MySQL基础篇--体系结构

时间:2022-10-24 13:55:55

MySQL体系结构

MySQL基础篇--体系结构

连接层

(1)提供连接协议:TCP/IP 、SOCKET

(2)提供验证:用户、密码,IP,SOCKET (如果用户名或密码不对,你就会收到一个"Access denied for user"的错误,然后客户端程序结束执行。)

(3)提供专用连接线程:接收用户SQL,返回结果

通过以下语句可以查看到连接线程基本情况 mysql> show processlist;


SQL层

(1)接收上层传送的SQL语句

(2)语法验证模块:验证语句语法,是否满足SQL_MODE

(3)语义检查:判断SQL语句的类型 DDL :

数据定义语言 DCL :数据控制语言 DML :数据操作语言 DQL: 数据查询语言 ...

(4)权限检查:用户对库表有没有权限

(5)解析器:对语句执行前,进行预处理,生成解析树(执行计划),说白了就是生成多种执行方案.

(6)优化器:根据解析器得出的多种执行计划,进行判断,选择最优的执行计划 代价模型:资源(CPU IO MEM)的耗损评估性能好坏

(7)执行器:根据最优执行计划,执行SQL语句,产生执行结果 执行结果:在磁盘的xxxx位置上

(8)提供查询缓存(默认是没开启的),会使用redis tair替代查询缓存功能

(9)提供日志记录(日志管理章节):binlog,默认是没开启的。

存储引擎层

​负责根据SQL层执行的结果,从磁盘上拿数据。

将16进制的磁盘数据,交由SQL结构化化成表, 连接层的专用线程返回给用户。


MySQL体系结构分解细化

MySQL基础篇--体系结构

• Connectors(连接者):指的是不同语言中与SQL的交互,可以看到目
前流行的语言都支持MySQL客户端连接。
• Connection Pool(连接池):管理缓冲用户连接、线程处理等需要缓存的需求。
在这里也会进行用户账号、密码和库表权限验证。
• SQL Interface(SQL接口):接收用户执行的SQL语句,并返回查询的结果。
• Parser(查询解析器):SQL语句被传递到解析器时会进行验证和解析(解析成
MySQL认识的语法,查询什么表、什么字段)。解析器是由Lex和YACC实现的,是一个
很长的脚本。其主要功能是将SQL语句分解成数据结构,并将这个结构传递到后续步骤
中,后续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,则说
明该SQL语句可能有语法错误或者不合理。
• Optimizer(查询优化器):在查询之前,SQL语句会使用查询优化器对查询进行
优化(生成查询路径树,并选举一条最优的查询路径)。它使用“选取—投影—连接”策略
进行查询。
• Caches&Buffers(缓存&缓冲):主要包含QC以及表缓存、权限缓存等。对于
QC,以往主要用于MyISAM存储引擎,目前在MySQL 8.0中已放弃,对于现在非常流行
的InnoDB存储引擎来讲,QC已无任何意义,因为InnoDB存储引擎有自己的且非常完善的
缓存功能。除QC之外(记录缓存、key缓存,可使用参数单独关闭),该缓存机制还包括
表缓存和权限缓存等,这些是属于Server层的功能,其他存储引擎仍需要使用。
• Pluggable Storage Engines(插件式存储引擎):存储引擎是MySQL中具体的与文
件打交道的子系统,也是MySQL最具特色的一个地方。MySQL的存储引擎是插件式的,
它根据MySQL AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制(这种访问机制就叫存储引擎)。目前存储引擎众多,且它们的优势各不相同,现在最常用于
OLTP场景的是InnoDB(当然也支持OLAP存储引擎,但MySQL自身的机制并不擅长
OLAP场景)。
• Files& Logs(磁盘物理文件):包含MySQL的各个引擎的数据、索引的文件,以
及redo log、undo log、binary log、error log、query log、slow log等各种日志文件。
• File System(文件系统):对存储设备的空间进行组织和分配,负责文件存储并
对存入的文件进行保护和检索的系统。它负责为用户建立文件,存入、读出、修改、转储
文件,控制文件的存取。常见的文件系统包括XFS、NTFS、EXT4、EXT3、NFS等,通常
数据库服务器使用的磁盘建议用XFS。
件):包含MySQL的各个引擎的数据、索引的文件,以
及redo log、undo log、binary log、error log、query log、slow log等各种日志文件。
• File Syste


一条查询语句的流程

假如在MySQL中有一个查询会话请求,那么大概流程如下:

(1)MySQL客户端对MySQLServer的监听端口发起请求。

(2)在连接者组件层创建连接、分配线程,并验证用户名、密码和库表权限。

(3)如果打开了query_cache,则检查之,有数据直接返回,没有继续往下执行。

(4)SQL接口组件接收SQL语句,将SQL语句分解成数据结构,并将这个结构传递

到后续步骤中(将SQL语句解析成MySQL认识的语法)。

(5)查询优化器组件生成查询路径树,并选举一条最优的查询路径。

(6)调用存储引擎接口,打开表,执行查询,检查存储引擎缓存中是否有对应的缓

存记录,如果没有就继续往下执行。

(7)到磁盘物理文件中寻找数据。

(8)当查询到所需要的数据之后,先写入存储引擎缓存中,如果打开了query_cache,也会同时写进去。

(9)返回数据给客户端。

(10)关闭表。

(11)关闭线程。

(12)关闭连接。