MySQL Architecture

MySQL 版本历史与主要特性：https://www.orczhou.com/index.php/2023/05/mysql-version-history

整体架构

Client：与编程语言相关，在 TCP 连接上通过 MySQL 协议和 Server 交互

Server

• 连接层：TCP 池和 Thread 池，处理来自客户端的连接，如用户名密码校验、权限校验等
• 服务层：解析与优化
  • SQL Interface：SQL 接口。接收 SQL 命令，返回查询结果
  • Parser：解析器。验证和解析 SQL，生成语法树
  • Optimizer：查询优化器。查询前对 SQL 进行优化，生成执行计划
    • 选取：根据 where 条件进行选取，不是将表全部查出再过滤
    • 投影：根据要查询的字段进行属性投影，不是将全部字段查出再过滤
    • 连接：将选取和投影连接，生成最终查询结果
  • Cache 和 Buffer：缓存。由一系列小缓存组成，如表(查询)缓存(show variables like '%query_cache_type%')、记录缓存、key 缓存、权限缓存等
• 存储引擎层：show engines，存储引擎真正负责了 MySQL 中数据的存储和提取，服务器通过 API 与存储引擎进行通信，不同存储引擎所支持的索引类型不同
  • InnoDB：事务、外键、行锁(适合高并发)、frm 存表结构(8.0 合并到 ibd 中了)，ibd 存数据和索引(ibd2sdi)，opt 存库信息(8.0 合并到 ibd 中了)
  • MyISAM：不支持事务(访问速度快)和外键、表锁、记录了表数据量、frm 存表结构(8.0 为 sdi)，myd 存数据，myi 存索引
  • Archive：用于数据存档
  • CSV：以 csv 文件作为数据库
  • Memory：数据存储在内存中，支持哈希索引(等或不等)和B+索引(范围)
• 文件系统：show variables like '%datadir%'，主要是将数据存储在运行于裸设备的文件系统之上，并完成与存储引擎的交互
  • 本地磁盘
  • 内存

SQL 执行流程

1. 查询缓存(5.7 可以开启，8.0 没有)
2. 解析器(词法分析、语法解析、语义检查，生成解析树(abstract syntax tree))
3. 查询优化器(逻辑优化(SQL 等价变换)、物理优化(索引、表连接方式)。生成执行计划)
4. 执行器(查询执行引擎，调用存储引擎 API)

手写：select > distinct > from > join > on > where > group by > having > order by > limit

机读：from > on > join > where > group by > having > select > distinct > order by > limit

数据库引擎

-- 查看所有的数据库引擎
show engines;
-- 查看默认的数据库引擎
show variables like '%storage_engine%';

系统数据库简介

mysql：存储了 MySQL 的用户账户和权限信息，一些存储过程、事件的定义信息，一些运行过程中产生的日志信息，一些帮助信息以及时区信息等。

information_schema：保存着 MySQL 服务器维护的所有其它数据库的信息，比如有哪些表、哪些视图、哪些触发器、哪些列、哪些索引等等。这些信息并不是真实的用户数据，而是一些描述性信息，有时候也称之为元数据。

performance_schema：主要保存 MySQL 服务器运行过程中的一些状态信息，算是对 MySQL 服务器的一个性能监控。包括统计最近执行了哪些语句，在执行过程的每个阶段都花费了多长时间，内存的使用情况等等信息。

sys：主要是通过视图的形式把 information_schema 和 performance_schema 结合起来，可以更方便的了解 MySQL 服务器的一些性能信息。

 

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https://dev.mysql.com/doc/refman/8.2/en/pluggable-storage-overview.html

http://mysql.taobao.org