MySQL逻辑架构

1、MySQL实现步骤

MySQL实现中分为三个步骤，1）、客户端。2）、server端。3）、引擎端。

2、server端

server端分为连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器、

3、引擎端

引擎端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。常见的存储引擎是innodb，也是默认的存储引擎。如果指定engine=memory。引擎就是memory。

从图中可以看出，不用的引擎公用一个server层。

4、各个部分细化

1）连接器

（1）第一步是首先链接到数据库上面。

Mysql –uroot –p

（2）如果用户名或密码不多就直接返回，access denied for user的错误。

验证通过的话，连接器就会获取这个用户所拥有的权限。

（3）如果链接建立完成后，即使用管理员权限对这个用户进行权限的修改，也不会改变存在的连接的权限。建立新的连接后才会展示更改后的权限。

（4）连接完成后，这个连接没有其他操作，就是处于空闲状态。

（5）可以使用show processlist命令查看。如果为sleep，就表示的是空闲连接。

（6）客户端如果长时间没动静，连接器就会自动断开，时间有time_out控制的，时间默认是8小时。

（7）如果链接被断开以后，在进行操作的话就会报错Lost connection to

MySQL server during query，如果需要继续操作的话就得重新连接。

（8）长连接和短连接：

长连接：客户端持续有请求，一直就会使用同一个连接。

短连接：每次执行完毕很少的几次查询后就会断开连接，下次查询重新建立连接。

每次建立连接的过程比较复杂，减少建立连接的动作，尽量使用长连接。

但是长连接会使MySQL占用内存涨的快。长时间累积，MySQL会自动重启。

（9）解决长连接占用内存大的情况处理

（（1））定期断开长连接，使用一段时间后，或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后，断开后重新进行连接。

（（2））MySQL5.7或者更高的版本，执行大的操作后，通过执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

（1）建立连接完成后就要进行执行select语句了。查询缓存

（2）MySQL拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，是否之前执行过此条语句。之前执行过得语句就会以key-value的形式缓存在内存中，key是查询语句，value是查询结果，如果能够直接在缓存中找到这个key，那么value就会直接返回给客户端。

（3）不建议使用查询缓存，因为弊端大于利。

查询缓存失效的非常频繁，只要对一个表进行更新，那么这个表上面的所有的查询缓存都会被清除的。对于更新压力大的表，缓存命中率非常低，除非是静态表，很长时间才会更新一次，那么才会适合使用查询缓存。

（4）MySQL提供了“按需使用”的方式，将参数设置成为query_cache_type设置成为demand，这样就不会使用查询缓存了。对于确定要使用查询缓存的语句，可以使用申SQL_CACHE显示指定。

MySQL8.0以上的版本整体删除了查询缓存这个功能。

3）分析器

（1）如果没有命中查询缓存，就要开始真正的执行语句了，MySQL需要知道你要做什么，所以就进行SQL语句进行分析。

（2）词法分析，MySQL需要识别里面的字符串是什么，代表什么。

（3）语法分析，根据词法分析，语法分析器会根据语法规则，判断输入的SQL语句是否满足MySQL语法。（一般语法错误会提示出现错误的第一个位置，需要关注“use near”的位置。

4）优化器

（1）经过分析器，MySQL就知道要做什么了，开始执行之前还要经过优化器的处理。

（2）优化器实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。

下面这条语句：

mysql> select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20;

既可以先从表t1里面取出c=10的记录的ID值，再根据ID值关联到表t2，再判断t2里面d的值是否等 于20。

也可以先从表t2里面取出d=20的记录的ID值，再根据ID值关联到t1，再判断t1里面c的值是否等 于10。

两种执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，而优化器的作用几乎是选择使用哪一个方案。

优化器阶段完成后，语句确定，进行执行器阶段。

5）执行器

（1）优化器知道了该怎么做，于是就进行到了执行器阶段，开始时执行语句。

（2）开始执行以后，首先判断对这表有没有执行查询的权限，没有的话返回ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhos' for table 'T'

（3）如果有权限，就打开表进行执行，执行器会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。

比如我们这个例子中的表T中，ID字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

（1.）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。

至此，这个语句就执行完成了。

对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“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，这些接口都是引擎中已经定义好的。

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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