一、mysql 的分層邏輯架構(gòu)
1.和其它數(shù)據(jù)庫相比扶歪，MySQL有點與眾不同理肺，它的架構(gòu)可以在多種不同場景中應(yīng)用并發(fā)揮良好作用。主要體現(xiàn)在存儲引擎的架構(gòu)上善镰。
2.插件式的存儲引擎架構(gòu)將查詢處理和其它的系統(tǒng)任務(wù)以及數(shù)據(jù)的存儲提取相分離妹萨。這種架構(gòu)可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需求和實際需要選擇合適的存儲引擎。
mysql 四層架構(gòu)
1.連接層：最上層是一些客戶端和連接服務(wù)炫欺，包含本地sock通信和大多數(shù)基于客戶端/服務(wù)端工具實現(xiàn)的類似于tcp/ip的通信乎完。主要完成一些類似于連接處理、授權(quán)認(rèn)證品洛、及相關(guān)的安全方案树姨。在該層上引入了線程池的概念，為通過認(rèn)證安全接入的客戶端提供線程桥状。同樣在該層上可以實現(xiàn)基于SSL的安全鏈接帽揪。服務(wù)器也會為安全接入的每個客戶端驗證它所具有的操作權(quán)限。
2.服務(wù)層：第二層架構(gòu)主要完成大多數(shù)的核心服務(wù)功能辅斟，如SQL接口台丛，并完成緩存的查詢，SQL的分析和優(yōu)化及部分內(nèi)置函數(shù)的執(zhí)行。所有跨存儲引擎的功能也在這一層實現(xiàn)挽霉，如過程防嗡、函數(shù)等。在該層侠坎，服務(wù)器會解析查詢并創(chuàng)建相應(yīng)的內(nèi)部解析樹蚁趁，并對其完成相應(yīng)的優(yōu)化如確定查詢表的順序，是否利用索引等实胸，最后生成相應(yīng)的執(zhí)行操作他嫡。如果是select語句，服務(wù)器還會查詢內(nèi)部的緩存庐完。如果緩存空間足夠大钢属，這樣在解決大量讀操作的環(huán)境中能夠很好的提升系統(tǒng)的性能。
| Management Serveices & Utilities | 系統(tǒng)管理和控制工具 |
|---|---|
| SQL Interface | SQL 接口门躯。 接受用戶的 SQL 命令淆党， 并且返回用戶需要查詢的結(jié)果。 比如 select from 就是調(diào)用 SQL Interface |
| Parser | 解析器讶凉。 SQL 命令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析 |
| Optimizer | 查詢優(yōu)化器染乌。 SQL 語句在查詢之前會使用查詢優(yōu)化器對查詢進(jìn)行優(yōu)化， 比如有 where 條件時懂讯， 優(yōu)化器來決定先投影還是先過濾荷憋。 |
| Cache 和 Buffer | 查詢緩存。 如果查詢緩存有命中的查詢結(jié)果褐望， 查詢語句就可以直接去查詢緩存中取 數(shù)據(jù)勒庄。 這個緩存機制是由一系列小緩存組成的。 比如表緩存瘫里， 記錄緩存实蔽， key 緩存， 權(quán)限緩存等 |
3.引擎層：存儲引擎層减宣，存儲引擎真正的負(fù)責(zé)了MySQL中數(shù)據(jù)的存儲和提取盐须，服務(wù)器通過APl與存儲引擎進(jìn)行通信玩荠。不同的存儲引擎具有的功能不同漆腌，這樣我們可以根據(jù)自己的實際需要進(jìn)行選取。后面介紹MyISAM和InnoDB
4.存儲層：數(shù)據(jù)存儲層阶冈，主要是將數(shù)據(jù)存儲在運行于裸設(shè)備的文件系統(tǒng)之上闷尿，并完成與存儲引擎的交互。
二女坑、MySQL 部件
Connectors
指的不同語言中與SQL的交互
Management Serveices & Utilities
系統(tǒng)管理和控制工具
Connection Pool：連接池
管理緩沖用戶連接填具，線程處理等需要緩存的需求。負(fù)責(zé)監(jiān)聽對 MySQL Server 的各種請求，接收連接請求劳景，轉(zhuǎn)發(fā)所有連接請求到線程管理模塊誉简。
