MySQL [ˌmaɪɛskjuːˈɛl] ist eines der weltweit verbreitetsten relationalen Datenbankverwaltungssysteme. Es ist als Open-Source-Software sowie als kommerzielle Enterpriseversion für verschiedene Betriebssysteme verfügbar und bildet die Grundlage für viele dynamische Webauftritte.

MySQL wurde seit 1994 vom schwedischen Unternehmen MySQL AB entwickelt. Im Februar 2008 wurde MySQL AB vom Unternehmen Sun Microsystems übernommen, das seinerseits im Januar 2010 von Oracle gekauft wurde.

Der Name MySQL setzt sich zusammen aus dem Vornamen My, den die Tochter des MySQL-AB-Mitbegründers Michael Widenius trägt, und SQL.

Einsatzgebiete und Verbreitung

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet von MySQL ist die Datenspeicherung für Webservices. MySQL wird dabei häufig in Verbindung mit dem Webserver Apache bzw. Nginx und der Skriptsprache PHP eingesetzt. Man spricht dann von einem LAMP-Stack (Linux / Apache / MySQL / PHP) oder von LEMP-Stack (das „e“ steht dann für [e]nginx). Viele Webdienste bedienen sich dieser Architektur und betreiben je nach Größe und Bedarf eine Vielzahl von MySQL-Servern, über die die Zugriffe aus dem Netz abgewickelt werden. MySQL wird unter anderem verwendet von Flickr, YouTube, Facebook und Twitter. Daneben wird MySQL in vielen Produkten als eingebettetes Datenbanksystem eingesetzt. MariaDB ist ein Fork von MySQL und zu MySQL kompatibel, so dass MySQL-Datenbanken recht einfach migriert werden können. Der Begründer von MySQL Monty Widenius hat nach dem Kauf von MySQL durch Oracle den neuen Fork entwickelt und erweitert diesen gemeinsam mit einem Team ehemaliger Core-Entwickler von MySQL, so dass weitere Features inzwischen verfügbar sind. Eine Rückmigration ist nach Nutzung dieser Features teilweise nicht mehr ohne Weiteres möglich. Dies gilt insbesondere, wenn Speicher-Engines wie ColumnStores verwendet werden, die MySQL so nicht kennt.

Plattformen und Schnittstellen

MySQL ist auf vielen Unix-Varianten, macOS und Linux, aber auch auf Windows, OS/2 und i5/OS (ehemals OS/400) lauffähig. Seit Anfang 2008 gibt es auch eine Symbian-Variante.

Struktur des verwendeten Speichersystems

MySQL sieht grundsätzlich einen MySQL-Server vor, auf dem Daten gespeichert sind, und einen oder mehrere MySQL-Clients, die Anfragen an den Server schicken, die dieser beantwortet. Der Standardport für den MySQL-Server ist 3306 im Transmission Control Protocol (TCP).

Auf dem Datenbankmanagementsystem, dem MySQL-Server, können mehrere Datenbanken erstellt werden. In einer Datenbank können mehrere Tabellen angelegt werden. Praktisch erstellt MySQL dabei für jede Datenbank einen Ordner auf der Festplatte, in dem Dateien für die Struktur und die Daten der einzelnen Tabellen abgelegt werden. Das genaue Format dieser Dateien hängt von der für die jeweilige Tabelle verwendeten Speicherengine ab.

Die Tabellen können jeweils von einem unterschiedlichen Typ sein. Der Tabellentyp legt fest, welche Speicherengine (Speichersubsystem) für Anfragen an eine Tabelle verwendet wird. Jede Tabelle kann Spalten enthalten, in denen Daten eines festgelegten Datentyps gespeichert werden können (z. B. Integer (ganze Zahlen) oder Strings (Zeichenketten)). Die maximale Größe der Tabellen wird grundsätzlich nur durch das Betriebssystem limitiert.

Ablauf der Verarbeitung einer Anfrage

Ein Client kann Datenbankanfragen an einen MySQL-Server schicken. Dieser ist dafür zuständig, jede Anfrage möglichst performant zu bearbeiten. Dabei wird zunächst der Query-Cache befragt und bei nicht vorhandenem Ergebnis die Anfrage geparst, optimiert und schließlich ausgeführt; das Ergebnis wird dann zurückgegeben.

