1. MySQL架构

Posted 2023-02-23 yvhqbat

1. mysql逻辑架构

MySQL服务器逻辑架构图：
1. 最上层，大多数基于网络的客户端/服务器的工具或服务都有类似架构，比如连接处理、授权认证、安全等。
2. 第二层，大多数MySQL的核心服务功能都在这一层，包括查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数，所有跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等。
3. 第三层，存储引擎负责MySQL中数据的存储和提取。服务器通过API与存储引擎通信，这些接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异。

1) 连接管理与安全性

每个客户端连接都会在服务器进程中拥有一个线程，这个连接的查询只会在这个单独的线程中执行。
使用线程池（连接池），不需要为每个新建的连接创建或销毁线程。
认证基于用户名、原始主机信息和密码。

2) 优化与执行

对于SELECT语句，在解析查询之前，服务器会先检查查询缓存，如果能找到对应的查询，服务器就不必再执行查询解析、优化和执行的整个过程，而是直接返回查询缓存中的结果集。

2. 并发控制

无论何时，只要有多个查询需要在同一时刻修改数据，都会产生并发控制问题。
MySQL在两个层面进行并发控制：①服务器层；②存储引擎层。

1) 读写锁

读锁：共享的，多个客户在同一时刻可以同时读取同一资源，而互不干扰。
写锁：排他的，一个写锁会阻塞其他的写锁和读锁，确保只有一个用户能执行写入，并防止其他用户读取正在写入的同一资源。

2) 锁粒度

一种提高共享资源并发性的方式：让锁定对象更有选择性，尽量只锁定需要修改的部分数据，而不是所有的资源。
在给定的资源上，锁定的数据量越少，则系统的并发程度越高。
所以，锁策略：就是在锁的开销和数据的安全性之间寻求平衡。
MySQL中，两种最重要的锁策略：

• 表锁（table lock）：MySQL中最基本的锁策略，开销 最小。锁定整张表。
• 行级锁（row lock）：可以最大程度支持并发处理，同时也带来了最大的锁开销。

3. 事务

事务：一组原子性的SQL查询，事务内的语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败。

1) 事务的ACID性质

a. 原子性（atomicity）：一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。
b. 一致性（consistency）：数据库总是从一个一致性的状态转到另外一个一致性的状态。
c. 隔离性（isolation）：一个事务所做的修改在最终提交前，对其他事务是不可见的。
d. 持久性（durability）：一旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中。
一个实现了ACID的数据库，相比没有实现的数据库，通常会需要更强的CPU处理能力、更大的内存和更多的磁盘空间。

2) 事务日志

使用事务日志，可以提高事务的效率。
存储引擎在修改表的数据时只需要修改其内存拷贝，再把该修改行为记录到持久在硬盘的事务日志中，而不用每次都将修改的数据本身持久到磁盘。
事务日志采用的是追加的方式，因此，写日志的操作是磁盘上一小块区域内的顺序I/O。
事务日志持久后，内存中被修改的数据在后台可以慢慢地刷会到磁盘。
称为“预写式日志（write-ahead logging）”，修改数据需要写两次磁盘。

4. MySQL的存储引擎

InnoDB：MySQL的默认事务型引擎，也是最重要、使用最广泛的存储引擎。
MyISAM：不支持事务。