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MySQL高階篇 | MySQL邏輯架構

思維導圖

架構邏輯檢視

每個虛線框為一層,總共三層。

第一層:連線層,所包含的服務並不是MySQL所獨有的技術。它們都是服務於C/S程式或者是這些程式所需要的 :連線處理,身份驗證,安全性等等。

第二層值得關注:服務層。這是MySQL的核心部分。通常叫做 SQL Layer。在 MySQL資料庫系統處理底層資料之前的所有工作都是在這一層完成的,包括許可權判斷, sql解析,行計劃優化, query cache 的處理以及所有內建的函式(如日期,時間,數學運算,加密)等等。各個儲存引擎提供的功能都集中在這一層,如儲存過程,觸發器,視 圖等。

第三層:引擎層。通常叫做StorageEngine Layer ,也就是底層資料存取操作實現部分,由多種儲存引擎共同組成。它們負責儲存和獲取所有儲存在MySQL中的資料。就像Linux眾多的檔案系統 一樣。每個儲存引擎都有自己的優點和缺陷。伺服器是通過儲存引擎API來與它們互動的。這個介面隱藏 了各個儲存引擎不同的地方。對於查詢層儘可能的透明。這個API包含了很多底層的操作。如開始一個事物,或者取出有特定主鍵的行。儲存引擎不能解析SQL,互相之間也不能通訊。僅僅是簡單的響應伺服器 的請求。

第四層:儲存層。將資料儲存在檔案系統上,並完成與儲存引擎的交戶。

相關概念介紹

  • Connectors:指的是不同語言中與SQL的互動

  • Management Serveices & Utilities: 系統管理和控制工具

  • Connection Pool: 連線池
    管理緩衝使用者連線,執行緒處理等需要快取的需求。
    負責監聽對 MySQL Server 的各種請求,接收連線請求,轉發所有連線請求到執行緒管理模組。每一個連線上 MySQL Server 的客戶端請求都會被分配(或建立)一個連線執行緒為其單獨服務。而連線執行緒的主要工作就是負責 MySQL Server 與客戶端的通訊,接受客戶端的命令請求,傳遞 Server 端的結果資訊等。執行緒管理模組則負責管理維護這些連線執行緒。包括執行緒的建立,執行緒的 cache 等。

  • SQL Interface: SQL介面。
    接受使用者的SQL命令,並且返回使用者需要查詢的結果。比如select from就是呼叫SQL Interface

  • Parser: 解析器。
    SQL命令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析。解析器是由Lex和YACC實現的,是一個很長的指令碼。在 MySQL中我們習慣將所有 Client 端傳送給 Server 端的命令都稱為 query ,在 MySQL Server 裡面,連線執行緒接收到客戶端的一個 Query 後,會直接將該 query 傳遞給專門負責將各種 Query 進行分類然後轉發給各個對應的處理模組。
    主要功能:

    • 將SQL語句進行語義和語法的分析,分解成資料結構,然後按照不同的操作型別進行分類,然後做出針對性的轉發到後續步驟,以後SQL語句的傳遞和處理就是基於這個結構的。
    • 如果在分解構成中遇到錯誤,那麼就說明這個sql語句是不合理的
  • Optimizer: 查詢優化器。
    SQL語句在查詢之前會使用查詢優化器對查詢進行優化。就是優化客戶端請求的 query(sql語句),根據客戶端請求的 query 語句,和資料庫中的一些統計資訊,在一系列演算法的基礎上進行分析,得出一個最優的策略,告訴後面的程式如何取得這個 query 語句的結果。他使用的是選取-投影-聯接策略進行查詢。
    用一個例子就可以理解: select uid,name from user where gender = 1;
    這個select 查詢先根據where 語句進行選取,而不是先將表全部查詢出來以後再進行gender過濾
    這個select查詢先根據uid和name進行屬性投影,而不是將屬性全部取出以後再進行過濾
    將這兩個查詢條件聯接起來生成最終查詢結果

  • Cache和Buffer: 查詢快取。
    主要功能是將客戶端提交 給MySQL 的 Select 類 query 請求的返回結果集 cache 到記憶體中,與該 query 的一個 hash 值做一個對應。該 Query 所取資料的基表發生任何資料的變化之後, MySQL 會自動使該 query 的Cache 失效。在讀寫比例非常高的應用系統中, Query Cache 對效能的提高是非常顯著的。當然它對記憶體的消耗也是非常大的。
    如果查詢快取有命中的查詢結果,查詢語句就可以直接去查詢快取中取資料。這個快取機制是由一系列小快取組成的。比如表快取,記錄快取,key快取,許可權快取等

  • 可插拔儲存引擎

    儲存引擎介面模組可以說是 MySQL 資料庫中最有特色的一點了。目前各種資料庫產品中,基本上只有 MySQL 可以實現其底層資料儲存引擎的外掛式管理。這個模組實際上只是 一個抽象類,但正是因為它成功地將各種資料處理高度抽象化,才成就了今天 MySQL 可插拔儲存引擎的特色。

    MySQL區別於其他資料庫的最重要的特點就是其外掛式的表儲存引擎。MySQL外掛式的儲存引擎架構提供了一系列標準的管理和服務支援,這些標準與儲存引擎本身無關,可能是每個資料庫系統本身都必需的,如SQL分析器和優化器等,而儲存引擎是底層物理結構的實現,每個儲存引擎開發者都可以按照自己的意願來進行開發。
    注意:儲存引擎是基於表的,而不是資料庫。

儲存引擎

檢視命令

#檢視mysql現已提供什麼儲存引擎
show engines;
#檢視當前預設的儲存引擎
show variables like ‘%storage_engine%’;

MyISAM和InnoDB