用 2.不需要事务支持的业务 3.并发性低 4.数据一致性不高
03 InnoDB引擎
1.支持事务 2.行级锁定 3.读写阻塞与事务隔离级别 相关
4.能缓存索引，也能缓存数 据
5.支持热备
03 SQL语句的一生
03 MySQL内存结构
数据库及数据库实例？？
03 MySQL存储结构
② 甲骨文公司的两款数据库（Oracle+MySQL）共占据着全世界的数据库市场份额的60%以 上，在中国（Oracle+MySQL）的使用更占到80%左右
③ 中国前100个大企业/国有企业有99个以上使用Oracle为主MySQL为辅，中国前100个互 联网行业公司有95%以上使用MySQL为主Oracle/NoSQL为辅
技术创新，变革未来
MySQL数据库体系架构介绍
目录 Contents
01 MySQL简介与主流分支版本 02 MySQL体系结构
01 MySQL简介与主流分支版本
01 MySQL 之父
1、开源MySQL数据库的创始成员 2、MySQL AB公司的首席技术官 3、MySQL数据库第一行代码的作者 4、MySQL数据库命名人 5、MariaDB创始人兼首席技术官； 6、独自完成撰写MySQL数据库服务器端95%的代码。
录。
• UNIX/Linux平台：
– /etc/f – /etc/mysql/f – SYSCONFDIR/f:通过CMake源码编译时SYSCONFDIR参数指定的路径 – $MYSQL_HOME/f:在MYSQL_HOME环境变量所在位置 – ~/f: ~表示当前用户根目录下
MySQL Enterprise
Percona Server
MySQL
MariaDB
Drizzle
号称最接近MySQL Enterprise发行版的 产品 XtraDB
更干净、快速的MySQL 不兼容MySQL
01 MySQL 行业前景
01 全球最大网站Top20
01 国内MySQL行业应用
① 互联网行业数据库MySQL市场第一
表结构定义文件
ibd
myi
ibdata* ....
03 MySQL文件结构
初始化参数文件
启动时读取各种选项，控制命令行要执行的功能、内存占用、执 行方式等
• Windows平台：
– C:\WINDOWS\my.ini – 系统盘的根目录保存的文件，即C:\my.ini – MySQL安装目录下，一般C:\Program Files\MySQL\MySQL5.6 Server 目
软件成本低 运维成本依赖数据规模，小规模数据库 运维成本低于Oracle，大规模数据库运维 成高低于Oracle。
互联网行业
技术掌控度高
03 MySQL体系结构
03 MySQL体系结构
连接层 SQL层
MySQL Server 层
存储引擎层
03 主流/常见存储引擎
存储引擎名 特点
应用场景
InnoDB MyISAM Memory Archive Blackhle CSV NDB
innodb_file_per_table 共享表空间（ibdata1）12M
独立表空间
如何收 缩共享 表空间？
03 QL文件结构
配置文件 日志类文件
f
error log General Query Log Slow Query Log binary log Relay log
frm
海量数据存储
并不存储数据，数据写入时只写binlog
用于binlog转储或与存储引 擎无关的性能瓶颈测试
以普通平面文件做为表文件，提供类似Oracle外部表的功 能
导入导出
集群存储引擎，提供类似RAC的架构
用于集群存储
选择建议：选择成熟度高的引擎
03 MyISAM引擎
1.不支持事务 2.表级锁定 3.读写互相阻塞 4.只会缓存索引 5.读取速度较快，占用资源相对少
03 MySQL文件结构
– 1、pid文件 – pid-file或pid_file 存在于datadir目录 – 2、套接字文件 – socket，用于本地连接 /tmp/mysql.sock
Oracle： 功能强大 保障体系充分，MOS成熟度高 BUG更新较快 并发机制粒度细，并发高
软件成本高 运维成本依赖数据规模，小规模数据库 运维成本远高于MySQL，大规模数据库 运维成高低于MySQL。
传统行业的霸主
技术掌控度低
MySQL： 功能略有不足 保障体系成熟度不如Oracle BUG更新不如Oracle 并发机制较粗，比Mongo类NoSQL要强， 并发性总体不如Oracle
MySQL5.6 MySQL5.7 MySQL8.0 （2016.8.25
DMR 、2018.4.8 GA）
1999 1979 TcX UNIREG
2000
2005.10
2008.1.16
1995 Sun Solaris
2009.4.20
2019
01 MySQL 主流分支
官方MySQL Monty团队迭代
④ MySQL数据库在互联网行业90%以上的使用比例，最典型的就是BAT了，近2年开始MySQL 扩展到金融、通信、生产制造、快速消费品零售、物流运输、医疗、政府等行业
01 MySQL 介绍
Oracle VS MySQL ： 企业服务软件的开源与闭源之争
01 MySQL 介绍
Oracle VS MySQL ： 企业服务软件的开源与闭源之争