每一個連接上 MySQL Server 的客戶端請求都會被分配（或創(chuàng)建）一個連接線程為其單獨服務(wù)。而連接線程的主要工作就是負(fù)責(zé) MySQL Server 與客戶端的通信盟广。接受客戶端的命令請求闷串，傳遞 Server 端的結(jié)果信息等。線程管理模塊則負(fù)責(zé)管理維護(hù)這些連接線程筋量。包括線程的創(chuàng)建烹吵，線程的 cache 等。
SQL Interface：SQL接口
接受用戶的SQL命令桨武，并且返回用戶需要查詢的結(jié)果肋拔。比如select from就是調(diào)用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(xiàn)的呀酸，是一個很長的腳本凉蜂。
在 MySQL中我們習(xí)慣將所有 Client 端發(fā)送給 Server 端的命令都稱為 Query，在 MySQL Server 里面七咧，連接線程接收到客戶端的一個 Query 后跃惫，會直接將該 Query 傳遞給專門負(fù)責(zé)將各種 Query 進(jìn)行分類然后轉(zhuǎn)發(fā)給各個對應(yīng)的處理模塊。
解析器的主要功能：
將SQL語句進(jìn)行語義和語法的分析艾栋，分解成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)爆存，然后按照不同的操作類型進(jìn)行分類，然后做出針對性的轉(zhuǎn)發(fā)到后續(xù)步驟蝗砾，以后SQL語句的傳遞和處理就是基于這個結(jié)構(gòu)的先较。
如果在分解構(gòu)成中遇到錯誤，那么就說明這個sql語句是不合理的
Optimizer：查詢優(yōu)化器
SQL語句在查詢之前會使用查詢優(yōu)化器對查詢進(jìn)行優(yōu)化悼粮。就是優(yōu)化客戶端發(fā)送過來的 sql 語句 闲勺，根據(jù)客戶端請求的 query 語句，和數(shù)據(jù)庫中的一些統(tǒng)計信息扣猫，在一系列算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析菜循，得出一個最優(yōu)的策略，告訴后面的程序如何取得這個 query 語句的結(jié)果
他使用的是“選取-投影-聯(lián)接”策略進(jìn)行查詢申尤。
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(jù)where 語句進(jìn)行選取癌幕，而不是先將表全部查詢出來以后再進(jìn)行g(shù)ender過濾，這個select查詢先根據(jù)uid和name進(jìn)行屬性投影昧穿，而不是將屬性全部取出以后勺远，再進(jìn)行過濾將這兩個查詢條件聯(lián)接起來生成最終查詢結(jié)果
Cache和Buffer：查詢緩存
他的主要功能是將客戶端提交給MySQL 的 Select 類 query 請求的返回結(jié)果集 cache 到內(nèi)存中，與該 query 的一個 hash 值 做一個對應(yīng)时鸵。該 Query 所取數(shù)據(jù)的基表發(fā)生任何數(shù)據(jù)的變化之后胶逢， MySQL 會自動使該 query 的Cache 失效。在讀寫比例非常高的應(yīng)用系統(tǒng)中， Query Cache 對性能的提高是非常顯著的初坠。當(dāng)然它對內(nèi)存的消耗也是非常大的和簸。
如果查詢緩存有命中的查詢結(jié)果，查詢語句就可以直接去查詢緩存中取數(shù)據(jù)碟刺。這個緩存機制是由一系列小緩存組成的比搭。比如表緩存，記錄緩存南誊，key緩存身诺，權(quán)限緩存等
buffer與cache的區(qū)別？
緩存那里實際上有buffer和cache兩個抄囚，那它們之間是否有什么不同呢霉赡？簡單的說就是，buffer是寫緩存幔托，cache是讀緩存穴亏。
存儲引擎接口
存儲引擎接口模塊可以說是 MySQL 數(shù)據(jù)庫中最有特色的一點了。目前各種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中重挑，基本上只有 MySQL 可以實現(xiàn)其底層數(shù)據(jù)存儲引擎的插件式管理嗓化。這個模塊實際上只是 一個抽象類，但正是因為它成功地將各種數(shù)據(jù)處理高度抽象化谬哀，才成就了今天 MySQL 可插拔存儲引擎的特色刺覆。
