1 多表关联查询
从快速入门，我们已经学会了如何在一张表中读取数据，这是最基础简单的查询表中的数据，但是在实际中经常需要从多个表中读取数据。
本章我将会向大家介绍如何使用MySQL在多个表中查询数据。
想要从多个表中查找数据，就要用到JOIN关键字
JOIN 按照功能大致分为如下三类：
1.CROSS JOIN（交叉连接）
2.INNER JOIN（内连接或等值连接）
3.OUTER JOIN（外连接）
1.1 交叉连接
交叉连接的关键字：CROSS JOIN
交叉连接也叫笛卡尔积连接
笛卡尔积是指在数学中，两个集合X和Y的笛卡尓积（Cartesian product），又称直积，表示为X*Y，第一个对象是X的成员而第二个对象是Y的所有可能有序对的其中一个成员。
交叉连接的表现：行数相乘、列数相加
隐式交叉连接：
SELECT * FROM A , B
显式交叉连接：
SELECT * FROM A CROSS JOIN B
下面给大家看一个实例：
1.2 内连接
内连接的关键字： INNER JOIN
内连接也叫等值连接，内联接使用比较运算符根据每个表共有的列的值匹配两个表中的行。
隐式内连接：
SELECT * FROM A , B WHERE A.Id = B,Id
显示内连接 ：
SELECT * FROM A INNER JOIN A B ON A.id = B.id
1.3 外连接
外联接可以是左向外联接、右向外联接或完整外部联接。也就是说外连接又分为：左外连接、右外连接、全外连接
外连接需要有主表或者保留表的概念。
在 FROM子句中指定外联接时，可以由下列几组关键字中的一组指定：
左外连接：LEFT JOIN 或者 LEFT OUTER JOIN
SELECT * FROM A LEFT JOIN B ON A.id = B.id
右外连接:：RIGHT JOIN 或者 RIGHT OUTER JOIN
SELECT * FROM A RIGHT JOIN B ON A.id = B.id
全外连接（MySQL不支持）：FULL JOIN 或 FULL OUTER JOIN
SELECT * FROM A FULL JOIN B ON A.id = B.id
外连接总结：
通过业务需求，分析主从表
如果使用LEFT JOIN，则主表在它左边
如果使用RIGHT JOIN，则主表在它右边
查询结果以主表为主，从表记录匹配不到，则补null
1.4 分页查询
MySQL的分页关键字是：LIMIT
LIMIT关键字不是SQL92标准提出的关键字，它是MySQL独有的语法。
通过Limit关键字，MySQL实现了物理分页。
分页分为逻辑分页和物理分页
逻辑分页：将数据库中的数据查询到内存之后再进行分页。
物理分页：通过LIMIT关键字，直接在数据库中进行分页，最终返回的数据，只是分页后的数据。
格式:
SELECT * FROM table LIMIT [offset,] rows
offset：编译量
rows：每页多少行记录。
1.5 子查询
定义：
子查询允许把一个查询嵌套在另一个查询当中。
子查询，又叫内部查询，相对于内部查询，包含内部查询的就称为外部查询。
子查询可以包含普通select可以包括的任何子句，比如：distinct、 group by、order by、limit、join和union等；
但是对应的外部查询必须是以下语句之一：select、insert、update、delete。
位置：
select 中、from 后、where 中.
group by 和order by 中无实用意义。
1.6 查询原理
接下带大家一起来了解一下它的查询原理
第一、单表查询：根据WHERE条件过滤表中的记录，形成中间表（这个中间表对用户是不可见的）；然后根据SELECT的选择列选择相应的列进行返回最终结果。
第二、两表连接查询：对两表求积（笛卡尔积）并用ON条件和连接连接类型进行过滤形成中间表；然后根据WHERE条件过滤中间表的记录，并根据SELECT指定的列返回查询结果。
第三、多表连接查询：先对第一个和第二个表按照两表连接做查询，然后用查询结果和第三个表做连接查询，以此类推，直到所有的表都连接上为止，最终形成一个中间的结果表，然后根据WHERE条件过滤中间表的记录， 并根据SELECT指定的列返回查询结果。
理解SQL查询的过程是进行SQL优化的理论依据。
2 MySQL架构
2.1 逻辑架构图 1
l Connectors
指的是不同语言中与SQL的交互
l Management Serveices & Utilities：
系统管理和控制工具
l Connection Pool: 连接池
管理缓冲用户连接，线程处理等需要缓存的需求。
负责监听对 MySQL Server 的各种请求，接收连接请求，转发所有连接请求到线程管理模块。每一个连接上 MySQL Server 的客户端请求都会被分配（或创建）一个连接线程为其单独服务。
而连接线程的主要工作就是负责 MySQL Server 与客户端的通信，接受客户端的命令请求，传递 Server 端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程。包括线程的创建，线程的 cache 等。
l SQL Interface: SQL接口
接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface
l Parser: 解析器
SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。
主要功能：
a . 将SQL语句进行语义和语法的分析，分解成数据结构，然后按照不同的操作类型进行分类，然后做出针对性的转发到后续步骤，以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。
b. 如果在分解构成中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的
l Optimizer: 查询优化器
SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。
它使用的是“选取-投影-联接”策略进行查询。
