MySQL体系-MySQL架构

Posted 2023-02-19 5ycode

先放一张图：

引用自：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/pluggable-storage-overview.html 没找到5.7的架构图，找了一张8.0的架构图。

从MySQL的架构图来看，mysql一共有两种连接方式

• 各语言封装的客户端连接器

• MySQL Shell 脚本直连

进入MySQL Server端后包含了三大分类

Server层

连接管理器层（服务端）

• 用来客户端连接器请求过来以后，验证账户和密码，不正确，立马返回Access denied for user，

• 验证通过，查询账户拥有的权限，并缓存起来；

• 此链接是一个长链接（长链接的好处就不说了），MySQL也不会让你啥也不干一直连着，所以就有了超时时间，由wait_timeout 控制(断开是服务器端断开，客户端再请求过来就报 Lost connection to MySQL server during query)

• 链接器采用池化技术，节省了创建和销毁的成本；

• 一个客户端请求服务端分配一个线程（从线程里取），把线程池占满了，再连就报连接满了；

• 客户端一般也采用池化技术，优化请求，防止每次执行SQL都需要建立连接，减少开销；

• 长连接带来一个问题，有些SQL在执行的过程中将对象绑定到连接上，连接不释放，内存不回收，会导致MySQL占用内存涨的特别快，可以通过以下方式解决

• 定期断开长连接（需要重连和权限验证）

• MySQL5.7或更新的版本，可以通过执行mysql_reset_connection来重新初始化连接（相比上一个方案，不需要重连和权限验证）

解析与优化层

• 在解析与优化这一层，有两个接口，一个是MySQL操作SQL的接口，一个是MySQL操作NoSQL的接口，这块主要是让制定标准，让大家使用的时候，按标准来

• NoSQL 操作的接口 从5.7.12就可以使用，在8.0中默认就启用了（需要启用x plugin）

• 查询缓存（MySQL8 将这块删除了）

• MySQL接收到请求后，会先看缓存中有没有（之前查询的结果会以k-v的方式存储在内存里，k是语句，v是结果）

• 一般情况下查询缓存的命中率是非常低的（除非你的数据是静态的）

• 可以通过在select 后加SQL_CACHE 来显示指定使用查询缓存

• 缓存

• mysql8中是全局缓存，以及引擎缓存，比如InnoDB的cache buffer

• 比如表记录，权限这些都是全局缓存

• 解析器

• MySQL在真正执行语句之前，会去parser你的查询语言，了解你要做什么

• 在这个过程会判断你的语法是否正确

• 将查询字段，表，条件封装到内部的数据结构上形成解析树

• 优化器

• 通过语法解析,MySQL知道你的真实意图了，但你写的SQL不一定是高效的

• 这个时候MySQL会给我们的SQL做些优化调整，比如：使用哪个索引，外连接转换为内连接，多表连接的时候，表的连接顺序

• 从而确定最终的执行方案

• 这个优化策略主要有两种：静态优化（编译时优化） 和动态优化（运行时，sql基本上都是动态）

• 等价变换策略：比如 x<y and x=5 优化为y>5 and x=5，以及联合索引的位置调整

• 函数查询优化：比如：min 直接从索引的左侧开始查，max从右；

• in的优化：先对in的条件进行优化，再进行二分查找

• 执行器

• 解析完了，也优化完了，那就该执行了

• 别急，还没完，你有权限吗？没有，直接拒绝执行，有才可以执行

• 执行器操作的是下一层的存储引擎

存储引擎层（可插拔）

• MySQL将操作封装成了接口，屏蔽了不同存储引擎的差异，各种存储引擎实现了这些操作接口，内部又差异化的做了各种扩展；

• 比如InnoDB锁的粒度到表级，InnoDB的事务，都是差异性的

• 我们可以通过show engines来查看支持的存储引擎

• 存储引擎同一个实例只能启用一种

文件系统层

• 文件系统由各操作系统提供

• MySQL将其持久化的数据物理存储在磁盘上，持久化保存数据、索引、binlog、redolog、undolog、error日志、慢sql等；