MySQL基础架构

MySQL可以分为Server层和存储引擎层两部分.

Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等,涵盖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。其架构模式是插件式的,支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎。现在最常用的存储引擎是InnoDB,它从MySQL 5.5.5版本开始成为了默认存储引擎。

MySql 架构

不同的存储引擎共用一个Server层

概念

  • Mysql主要分Server层和存储引擎
  • Server层包含: 连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器
  • 存储引擎是插件式的MySQL 5.5.5之后默认存储引擎为InnoDB
  • 客户端如果太长时间没动静,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
  • 大多数情况下我会建议你不要使用查询缓存(MySQL 8.0无此功能)
  • 在执行器中实现权限检查

架构组成

Server层

连接器

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

如果用户名密码认证通过,连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后,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。

一个用户成功建立连接后,即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改,也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后,只有再新建的连接才会使用新的权限设置.

太长时间没动静,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,所以我建议你在使用中要尽量减少建立连接的动作,也就是尽量使用长连接(客户端持续有请求,则一直使用同一个连接)。

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。

  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. 如果你用的是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

查询缓存

  1. 建立连接
  2. 查询缓存(key是查询的语句,value是查询的结果)
  3. 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。

但是大多数情况下我会建议你不要使用查询缓存

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

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.或者用SQL_CACHE显式指定

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select SQL_CACHE * from T where ID=10;

分析器

  • 词法分析器(识别关键词和参数值)
  • 语法分析器(判断你输入的这个SQL语句是否满足MySQL语法)

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。比如你执行下面这样的语句

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,如下所示(在工程实现上,如果命中查询缓存,会在查询缓存放回结果的时候,做权限验证。查询也会在优化器之前调用precheck验证权限)。

SQL语句要操作的表不只是SQL字面上那些。比如如果有个触发器,得在执行器阶段(过程中)才能确定。优化器阶段前是无能为力的(所以权限判定会在执行器中实现)

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.

  • 重复相同的判断逻辑,直到取到这个表的最后一行.(全表查询)
  • 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(有索引的表)

你会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_examined并不是完全相同的。

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