MySQL的基础架构

发布时间：2023-12-28 18:34:07 所属栏目：MySql教程来源：DaWei

导读： 这篇文章主要介绍了MySQL的基础架构，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇MySQL的基础架构和日志系统实例分析文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

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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。可以通过在SQL语句中使用engin=memory来指定使用内存引擎执行

不同的存储引擎共用一个Server层

1、连接器
连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令一般是：

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

连接命令中的mysql是客户端工具，用来跟服务端建立连接。在完成TCP握手后，连接器就要开始认证身份

如果用户名或密码不对，就会收到一个"Access denied for user"的错误，然后客户端程序结束执行
如果用户名密码认证通过，连接器回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
这就意味着，一个用户成功建立连接后，即使用管理员帐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

连接完成后，如果你没有后续的动作，这个连接就处于空闲状态，可以在show processlist命令中看到它

Command为Sleep表示此连接是一个空闲连接

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

如果在连接被断开之后，客户端再次发送请求的话，就会收到一个错误提示：Lost connection to MySQL server during query。这时候就需要重新连接，然后在执行请求了

数据库里面，长连接是指连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。短连接则是指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

建立连接的过程通常是比较复杂的，所以建议尽量使用长连接

但是全部使用长连接后，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。所以如果长连接累计下来，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

可以通过以下两种方案解决这个问题：

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.如果使用的是MySQL5.7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

2、查询缓存
建立连接完成后，可以执行select语句了。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。之前执行过的语句及其结果可能会以key-value对的形式，被直接缓存在内存中。key是查询的语句，value是查询的结果。如果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

如果语句不在查询缓存中，就会继续后面的执行阶段。执行完成后，执行结果会被存入查询缓存中。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，这个效率很高

但是大多数情况下不建议使用查询缓存，因为查询缓存的失效非常频繁，只要对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。对于更新压力大的数据库来说，查询缓存的命中率会非常低

可以将参数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。而对于确定要是查询缓存的语句，可以用SQL_CACHE显示指定，如下面这条语句一样：

select SQL_CACHE * from T where ID=10；

MySQL8.0版本直接将查询缓存的整块功能删掉了

3、分析器
如果没有命中查询缓存，就要开始真正执行语句了。MySQL首先要对SQL语句做解析

分析器会先做词法分析。输入的是由多个字符串和空格组成的一条SQL语句，MySQL需要识别出里面的字符串分别是什么，代表什么

select * from T where ID=10；

MySQL从输入的select这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串T识别成表名T，把字符串ID识别成列ID

做完了这些识别以后，就要做语法分析。根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断这个SQL语句是否满足MySQL语法。如果语法不对，就会收到"You have an error in your SQL syntax"的错误提示

4、优化器
经过了分析器，在开始执行之前，还要先经过优化器的处理

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的时候，决定各个表的连接顺序

5、执行器
优化器阶段完成后，这个语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段，开始执行语句

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

mysql> select * from T where ID=10;
ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'

如果有权限，就打开表继续执行。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

比如在表T中，ID字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

1.调用InnoDB引擎接口取这个表的第一行，判断ID值是不是10，如果不是则跳过，如果是则将这个行存在结果集中

2.调用引擎接口取下一行，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行

3.执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端

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，在引起内部则扫描了多行，因此引擎扫描行数跟rows_examined并不是完全相同的。

（编辑：源码门户网）

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