MySQL高级--01---逻辑架构数据库缓冲池(buffer pool)

Posted 2022-02-18 高高for 循环

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文章目录

• 逻辑架构剖析
• • 1.1 服务器处理客户端请求
  • 1.2 Connectors
  • 1.3 第1层：连接层
  • 1.4 第2层：服务层
  • • • SQL Interface: SQL接口
      • Parser: 解析器
      • Optimizer: 查询优化器
      • Caches & Buffers： 查询缓存组件
  • 1.5 第3层：引擎层
  • 1.6 存储层
  • 小结
• 数据库缓冲池(buffer pool)
• • • • DBMS 会申请占用内存来作为数据缓冲池，在真正访问页面之前，需要把在磁盘上的页缓存到内存中的Buffer Pool 之后才可以访问。
  • 2.1 缓冲池 vs 查询缓存
  • • • 缓冲池和查询缓存是一个东西吗？不是。
  • 2.2 缓冲池如何读取数据
  • 2.3 查看/设置缓冲池的大小
  • 2.4 多个Buffer Pool实例
  • 2.5 引申问题

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逻辑架构剖析

1.1 服务器处理客户端请求

那服务器进程对客户端进程发送的请求做了什么处理，才能产生最后的处理结果呢？这里以查询请求为例展示：

1.2 Connectors

1.3 第1层：连接层

1.4 第2层：服务层

SQL Interface: SQL接口

• 接收用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如SELECT … FROM就是调用SQL Interface
• mysql支持DML（数据操作语言）、DDL（数据定义语言）、存储过程、视图、触发器、自定 义函数等多种SQL语言接口

Parser: 解析器

• 在解析器中对 SQL 语句进行语法分析、语义分析。将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤，以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。如果在分解构成中遇到错 误，那么就说明这个SQL语句是不合理的。
• 在SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析，并为其创建语法树，并根据数据字典丰富查询语法树，会验证该客户端是否具有执行该查询的权限。创建好语法树后，MySQL还 会对SQl查询进行语法上的优化，进行查询重写。

Optimizer: 查询优化器

• SQL语句在语法解析之后、查询之前会使用查询优化器确定 SQL 语句的执行路径，生成一个 执行计划。
• 这个执行计划表明应该使用哪些索引进行查询（全表检索还是使用索引检索），表之间的连接顺序如何，最后会按照执行计划中的步骤调用存储引擎提供的方法来真正的执行查询，并将 查询结果返回给用户。
• 它使用“ 选取-投影-连接”策略进行查询。例如：
  

Caches & Buffers： 查询缓存组件

• MySQL内部维持着一些Cache和Buffer，比如Query Cache用来缓存一条SELECT语句的执行结
  果，如果能够在其中找到对应的查询结果，那么就不必再进行查询解析、优化和执行的整个过 程了，直接将结果反馈给客户端。
• 这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等 。
• 这个查询缓存可以在不同客户端之间共享。
• 从MySQL 5.7.20开始，不推荐使用查询缓存，并在MySQL 8.0中删除。

1.5 第3层：引擎层

MySQL 8.0.25默认支持的存储引擎如下：

1.6 存储层

小结

MySQL架构图本节开篇所示。下面为了熟悉SQL执行流程方便，我们可以简化如下：

简化为三层结构：

1. 连接层：客户端和服务器端建立连接，客户端发送 SQL 至服务器端；
2. SQL 层（服务层）：对 SQL 语句进行查询处理；与数据库文件的存储方式无关；
3. 存储引擎层：与数据库文件打交道，负责数据的存储和读取。

数据库缓冲池(buffer pool)

DBMS 会申请占用内存来作为数据缓冲池，在真正访问页面之前，需要把在磁盘上的页缓存到内存中的Buffer Pool 之后才可以访问。

2.1 缓冲池 vs 查询缓存

缓冲池和查询缓存是一个东西吗？不是。

2.2 缓冲池如何读取数据

1. 缓冲池管理器会尽量将经常使用的数据保存起来，在数据库进行页面读操作的时候，首先会判断该页面是否在缓冲池中
2. 如果存在就直接读取
3. 如果不存在，就会通过内存或磁盘将页面存放到缓冲池中再进行读取。

2.3 查看/设置缓冲池的大小

2.4 多个Buffer Pool实例

2.5 引申问题

Buffer Pool是MySQL内存结构中十分核心的一个组成，你可以先把它想象成一个黑盒子。