一文搞懂MySQL體系架構(gòu)；恋瘛！

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MySQL體系架構(gòu)

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注：圖片來自互聯(lián)網(wǎng)

從MySQL的架構(gòu)圖迄埃，我們可以看出MySQL的架構(gòu)自頂向下大致可以分為網(wǎng)絡連接層疗韵、數(shù)據(jù)庫服務層、存儲引擎層和系統(tǒng)文件層四大部分侄非。接下來蕉汪，我們就來簡單說說每個部分的組成信息。

網(wǎng)絡連接層

網(wǎng)絡連接層位于整個MySQL體系架構(gòu)的最上層逞怨，主要擔任客戶端連接器的角色者疤。提供與MySQL服務器建立連接的能力，幾乎支持所有主流的服務端語言叠赦，例如：Java驹马、C、C++除秀、Python等糯累，各語言都是通過各自的API接口與MySQL建立連接。

數(shù)據(jù)庫服務層

數(shù)據(jù)庫服務層是整個數(shù)據(jù)庫服務器的核心册踩，主要包括了系統(tǒng)管理和控制工具泳姐、連接池、SQL接口暂吉、解析器胖秒、查詢優(yōu)化器和緩存等部分缎患。

連接池

主要負責存儲和管理客戶端與數(shù)據(jù)庫的連接信息，連接池里的一個線程負責管理一個客戶端到數(shù)據(jù)庫的連接信息阎肝。

系統(tǒng)管理和控制工具

提供數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理和控制功能挤渔，例如對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行備份和恢復，保證整個數(shù)據(jù)庫的安全性盗痒，提供安全管理蚂蕴，對整個數(shù)據(jù)庫的集群進行協(xié)調(diào)和管理等。

SQL接口

主要負責接收客戶端發(fā)送過來的各種SQL命令俯邓，并將SQL命令發(fā)送到其他部分骡楼，并接收其他部分返回的結(jié)果數(shù)據(jù)，將結(jié)果數(shù)據(jù)返回給客戶端稽鞭。

解析樹

主要負責對請求的SQL解析成一棵“解析樹”鸟整，然后根據(jù)MySQL中的一些規(guī)則對“解析樹”做進一步的語法驗證，確認其是否合法朦蕴。

查詢優(yōu)化器

在MySQL中篮条，如果“解析樹”通過了解析器的語法檢查，此時就會由優(yōu)化器將其轉(zhuǎn)化為執(zhí)行計劃吩抓，然后與存儲引擎進行交互涉茧，通過存儲引擎與底層的數(shù)據(jù)文件進行交互。

緩存

MySQL的緩存是由一系列的小緩存組成的疹娶。例如：MySQL的表緩存伴栓，記錄緩存，MySQL中的權(quán)限緩存雨饺，引擎緩存等钳垮。MySQL中的緩存能夠提高數(shù)據(jù)的查詢性能，如果查詢的結(jié)果能夠命中緩存额港，則MySQL會直接返回緩存中的結(jié)果信息饺窿。

存儲引擎層

MySQL中的存儲引擎層主要負責數(shù)據(jù)的寫入和讀取，與底層的文件進行交互移斩。值得一提的是肚医，MySQL中的存儲引擎是插件式的，服務器中的查詢執(zhí)行引擎通過相關的接口與存儲引擎進行通信向瓷，同時忍宋，接口屏蔽了不同存儲引擎之間的差異。MySQL中风罩，最常用的存儲引擎就是InnoDB和MyISAM糠排。

InnoDB和MyISAM存儲引擎需要小伙伴們重點掌握，高頻面試考點超升，也是成為架構(gòu)師必知必會的內(nèi)容入宦。

系統(tǒng)文件層

系統(tǒng)文件層主要包括MySQL中存儲數(shù)據(jù)的底層文件哺徊，與上層的存儲引擎進行交互，是文件的物理存儲層乾闰。其存儲的文件主要有：日志文件落追、數(shù)據(jù)文件、配置文件涯肩、MySQL的進行pid文件和socket文件等轿钠。

日志文件

MySQL中的日志主要包括：錯誤日志、通用查詢?nèi)罩静∶纭⒍M制日志疗垛、慢查詢?nèi)罩镜取?/p>

• 錯誤日志

主要存儲的是MySQL運行過程中產(chǎn)生的錯誤信息×螂可以使用下面的SQL語句來查看MySQL中的錯誤日志贷腕。

show variables like '%log_error%';

