MYSQL数据库之系统架构

Posted 2021-06-03 Old Liao

mysql体系架构

Mysql Server架构自上往下可以分为网络连接层、服务层、存储引擎层和系统文件层

网络连接层

• 客户端连接器（Client Connectors）：提供与MySQL服务器建立连接的支持。目前支持主流的服务端编程技术，如常见的Java、C、Python、.Net等等，它们通过各自API技术与MySQL建立连接。

服务层（MySQL Server）

服务层是MySQL Server的核心，主要包含系统管理和控制工具、连接池、SQL接口、解析器、查询优化器和缓存六个部分。

• 连接池（Connection Pool）：负责存储和管理客户端与数据库的连接，一个线程负责管理一个连接
• 系统管理和控制工具（Management Services & Utilities）：例如备份恢复、安全管理、集群管理等
• SQL接口（SQL Interface）：用于接收客户端发送的各种SQL命令，并且返回用户需要的查询的结果。比如：DML、DDL、存储过程、视图、触发器等等
• 解析器（Parser）：负责将请求的SQL解析生成一个“解析树”。然后根据一些MySQL规则进一步检查解析树是否合法。
• 查询优化器（Optimizer）：当“解析树”通过解析器语法检查后，将交由优化器将其转化成执行计划，然后与存储引擎交互
• 缓存（Cache & Buffer）：缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，权限缓存，引擎缓存等等。如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句可以直接去缓存中取数据

存储引擎层（Pluggable Storage Engines）

存储引擎负责MySQL数据的存储与提取，与底层系统文件进行交互。MySQL存储引擎是插件式的，服务器中的查询执行引擎通过接口与存储进行通信，接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异。现在有很多存储引擎，各有各的特性，最常见是MyISAM和InnoDB。

系统文件层

该层负责将数据库的数据和日志存储在文件系统之上，并且完成与存储引擎的交互，是文件的物理存储层。主要包含日志文件、数据文件、配置文件、pid文件、socket文件等等。

• 日志文件

  • 错误日志（Error log）

    默认开启，show variables like \'%log_error%\';

  • 通用查询日志（General query log）

    记录一般查询语句，show variables like \'%general%\';

  • 二进制日志（Binary log）

    记录对MySQL数据库执行的更改操作，并且记录语句的发生时间、执行时长；但是不记录select、show等等不修改数据库的SQL。主要用于数据库恢复和主从复制。

  • 慢查询日志（slow query log）

    记录所有执行时间超时的查询SQL，默认是10秒

    show variables like \'%slow_query%\';// 是否开启

    show variables like \'%long_query_time%\'; // 超时时间

• 配置文件

  用于存放MySQL所有的配置信息文件，比如my.cnf、my.ini等。

• 数据文件

  • db.opt文件：记录这个库的默认使用的字符集和校验规则
  • frm文件：存储与表相关的元数据（meta）信息，包括表结构的定义信息等等，每张表都会一个frm文件
  • MYD文件：MyISAM存储引擎专用，存放在MyISAM表的数据（data），每张表都会有一个.MYD文件
  • MYI文件：MyISAM存储引擎专用，存放MyISAM表的索引相关信息，每张表MyISAM表对应一个.MYI文件
  • idb文件和IBDATA文件：存放InnoDB的数据文件（包括索引）。InnoDB存储引擎有两种表空间方式：独享表空间和共享表空间

    • 独享表空间使用.idb文件来存储数据，且每张InnoDB表对应一个.idb文件；
    • 共享表空间使用.ibdata文件，所有表共同使用一个（或者多个，自行配置）.ibdata文件
  • ibdata1文件：系统表空间数据文件，存储表元数据、Undo日志等
  • ib_logfile0、ib_logfile0文件：Redo log日志文件

• pid文件

  pid文件是mysqld应用程序在Unix/Linux环境下的一个进程文件，和许多其他Unix/Linux服务端程序一样，它存放着自己的进程id

• Socket文件

  socket文件也是在Unix/Linux环境下才有的，用户在Unix/Linux环境下客户端连接可以不通过TCP/IP网络而直接使用Unix Socket来连接MySQL Server