MySQL基础架构

MySQL基础架构

MySQL的逻辑架构可以分为两大部分:Server层存储引擎层

  1. 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。
  2. 存储引擎层
    • 负责数据的存储和提取。
    • 架构模式是插件式的,支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎。
    • 最常用的存储引擎是InnoDB,从MySQL5.5.5版本开始成为默认存储引擎。

SQL查询语句的执行流程

1. 连接器
  • 功能:负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。
  • 连接命令mysql -h$ip -P$port -u$user -p
  • 认证:连接器会认证用户名和密码,如果认证失败,会返回"Access denied for user"错误。
  • 权限管理:连接成功后,连接器会到权限表中查出用户拥有的权限,之后的权限判断逻辑依赖于此时读到的权限。
  • 空闲连接 :连接完成后,如果没有后续动作,连接会处于空闲状态,可以通过show processlist命令查看。Command列显示为"Sleep"的行表示空闲连接。
  • 连接断开 :如果客户端太长时间没动静,连接器会自动断开连接,时间由参数wait_timeout控制,默认值是8小时。
  • 长连接和短连接:
    • 长连接:连接成功后,如果客户端持续有请求,则一直使用同一个连接。
    • 短连接:每次执行完很少的几次查询就断开连接,下次查询再重新建立一个。
    • 长连接问题:长连接累积可能导致MySQL占用内存涨得特别快,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。
    • 解决方案:
      1. 定期断开长连接,使用一段时间后断开连接,之后要查询再重连。
      2. 使用MySQL5.7或更新版本,可以通过执行mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。
2. 查询缓存
  • 功能: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。
  • 缓存机制:如果查询命中缓存,MySQL不需要执行后面的复杂操作,就可以直接返回结果。
  • 缓存失效: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。
  • 建议:大多数情况下不建议使用查询缓存,除非业务中有静态表,很长时间才会更新一次。
  • MySQL8.0:直接将查询缓存的整块功能删掉了。
3. 分析器
  • 功能:对SQL语句做解析,判断SQL语句是否满足MySQL语法。
  • 词法分析:识别出SQL语句中的字符串分别是什么,代表什么。
  • 语法分析:根据词法分析的结果,判断SQL语句是否符合语法规则,如果不符合,会返回错误提醒。
4. 优化器
  • 功能: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。
  • 执行方案:优化器阶段完成后,语句的执行方案就确定下来了,然后进入执行器阶段。
5. 执行器
  • 功能:开始执行语句,判断是否有权限,如果有权限,就打开表继续执行。
  • 执行流程:
    • 调用存储引擎提供的接口,逐行扫描表数据,判断是否满足条件,将满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。
    • 对于有索引的表,执行的逻辑也差不多,调用引擎提供的接口取满足条件的行。
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