• 通用查詢?nèi)罩?/li>

主要記錄MySQL運行過程中的一般查詢信息，可以使用下面的SQL語句來查看MySQL中的通用查詢?nèi)罩疚募?/p>

show variables like '%general%';

• 二進制日志

主要記錄對MySQL數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的插入咬展、修改和刪除操作泽裳，并且也會記錄SQL語句執(zhí)行的時間、執(zhí)行的時長破婆，但是二進制日志不記錄select涮总、show等不修改數(shù)據(jù)庫的SQL。主要用于恢復數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和實現(xiàn)MySQL主從復制祷舀。

查看二進制日志是否開啟妹卿。

show variables like '%log_bin%';

查看二進制日志的參數(shù)

show variables like '%binlog%'

查看日志文件

show binary logs;

• 慢查詢?nèi)罩?/li>

慢查詢主要記錄的是執(zhí)行時間超過指定時間的SQL語句，這個時間默認是10秒蔑鹦。

查看是否開啟慢查詢?nèi)罩?/p>

show variables like '%slow_query%';

查看慢查詢設置的時長

show variables like '%long_query_time%'

數(shù)據(jù)文件

數(shù)據(jù)文件中主要包括了：db.opt文件、frm文件箕宙、MYD文件嚎朽、MYI文件、ibd文件柬帕、ibdata文件哟忍、ibdata1文件、ib_logfile0和ib_logfile1文件等陷寝。

• db.opt文件

主要記錄當前數(shù)據(jù)庫使用的字符集和檢驗規(guī)則等信息锅很。

• frm文件

存儲數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)信息，主要是數(shù)據(jù)表相關的元數(shù)據(jù)信息凤跑，包括數(shù)據(jù)表的表結(jié)構(gòu)定義信息爆安，每張表都會有一個frm文件。

值得注意的是：MySQL8版本中的innodb存儲引擎的表沒有frm文件仔引。（后面專門寫一些MySQL8新特性的文章扔仓，從使用到底層原理與MySQL5到底有何不同）褐奥。

• MYD文件

MyISAM存儲引擎專用的文件格式，主要存放MyISAM存儲引擎數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)翘簇，每張MyISAM存儲引擎表對應一個.MYD文件撬码。

• MYI文件

MyISAM存儲引擎專用的文件格式，主要存放與MyISAM存儲引擎數(shù)據(jù)表相關的索引信息版保，每張MyISAM存儲引擎表對應一個.MYI文件呜笑。

• ibd文件

存放Innodb存儲引擎的數(shù)據(jù)文件和索引文件，主要存放的是獨享表空間的數(shù)據(jù)和索引彻犁，每張表對應一個.ibd文件叫胁。

• ibdata文件

存放Innodb存儲引擎的數(shù)據(jù)文件和索引文件，主要存放的是共享表空間的數(shù)據(jù)和索引袖裕，所有表共用一個（或者多個）.ibdata文件曹抬，可以根據(jù)配置來指定共用的.ibdata文件個數(shù)。

• ibdata1文件

MySQL的系統(tǒng)表空間數(shù)據(jù)文件急鳄，主要存儲MySQL的數(shù)據(jù)表元數(shù)據(jù)谤民、Undo日志等信息。

• ib_logfile0和ib_logfile1文件

MySQL數(shù)據(jù)庫中的Redo log文件疾宏，主要用于MySQL實現(xiàn)事務的持久性张足。如果在某個時間點MySQL發(fā)生了故障，此時如果有臟頁沒有寫入到數(shù)據(jù)庫的ibd文件中坎藐，在重啟MySQL的時候为牍，MySQL會根據(jù)Redo Log信息進行重做，將寫入Redo Log并且尚未寫入數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)進行持久化操作岩馍。

配置文件

用于存在MySQL所有的配置信息碉咆，在Unix/Linux環(huán)境中是my,cnf文件，在Windows環(huán)境中是my.ini文件蛀恩。

pid文件

pid文件是存放MySQL進程運行時的進程號的文件疫铜，主要存在于Unix/Linux環(huán)境中，具體的存儲目錄可以在my.cnf或者my.ini文件中進行配置双谆。

socket文件

socket文件和pid文件一樣壳咕，都是MySQL在Unix/Linux環(huán)境中運行才會有的文件。在Unix/Linux環(huán)境中顽馋，客戶端可以直接通過socket來連接MySQL谓厘。