MySQL基础篇--体系结构

Posted 2022-10-24

mysql体系结构

连接层

（1）提供连接协议：TCP/IP 、SOCKET

（2）提供验证：用户、密码，IP，SOCKET （如果用户名或密码不对，你就会收到一个"Access denied for user"的错误，然后客户端程序结束执行。）

（3）提供专用连接线程：接收用户SQL，返回结果

通过以下语句可以查看到连接线程基本情况 mysql> show processlist;

SQL层

（1）接收上层传送的SQL语句

（2）语法验证模块：验证语句语法,是否满足SQL_MODE

（3）语义检查：判断SQL语句的类型 DDL ：

数据定义语言 DCL ：数据控制语言 DML ：数据操作语言 DQL： 数据查询语言 ...

（4）权限检查：用户对库表有没有权限

（5）解析器：对语句执行前,进行预处理，生成解析树(执行计划),说白了就是生成多种执行方案.

（6）优化器：根据解析器得出的多种执行计划，进行判断，选择最优的执行计划 代价模型：资源（CPU IO MEM）的耗损评估性能好坏

（7）执行器：根据最优执行计划，执行SQL语句，产生执行结果 执行结果：在磁盘的xxxx位置上

（8）提供查询缓存（默认是没开启的），会使用redis tair替代查询缓存功能

（9）提供日志记录（日志管理章节）：binlog，默认是没开启的。

存储引擎层

​负责根据SQL层执行的结果，从磁盘上拿数据。

将16进制的磁盘数据，交由SQL结构化化成表， 连接层的专用线程返回给用户。

MySQL体系结构分解细化

• Connectors（连接者）：指的是不同语言中与SQL的交互，可以看到目
前流行的语言都支持MySQL客户端连接。
• 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。
在这里也会进行用户账号、密码和库表权限验证。
• SQL Interface（SQL接口）：接收用户执行的SQL语句，并返回查询的结果。
• Parser（查询解析器）：SQL语句被传递到解析器时会进行验证和解析（解析成
MySQL认识的语法，查询什么表、什么字段）。解析器是由Lex和YACC实现的，是一个
很长的脚本。其主要功能是将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤
中，后续SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。如果在分解构成中遇到错误，则说
明该SQL语句可能有语法错误或者不合理。
• Optimizer（查询优化器）：在查询之前，SQL语句会使用查询优化器对查询进行
优化（生成查询路径树，并选举一条最优的查询路径）。它使用“选取—投影—连接”策略
进行查询。
• Caches&Buffers（缓存&缓冲）：主要包含QC以及表缓存、权限缓存等。对于
QC，以往主要用于MyISAM存储引擎，目前在MySQL 8.0中已放弃，对于现在非常流行
的InnoDB存储引擎来讲，QC已无任何意义，因为InnoDB存储引擎有自己的且非常完善的
缓存功能。除QC之外（记录缓存、key缓存，可使用参数单独关闭），该缓存机制还包括
表缓存和权限缓存等，这些是属于Server层的功能，其他存储引擎仍需要使用。
• Pluggable Storage Engines（插件式存储引擎）：存储引擎是MySQL中具体的与文
件打交道的子系统，也是MySQL最具特色的一个地方。MySQL的存储引擎是插件式的，
它根据MySQL AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制（这种访问机制就叫存储引擎）。目前存储引擎众多，且它们的优势各不相同，现在最常用于
OLTP场景的是InnoDB（当然也支持OLAP存储引擎，但MySQL自身的机制并不擅长
OLAP场景）。
• Files& Logs（磁盘物理文件）：包含MySQL的各个引擎的数据、索引的文件，以
及redo log、undo log、binary log、error log、query log、slow log等各种日志文件。
• File System（文件系统）：对存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并
对存入的文件进行保护和检索的系统。它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储
文件，控制文件的存取。常见的文件系统包括XFS、NTFS、EXT4、EXT3、NFS等，通常
数据库服务器使用的磁盘建议用XFS。
件）：包含MySQL的各个引擎的数据、索引的文件，以
及redo log、undo log、binary log、error log、query log、slow log等各种日志文件。
• File Syste

一条查询语句的流程

假如在MySQL中有一个查询会话请求，那么大概流程如下：

（1）MySQL客户端对MySQLServer的监听端口发起请求。

（2）在连接者组件层创建连接、分配线程，并验证用户名、密码和库表权限。

（3）如果打开了query_cache，则检查之，有数据直接返回，没有继续往下执行。

（4）SQL接口组件接收SQL语句，将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递

到后续步骤中（将SQL语句解析成MySQL认识的语法）。

（5）查询优化器组件生成查询路径树，并选举一条最优的查询路径。

（6）调用存储引擎接口，打开表，执行查询，检查存储引擎缓存中是否有对应的缓

存记录，如果没有就继续往下执行。

（7）到磁盘物理文件中寻找数据。

（8）当查询到所需要的数据之后，先写入存储引擎缓存中，如果打开了query_cache，也会同时写进去。

（9）返回数据给客户端。

（10）关闭表。

（11）关闭线程。

（12）关闭连接。