MYSQL架构篇

Posted 2020-12-21 fuyublog

目标：
掌握mysql的各组件及各组件的功能
理解Mysql简版执行流程和详细执行流程
掌握MyIsam和InnoDB的区别并说明使用场景
掌握Mysql日志文件及主要日志文件的作用
理解Mysql的数据文件及作用
使用命令查看mysql日志
配置my.cnf开启二进制日志、通用查询日志、慢查询日志等
掌握索引、分类、优劣势
使用命令创建、查看、删除索引
理解索引的原理和存储结构

1. MySQL架构篇

1.1 逻辑架构

逻辑架构图：

如上图俩圈圈，分为Server层和存储引擎层两部分。

1.1.1 Server层

涵盖MySQL的大多数核心服务功能，以及内置函数，存储过程、触发器、视图都在这一层实现。

1) 连接器：

负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

2) 查询缓存：

MySQL拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。
如果语句在查询缓存中，则直接返回之前的查询结果，如果不在，执行查询sql完成后，执行结果会被存入查询缓存中。
但不建议使用，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。

3) 分析器：

分析器先会做“词法分析”，“语法分析”，判断你输入的这个SQL语句是否满足MySQL语法

4) 优化器：

优化器是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。

5) 执行器：

开始执行的时候，要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，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。

1.1.2 存储引擎层

负责数据的存储和提取,支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎。

MyISAM：高速引擎，拥有较高的插入，查询速度，但不支持事务、不支持行锁、
支持3种不同的存储格式。包括静态型、动态型和压缩型。
InnoDB：5.5版本后MySQL的默认数据库，支持事务和行级锁定，事务处理、回滚、崩溃修复能力和多版本并发控制的事务安全，比MyISAM处理速度稍慢、支持外键。

InnoDB和MyISAM存储引擎区别：

存储引擎的选型：
InnoDB：支持事务处理，支持外键，支持崩溃修复能力和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高（比如银行），要求实现并发控制（比如售票），那选择InnoDB有很大的优势。
如需频繁的更新、删除操作的数据库，也可以选择InnoDB，因为支持事务的提交（commit）和回滚（rollback）。
MyISAM：插入数据快，空间和内存使用比较低。如果表主要是用于插入新记录和读出记录，那么选择MyISAM能实现处理高效率。如果应用的完整性、并发性要求比较低，也可以使用。

同一个数据库也可以使用多种存储引擎的表。如果一个表要求比较高的事务处理，可以选择InnoDB。这个数据库中可以将查询要求比较高的表选择MyISAM存储。

物理架构

MySQL是通过文件系统对数据和索引进行存储，从物理结构上可以分为日志文件和数据索引文件。
日志文件采用顺序IO方式存储、数据文件采用随机IO方式存储
顺序IO方式:
优点：记录速度快，只能追加，适合日志
劣势：占空间
随机IO方式：
优点：省空间，适合数据+索引
劣势：相对慢

MySQL在Linux中的数据索引文件和日志文件都在/var/lib/mysql目录下。

日志文件

错误日志（errorlog）：

记录了运行过程中遇到的所有严重的错误信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息。

二进制日志（binlog）：

是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑（但不包括select语句内容）
如果是DDL语句（CREATE、ALTER、DROP），则直接记录到binlog日志，而DML（增删改）语句，必须通过事务提交才能记录到binlog日志中。

慢查询日志（slow query log）

SQL调优定位慢的 select，默认是关闭的。
需要通过以下设置进行开启：

开启慢查询日志

slow_query_log=ON

慢查询的阈值，记录执行时间超过3秒的所有查询，便于收集查询时间比较长的SQL语句

long_query_time=3

日志记录文件如果没有给出file_name值， 默认为主机名，后缀为-slow.log。如果给出了文件名，但不

是绝对路径名，文件则写入数据目录。
slow_query_log_file=file_name

数据文件

查看文件位置
SHOW VARIABLES LIKE ‘%datadir%‘;
datadir /u02/mysql/

InnoDB数据文件
.frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
.ibd：使用独享表空间存储表数据和索引信息，一张表对应一个ibd文件。

开启慢查询日志

slow_query_log=ON

慢查询的阈值

long_query_time=3

日志记录文件如果没有给出file_name值， 默认为主机名，后缀为-slow.log。如果给出了文件名，但不

是绝对路径名，文件则写入数据目录。
slow_query_log_file=file_name
show variables like ‘log_%‘;
SHOW VARIABLES LIKE ‘%datadir%‘;
ibdata文件：使用共享表空间存储表数据和索引信息，所有表共同使用一个或者多个ibdata文
件。
MyIsam数据文件
.frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
.myd文件：主要用来存储表数据信息。
.myi文件：主要用来存储表数据文件中任何索引的数据树