Geschichte

Michael Widenius und David Axmark begannen 1994 mit der Entwicklung von MySQL. Es wurde zunächst als Klon für mSQL entwickelt, um Datenbanken des maskengesteuerten Datenbanksystems UNIREG in Web-Anwendungen verfügbar zu machen. (UNIREG war 1979 von Michael Widenius entwickelt und ca. 1986 in die Programmiersprache C umgeschrieben worden, damit es auch unter UNIX-Systemen lief.) MySQL war daher sowohl zu mSQL als auch UNIREG voll kompatibel.

Nach einem internen Release am 23. Mai 1995 wurde die Software im Jahr 1997 sofort unter der Versionsnummer 3.1 veröffentlicht, um zu signalisieren, dass sie auf einem Kern basiert, der schon eine lange Geschichte hat. Sie war von Anfang an für große Datenmengen und sehr gute Performance ausgelegt, teils auf Kosten von Stabilität und Verfügbarkeit. Der Funktionsumfang hingegen war zunächst beschränkt. So gab es nur wenige Tabellentypen und keine Transaktionen. Typischerweise werden neue Eigenschaften auf Wunsch der Anwender implementiert, die dadurch ein sehr großes „Mitspracherecht“ haben.

Mit der im Januar 2001 veröffentlichten Version 3.23 verfügte MySQL über zwei Tabellentypen mit Transaktionen, wobei der eine (InnoDB) den ACID-Kriterien genügt. Alle Operationen, die allgemeine SQL-Eigenschaften betreffen, sind für alle Tabellentypen gleich, während die Eigenschaften der Tabellentypen aufgrund der unterschiedlichen Architektur sehr verschieden sein können. So besitzt der Typ MyISAM bereits seit der frühen Version 3.23 eine sehr leistungsfähige Volltext-Suche, die beim Typ InnoDB nicht implementiert ist. Neu in Version 3.23 ist ebenfalls das Replikationssystem. Es ist für den Einsatz in einem Rechnerverbund ausgelegt und bietet sich für einen unterbrechungsfreien Betrieb an. Dabei sind dem Datenbankmanagementsystem (DBMS) mehrere Datenbanken auf unterschiedlichen Rechnerknoten zugeordnet. Eine der Datenbanken fungiert als Master; hier werden die Datenbankinhalte verändert. Das Replikationssystem verteilt anschließend die datenverändernden SQL-Kommandos auf die anderen Datenbanken, die diese Änderungen lokal auf ihren Tabellen nachvollziehen. Es handelt sich hierbei also um eine asynchrone Replikation der SQL-Kommandos. Mit dem MySQL Cluster steht ein Tabellentyp zur Verfügung, bei dem die gesamte Datenbank im Arbeitsspeicher als In-Memory-Datenbank vorgehalten werden kann. Es wird synchrone Replikation zwischen allen Clusterknoten und Transaktionsverarbeitung unterstützt, jedoch keine Volltextsuche.

MySQL 4.0, das im März 2003 freigegeben wurde, erlaubt die Nutzung von Unions und führte einen Query-Cache ein, der die Ergebnisse häufig benutzter SQL-Anfragen zwischenspeichert.

Im Oktober 2004 wurde MySQL 4.1 veröffentlicht. Es bietet eine Datenspeicherung in unterschiedlichen Zeichensätzen pro Tabelle an; unter anderem wird auch Unicode unterstützt. Unterabfragen (Subqueries/Subselects) sind möglich.

Version 5.0 wurde im Oktober 2005 freigegeben. Sie unterstützt alle im SQL3-Standard definierten Objekttypen. Neu in Version 5 ist dabei die Unterstützung von Views, Triggern, Stored Procedures und User Defined Functions.

Im Februar 2008 übernahm Sun Microsystems MySQL AB. Als Kaufwert wird eine Milliarde Dollar genannt; davon 200 Millionen in Aktienoptionen.

Im November 2008 wurde MySQL 5.1 freigegeben. Zu den Neuerungen zählen außer Partitionsfunktionen, mit denen sehr große Tabellen in mehrere physikalische Dateien aufgeteilt werden können, ein Event-Scheduler, mit dessen Hilfe zuvor definierte SQL-Kommandos in regelmäßigen Zeitabständen ausgeführt werden können, sowie Funktionen des Instanzenmanagers. Die API wurde überarbeitet, so dass nun das Laden und Entladen von Komponenten während der Laufzeit und ohne Neustart des Servers möglich ist.

