大纲

mysql架构

mysql相关大多引用的极客时间林晓斌老师的课程MySQL实践45讲，有兴趣的可以购买课程系统性学习！

引用

架构

mysql架构

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。
Server层主要负责连接和处理SQL

存储引擎层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。
存储引擎层主要负责存储及索引

Server层

连接器

主要负责建立连接
一个简单的连接命令mysql -h$ip -P$port -u$user -p

一个用户成功建立连接后，即使你用管理员账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。

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。

全部使用长连接后，你可能会发现，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。所以如果长连接累积下来，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。解决办法：

  • 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。
  • 如果你用的是 MySQL 5.7 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。

查询缓存

执行过的查询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。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。
但是大多数情况下我会建议你不要使用查询缓存，因为查询缓存往往弊大于利。只要数据有更新就会删除查询缓存，对于经常变动的表增加巨大压力
MySQL提供了 按需使用 的方式。设置参数 query_cache_type=DEMAND，这样对于默认的 SQL 语句都不使用查询缓存。
对于确定要使用查询缓存的语句，可以用 SQL_CACHE 显式指定select SQL_CACHE * from T where ID=10

需要注意的是，MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了，也就是说 8.0 开始彻底没有这个功能了。

分析器

  • 词法分析：识别出一条语句中的单词及其代表含义
  • 语法分析：根据词法结果判断语句是否正确

优化器

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（join）的时候，决定各个表的连接顺序。
比如：

1
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，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。

执行器

  1. 先判断权限(不在分析器或优化器前处理的原因是因为有的语句如触发器需要在执行阶段才能确定)
  2. 然后打开表，根据引擎定义调用引擎接口

对于没有索引的表执行流程：

  • 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，如果是则将这行存在结果集中；
  • 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。
  • 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流程：

  • 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。
  • 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。

你会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。
有时候执行器调用一次，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。