mysql基础架构

Posted 2020-11-23 wq_庆

（mysql实战45讲学习笔记总结）

以下是mysql的基础机构示图：

mysql分成Service层和存储引擎层：

• Service层：Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等。

　　 　　MySQL 的大多数核心服务功能，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等），所有跨存储引擎的功能都在这一层实现，比如存储过程、触发器、视图等

• 存储引擎层：负责数据的存储和提取。

　　　　1. 其架构模式是插件式的，支持 InnoDB（目前也是最常用的，MySQL5.5后默认存储引擎）、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。

 　　　   2. create table 建表的时候，如果不指定引擎类型，默认使用的就是 InnoDB，

　　　　    可以通过指定存储引擎的类型来选择别的引擎，比如在 create table 语句中使用 engine=myisam, 来指定使用内存引擎创建表。

　　　　3. 不同的存储引擎共用一个 Server 层。

 

一、连接器

　　连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

　　连接命令：

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

　　完成 TCP 握手---->认证身份（输入的用户名和密码）---->到权限表里面查出你拥有的权限（这个连接里面的权限判断逻辑，都将依赖于此时读到的权限这个连接里面的权限判断逻辑，都将依赖于此时读到的权限）；

　　连接完成后，如果你没有后续的动作，这个连接就处于空闲状态。客户端如果太长时间不操作，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的，默认值是 8 小时。

　　建立连接的过程通常是比较复杂的，所以建议尽量使用长连接。但是全部使用长连接后，你可能会发现，有些时候 MySQL 占用内存涨得特别快，这是因为 MySQL 在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉（OOM），从现象看就是 MySQL 异常重启了。

　　解决方案。

　　1.定期断开长连接。使用一段时间，或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后，断开连接，之后要查询再重连。

　　2.如果是 MySQL 5.7 或更新版本，可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行 mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证，但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。

但是全部使用长连接后，你可能会发现，有些时候 MySQL 占用内存涨得特别快，这是因为 MySQL 在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉（OOM），从现象看就是 MySQL 异常重启了。

二、查询缓存

　　MySQL 拿到一个查询请求后，会先到查询缓存查询，之前是不是执行过这条语句。

　　之前执行过的语句及其结果可能会以 key-value 对的形式，被直接缓存在内存中。key 是查询的语句，value 是查询的结果。

　　　　如果你的查询能够直接在这个缓存中找到 key，那么这个 value 就会被直接返回给客户端。

　　　　如果语句不在查询缓存中，就会继续后面的执行阶段。执行完成后，执行结果会被存入查询缓存中。

　　查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。一般不建议使用，MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了。

　　将参数query_cache_type 设置成 DEMAND，这样对于默认的 SQL 语句都不使用查询缓存。而对于你确定要使用查询缓存的语句，可以用 SQL_CACHE 显式指定，像下面这个语句一样：

mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10；

三、分析器

　　对sql语法解释：

1. “语法分析”： 以查询为例：MySQL 从你输入的"select"这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串“T”识别成“表名 T”，把字符串“ID”识别成“列 ID”。
2. “语法分析”： 根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。

四、优化器

　　优化器决定最优sql执行顺序。

　　比如：在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。------>选用最优的语句执行方案。

五、执行器

　　执行语句：

1. 先判断一下你对这个表 T 有没有执行查询的权限，如果没有，就会返回没有权限的错误。

   mysql> select * from T where ID=10;
   
   ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user \'b\'@\'localhost\' for table \'T\'

2. 如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。

　　　　比如 表 T 中，ID 字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

• 　调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行，判断 ID 值是不是 10，如果不是则跳过，如果是则将这行存在结果集中；
• 　调用引擎接口取“下一行”，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行。
• 　执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。

　　　　对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。

　　　　在数据库的慢查询日志中看到一个 rows_examined 的字段，表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。在有些场景下，执行器调用一次，在引擎内部则扫描了多行，

　　因此引擎扫描行数跟 rows_examine并不是完全相同。