后端程序员必备：MySQL数据库相关流程图/原理图

发布时间：2025-11-05 13:53:59 来源：科技前瞻 作者：系统运维

前言

整理了一些Mysql数据库相关流程图/原理图，后端做一下笔记，程序程图大家一起学习。员必原理

1.mysql主从复制原理图

mysql主从复制原理是数据大厂后端的高频面试题，了解mysql主从复制原理非常有必要。库相

主从复制原理，关流简言之，后端就三步曲，程序程图如下：

如下图所示：

上图主从复制分了五个步骤进行：

步骤一：主库的后端更新事件(update、insert、程序程图delete)被写到binlog。员必原理

步骤二：从库发起连接，连接到主库。

步骤三：此时主库创建一个binlog dump thread，把binlog的内容发送到从库。

步骤四：从库启动之后，创建一个I/O线程，读取主库传过来的binlog内容并写入到relay log。

步骤五：还会创建一个SQL线程，从relay log里面读取内容，从Exec_Master_Log_Pos位置开始执行读取到的更新事件，亿华云计算将更新内容写入到slave的db。

2.Mysql逻辑架构图

如果能在脑海中构建出MySql各组件之间如何协同工作的架构图，就会有助于深入理解MySql服务器。

Mysql逻辑架构图主要分三层：

1) 第一层负责连接处理，授权认证，安全等等

2)第二层负责编译并优化SQL

3)第三层是存储引擎。

3.InnoDb 逻辑存储结构图

从InnoDb 存储引擎的逻辑存储结构看，所有数据都被逻辑地存放在一个空间中，称之为表空间(tablespace)。表空间又由段(segment)，区(extent)，页(page)组成。页在一些文档中有时候也称为块(block)。 InnoDb 逻辑存储结构图如下：

表空间(tablespace)

段(segment)

区(extent)

页(page)

4.Innodb页结构相关示意图

Innodb页结构单体图

InnoDB数据页由以下7部分组成，如图所示：

其中File Header、Page Header、File Trailer的大小是固定的，分别为38，56，8字节，这些空间用来标记该页的一些信息，如Checksum，数据页所在B+树索引的层数等。User Records、Free Space、Page Directory这些部分为实际的行记录存储空间，因此大小是动态的。

下边我们用表格的方式来大致描述一下这7个部分：

记录在页中的存储流程图

每当我们插入一条记录，都会从Free Space部分，也就是尚未使用的存储空间中申请一个记录大小的空间划分到User Records部分，当Free Space部分的空间全部被User Records部分替代掉之后，也就意味着这个页使用完了，如果还有新的记录插入的话，就需要去申请新的页了，这个过程的图示如下： 

不同Innodb页构成的数据结构图

一张表中可以有成千上万条记录，一个页只有16KB，所以可能需要好多页来存放数据。不同页其实构成了一条双向链表，File Header是InnoDB页的第一部分，它的FIL_PAGE_PREV和FIL_PAGE_NEXT就分别代表本页的上一个和下一个页的页号，即链表的上一个以及下一个节点指针。

5.Innodb索引结构图

我们先看一份数据表样本，假设Col1是主键，如下：

B+树聚集索引结构图

非聚集索引结构图

假设索引列为Col3，索引结构图如下：

InnoDB 锁类型思维导图

加锁机制

乐观锁与悲观锁是两种并发控制的思想，可用于解决丢失更新问题。

乐观锁

悲观锁

锁粒度

兼容性

共享锁：

排他锁：

锁模式

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