用一个例子就可以理解： select uid,name from user where gender = 1;
这个select 查询先根据where 语句进行选取，而不是先将表全部查询出来以后再进行过滤
这个select查询先根据uid和name进行属性投影，而不是将属性全部取出以后再进行过滤
将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果
l Cache和Buffer： 查询缓存
他的主要功能是将客户端提交给MySQL的 select请求的返回结果集 cache 到内存中，与该 query 的一个 hash 值 做一个对应。该 Query 所取数据的基表发生任何数据的变化之后， MySQL 会自动使该 query 的 Cache 失效。在读写比例非常高的应用系统中， Query Cache 对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。
如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等
l 存储引擎接口
存储引擎接口模块可以说是 MySQL 数据库中最有特色的一点了。目前各种数据库产品中，基本上只有 MySQL 可以实现其底层数据存储引擎的插件式管理。这个模块实际上只是 一个抽象类，但正是因为它成功 地将各种数据处理高度抽象化，才成就了今天 MySQL 可插拔存储引擎的特色。
从图还可以看出，MySQL区别于其他数据库的最重要的特点就是其插件式的表存储引擎。MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库 系统本身都必需的，如SQL分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者都可以按照自己的意愿来进行开发。
注意：存储引擎是基于表的，而不是数据库。
2.2 逻辑架构图 2
2.3 执行流程图
2.4 存储引擎介绍
多存储引擎是mysql有别于其他数据库的一大特性;
* 存储引擎是针对表的
* MySQL 5.5之后，默认的存储引擎由MyISAM变为InnoDB。
* 查看存储引擎：show engines;
|
Innodb |
Myisam |
|
|
存储文件 |
.frm 表定义文件 .ibd 数据文件 |
.frm 表定义文件 .myd 数据文件 .myi 索引文件 |
|
锁 |
表锁、行锁 |
表锁 |
|
事务 |
ACID |
不支持 |
|
CRDU |
读、写 |
读多 |
|
count |
扫表 |
专门存储的地方 |
|
索引结构 |
B+ Tree |
B+ Tree |
2.5 MySQL物理结构
MySQL是通过文件系统对数据进行存储和管理的。
MySQL从物理结构上可以分为日志文件和数据文件。
2.5.1 日志文件
MySQL通过日志记录了数据库操作信息和错误信息。常用的日志文件包括错误日志、二进制日志、查询日志、慢查询日志和 InnoDB 引擎在线 Redo 日志、中继日志等。
l 错误日志（err log）：
* 默认是开启的，而且从5.5.7以后无法关闭错误日志
* 记录了运行过程中遇到的所有严重的错误信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息。
* 默认的错误日志名称：hostname.err
* 错误日志所记录的信息是可以通过log-error和log-warnings来定义的，其中log-err是定义是否启用错误日志的功能和错误日志的存储位置，log-warnings是定义是否将警告信息也定义至错误日志中。
* log_error可以直接定义为文件路径，也可以为ON|OFF；log_warings只能使用1|0来定义开关启动
l 二进制日志（bin log）：
* 默认是关闭的，需要通过配置：log-bin=mysql-bin进行开启。其中mysql-bin是binlog日志文件的basename，binlog日志文件的名称：mysql-bin-000001.log
* binlog记录了数据库所有的ddl语句和dml语句，但不包括select语句内容，语句以事件的形式保存，描述了数据的变更顺序，binlog还包括了每个更新语句的执行时间信息，binlog主要作用是用于恢复数据，因此 binlog对于灾难恢复和备份恢复来说至关重要。
* 如果是DDL语句，则直接记录到binlog日志，而DML语句，必须通过事务提交才能记录到binlog日志中。
* binlog还用于实现mysql主从复制。
* binlog还用于数据恢复。
l 通用查询日志（general query log）：
* 默认情况下通用查询日志是关闭的。
* 由于通用查询日志会记录用户的所有操作，其中还包含增删查改等信息，在并发操作大的环境下会产生大量的信息从而导致不必要的磁盘IO，会影响mysql的性能的。如若不是为了调试数据库的目的建议不要开启查 询日志。
l 慢查询日志（slow query log）：
* 默认是关闭的。需要通过设置：slow_query_log=ON进行开启。
* 记录执行时间超过long_query_time秒的所有查询，便于收集查询时间比较长的SQL语句
l 事务日志：
* 事务日志（InnoDB特有的日志）也叫redo日志。
* 文件名为"ib_logfile0"和“ib_logfile1”，默认存放在表空间所在目录。
* 还有一个日志文件叫undo 日志，默认存储在ib_data目录下。
l 中继日志：
* 是在主从复制环境中产生的日志。
* 主要作用是为了从机可以从中继日志中获取到主机同步过来的SQL语句，然后执行到从机中。
2.5.2 数据文件
查看MySQL数据文件：SHOW VARIABLES LIKE ‘%datadir%’;
l .frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
l .ibd和.ibdata文件：用来存储InnoDB存储引擎的表数据和索引信息
l .myd文件：主要用来存储使用MyISAM存储引擎的表数据信息。
l .myi文件：主要用来存储使用MyISAM存储引擎的表数据文件中任何索引的数据树。