Im Januar 2010 wurde Sun Microsystems von Oracle gekauft. Wenige Monate später gab Oracle bekannt, dass die bereits von MySQL AB begonnene Entwicklung der Datenbank-Engine Falcon eingestellt wird.

Ende 2010 wurde MySQL 5.5 veröffentlicht. InnoDB wurde zur Standard-Speicherengine. Die Performance wurde durch die Nutzung von asynchronem I/O verbessert. Neu sind auch die Kommandos SIGNAL/RESIGNAL, die standardkonforme Fehlerbehandlung in Stored Procedures erlauben.

Das im Jahr 2012 veröffentlichte MySQL 5.6 umfasst u. a. Memcached APIs, globale Transaktions-IDs und Verbesserungen am PERFORMANCE_SCHEMA.

Im Januar 2009, bereits bevor Oracle MySQL AB kaufte, startete Monty Widenius einen GPL-Fork, MariaDB. MariaDB basiert auf der Code-Basis von MySQL server 5.5 und hat sich das Ziel gegeben, weitgehend die Kompatibilität zu den von Oracle herausgegebenen MySQL-Versionen zu erhalten.

Die Entwicklung von MySQL 5.7 hat insgesamt über zwei Jahre in Anspruch genommen, bis es schließlich Ende Oktober 2015 veröffentlicht werden konnte. Die neue Version zeichnet sich insbesondere durch eine gesteigerte Performance, verbesserte Replikation und Logging aus. So erweiterten die MySQL Entwickler beispielsweise den Abfragenoptimierer um ein dynamisches Kostenmodell, was eine schnellere Ausführung ermöglicht und dem Nutzer mehr Eingriffsmöglichkeiten bietet.

Mit einem Versionssprung auf MySQL 8 erschien im Jahr 2018 die nächste Weiterentwicklung. Laut der Doku ist die 8er Versionsreihe offenbar ein Upgrade, sodass die Versionsnummern momentan zweigleisig gezählt werden.

Kritik

Seit der Übernahme von MySQL AB von Sun durch Oracle steht das Datenbanksystem immer häufiger in der Kritik. Der Unterschied zwischen der freien und kommerziellen Version von MySQL wird immer gravierender. Neue Funktionen sind häufig nur noch in der kommerziellen Version von MySQL enthalten. Dazu kommen die nicht-öffentliche Datenbank mit Fehlermeldungen, veraltete Bazaar-Archive und fehlende Tests für die Fehlersuche.

Seit Ende 2012 erodiert auch der Rückhalt in der OpenSource-Gemeinschaft für MySQL. Nach Fedora und OpenSUSE haben Anfang 2013 auch Slackware und Arch Linux das MySQL-Paket durch MariaDB ersetzt, einen Fork des Mitbegründers Widenius. Auslöser seien der mangelnde Respekt gegenüber der Gemeinschaft und die zunehmend abgeschottete Entwicklung des RDBMS. Ebenso wechselte die Wikimedia-Foundation Anfang 2013 zu MariaDB.

Jaroslav Reznik, Red Hats Fedora-Projekt-Manager, erklärte, dass sich MySQL in Richtung eines geschlossenen Projektes entwickle. Alle nützlichen Informationen zu Sicherheitsfragen (CVEs) würden nicht mehr veröffentlicht. Es existierten keine vollständigen Regressionstests mehr und ein sehr großer Teil der MySQL-Bug-Datenbank sei nun nicht mehr öffentlich.

Michael Widenius, der ehemalige Gründer von MySQL AB kritisiert Oracle scharf: Oracle habe klargemacht, dass sie kein Interesse an Open Source hätten, die Zusammenarbeit mit der Community ablehnten und auch MySQL im Allgemeinen nicht mögen würden. Als Beispiele für die Missachtung der Open-Source-Prinzipien nennt er die kommerziellen Erweiterungen für MySQL, die inzwischen nichtöffentliche Fehler-Datenbank und den Mangel an Testfällen für neuen MySQL-Code. Vorzeige-Funktionen, wie das Online-Backup und Fremdschlüssel für alle Speicher-Engines, die für MySQL 6.0 versprochen wurden, seien nicht veröffentlicht worden, obwohl sie fertig entwickelt und bereit seien. Statt Fehler zu beheben, entferne Oracle Funktionen. Die meisten der ursprünglichen MySQL-Entwickler hätten Oracle verlassen. Als weitere Beweise für die „Verachtung“ der MySQL-Anwender nennt er den „scharfen“ Anstieg der Lizenz- und Support-Gebühren und das Fehlen einer offenen Roadmap.