從上圖還可以看出，MySQL區(qū)別于其他數(shù)據(jù)庫的最重要的特點就是其插件式的表存儲引擎史煎。MySQL插件式的存儲引擎架構(gòu)提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)的管理和服務(wù)支持谦屑，這些標(biāo)準(zhǔn)與存儲引擎本身無關(guān)，可能是每個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身都必需的篇梭，如SQL分析器和優(yōu)化器等氢橙，而存儲引擎是底層物理結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，每個存儲引擎開發(fā)者都可以按照自己的意愿來進(jìn)行開發(fā)恬偷。
注意：存儲引擎是基于表的悍手，而不是數(shù)據(jù)庫。
三袍患、SQL SELECT語句執(zhí)行過程
MySQL 整個查詢執(zhí)行過程坦康，總的來說分為 6 個步驟 :
SQL執(zhí)行步驟：請求、緩存协怒、SQL解析涝焙、優(yōu)化SQL查詢卑笨、調(diào)用引擎執(zhí)行孕暇，返回結(jié)果
1、連接：客戶端向 MySQL 服務(wù)器發(fā)送一條查詢請求，與connectors交互：連接池認(rèn)證相關(guān)處理妖滔。
2隧哮、緩存：服務(wù)器首先檢查查詢緩存，如果命中緩存座舍，則立刻返回存儲在緩存中的結(jié)果沮翔，否則進(jìn)入下一階段
3、解析：服務(wù)器進(jìn)行SQL解析(詞法語法)曲秉、預(yù)處理采蚀。
4、優(yōu)化：再由優(yōu)化器生成對應(yīng)的執(zhí)行計劃承二。
5榆鼠、執(zhí)行：MySQL 根據(jù)執(zhí)行計劃，調(diào)用存儲引擎的 API來執(zhí)行查詢亥鸠。
6妆够、結(jié)果：將結(jié)果返回給客戶端，同時緩存查詢結(jié)果负蚊。
mysql 的查詢流程大致是：
1.首先mysql 客戶端通過協(xié)議與 mysql 服務(wù)器建連接神妹， 發(fā)送查詢語句， 先檢查查詢緩存家妆， 如果命中鸵荠， 直接返回結(jié)果，否則進(jìn)行語句解析,也就是說伤极， 在解析查詢之前腰鬼， 服務(wù)器會先訪問查詢緩存(query cache)——它存儲 SELECT 語句以及相應(yīng)的查詢結(jié)果集。 如果某個查詢結(jié)果已經(jīng)位于緩存中塑荒， 服務(wù)器就不會再對查詢進(jìn)行解析熄赡、 優(yōu)化、 以及執(zhí)行齿税。 它僅僅將緩存中的結(jié)果返回給用戶即可彼硫， 這將大大提高系統(tǒng)的性能。
2.語法解析器和預(yù)處理： 首先 mysql 通過關(guān)鍵字將 SQL 語句進(jìn)行解析凌箕， 并生成一顆對應(yīng)的“解析樹”拧篮。 mysql 解析器將使用 mysql 語法規(guī)則驗證和解析查詢； 預(yù)處理器則根據(jù)一些 mysql 規(guī)則進(jìn)一步檢查解析數(shù)是否合法牵舱。
3.查詢優(yōu)化器當(dāng)解析樹被認(rèn)為是合法的了串绩， 并且由優(yōu)化器將其轉(zhuǎn)化成執(zhí)行計劃。 一條查詢可以有很多種執(zhí)行方式芜壁，最后都返回相同的結(jié)果礁凡。 優(yōu)化器的作用就是找到這其中最好的執(zhí)行計劃高氮。
SQL 語句的執(zhí)行順序
四、MySQL 存儲引擎
查看 mysql 存儲引擎
-
查看 mysql 支持的存儲引擎
show engines;
查看 mysql 支持的存儲引擎 -
查看 mysql 默認(rèn)的存儲引擎
show variables like '%storage_engine%';
查看 mysql 默認(rèn)的存儲引擎
MyISAM 引擎和 InnoDb 引擎的對比