Speichersubsysteme

MySQL bietet verschiedene Speichersubsysteme (Engines) an. Jede Engine ist für ein spezielles Einsatz-Szenario optimiert. Im Vergleich zu der traditionellen Mehrschichtenarchitektur von Datenbanksystemen sind die Engines kein reines Speichersubsystem, sondern bieten mehr Funktionalität. So liegt die Verwaltung von Transaktionen, von Indizes und referenziellen Integritäten in der Hand der Engine.

Die einzelnen Speicherengines unterstützen unterschiedliche Funktionen und weisen je nach Einsatzgebiet eine unterschiedliche Performance auf. Je nachdem, wozu eine Tabelle benutzt wird (z. B. hauptsächlich lesende SELECT-Anfragen oder hauptsächlich schreibende INSERT/UPDATE-Anfragen), sollte eine passende Speicherengine gewählt werden. Ein anderes Kriterium für die Wahl der Speicherengine kann auch die Notwendigkeit sein, eine bestimmte Funktion zu nutzen, wie z. B. Transaktionen oder referenzielle Integrität.

MySQL kann auch um eigene Speicherengines erweitert werden. Neben den von MySQL veröffentlichten und mit MySQL mitgelieferten Engines gibt es auch Engines anderer Hersteller.

Partitionierung

Ab der Version 5.1 können MySQL-Tabellen partitioniert werden. Es stehen mehrere Partitionierungsarten zur Auswahl.

CREATE TABLE `kunde` (
  region int NOT NULL,
  nr int NOT NULL,
  name char(30),
  ed date NOT NULL
)
PARTITION BY range(region) (
  PARTITION p0 VALUES LESS THAN (10),
  PARTITION p1 VALUES LESS THAN (20),
  PARTITION p2 VALUES LESS THAN (30)
);

CREATE TABLE `kunde` (
  region int NOT NULL,
  nr int NOT NULL,
  name char(30),
  ed date NOT NULL
)
PARTITION BY range(year(ed)) (
  PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1990),
  PARTITION p1 VALUES LESS THAN (2000),
  PARTITION p2 VALUES LESS THAN maxvalue
);

CREATE TABLE `kunde` (
  region int NOT NULL,
  nr int NOT NULL,
  name char(30),
  ed date NOT NULL
)
PARTITION BY list(region) (
  PARTITION p0 VALUES IN (1, 3, 5 ),
  PARTITION p1 VALUES IN (2, 4, 6 ),
  PARTITION p2 VALUES IN (10, 11, 12 )
);

CREATE TABLE `kunde` (
  region int NOT NULL,
  nr int NOT NULL,
  name char(30),
  ed date NOT NULL
)
PARTITION BY hash(region) PARTITIONS 4;

CREATE TABLE `kunde` (
  nr int NOT NULL primary key,
  name char(30),
  ed date NOT NULL
)
PARTITION BY key() PARTITIONS 4;

Administration

Unter Linux installiert sich MySQL in das Verzeichnis /var/lib/mysql/. Unter Windows legt der Nutzer den Ablageort der Datendateien fest – Standard ist der Ordner %ProgramFiles%\MySQL. Grundeinstellungen werden durch den Administrator in der Datei my.cnf vorgenommen.

Lizenz und Support

Für den Vertrieb von MySQL Server verwendet Oracle ein duales Lizenzsystem: Einerseits ist das Programm eine freie Software, die unter der General Public License (GPL) steht, andererseits wird es auch unter einer kommerziellen Lizenz angeboten.

Unterstützung für den Einsatz von MySQL bietet zunächst das offizielle Handbuch. Außerdem gibt es mehrere Foren und IRC-Channels, in denen Fragen kostenlos beantwortet werden.

Daneben bietet Oracle auch kostenpflichtige Support-Lizenzen in drei Leistungsstufen an: MySQL Enterprise Silver, Gold und Platinum. Sie unterscheiden sich in Leistungsumfang und Preis.

Mit MySQL verwandte Produkte

Literatur

• Stefan Pröll, Eva Zangerle, Wolfgang Gassler: MySQL: Das Handbuch für Administratoren. Rheinwerk Verlag, 2015, ISBN 978-3-8362-3753-6.

Weblinks

• MySQL.com – offizielle Website
• MySQL Documentation – offizielle Dokumentation

Einzelnachweise