mysql的那些事之架构

MySQL架构的那些事

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最近深入学习了一下mysql的内容,想把自己的理解分享出来.

mysql架构

逻辑架构

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• Connectors:连接器

• Management Service & Utillties :系统管理和控制工具

• Connection Pool:连接池

  管理缓冲用户连接，线程处理等需要缓存的需求。
  负责监听对 MySQL Server 的各种请求，接收连接请求，转发所有连接请求到线程管理模块。每
  一个连接上 MySQL Server 的客户端请求都会被分配（或创建）一个连接线程为其单独服务。
  而连接线程的主要工作就是负责 MySQL Server 与客户端的通信，接受客户端的命令请求，传递
  Server 端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程。包括线程的创建，线程的
  cache 等。

• SQL Interface:sql接口

  接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface

• Parser:解析器

  SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。
  主要功能：
  a . 将SQL语句进行语义和语法的分析，分解成数据结构，然后按照不同的操作类型进行分类，然后做出
  针对性的转发到后续步骤，以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。

  b. 如果在分解过程中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的。

• optimizer:优化器

  SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。explain语句查看的SQL语句执行计划，就是由查询优化器生成的

• Caches & Buffers: 缓存

  他的主要功能是将客户端提交给MySQL的 select请求的返回结果集 cache 到内存中，与该 query 的一个 hash 值 做一个对应。该 Query 所取数据的基表发生任何数据的变化之后， MySQL 会自动使该query 的Cache 失效。在读写比例非常高的应用系统中， Query Cache 对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。

  如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等

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  存储引擎

MyISAM	高速引擎，拥有较高的插入，查询速度，但不支持事务、不支持行 锁、支持3种不同的存储格式。包括静态型、动态型和压缩型。
InnoDB	5.5版本后MySQL的默认数据库，支持事务和行级锁定，事务处 理、回滚、崩溃修复能力和多版本并发控制的事务安全，比 MyISAM处理速度稍慢、支持外键（FOREIGN KEY）
ISAM	MyISAM的前身，MySQL5.0以后不再默认安装
MRG_MyISAM（MERGE）	将多个表联合成一个表使用，在超大规模数据存储时很有用
Memory	内存存储引擎，拥有极高的插入，更新和查询效率。但是会占用和 数据量成正比的内存空间。只在内存上保存数据，意味着数据可能 会丢失
Falcon	一种新的存储引擎，支持事物处理，传言可能是InnoDB的替代者
Archive	将数据压缩后进行存储，非常适合存储大量的独立的，作为历史记 录的数据，但是只能进行插入和查询操作
CSV	CSV 存储引擎是基于 CSV 格式文件存储数据(应用于跨平台的数据 交换)

执行流程

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物理结构

• MySQL是通过文件系统对数据和索引进行存储的
• MySQL从物理结构上可以分为日志文件和数据索引文件
• MySQL在Linux中的数据索引文件和日志文件都在/var/lib/mysql目录下。
• 日志文件采用顺序IO方式存储、数据文件采用随机IO方式存储。

日志文件

​ mysql的日志文件都是IO顺序插入的,顺序插入的优点是速度快.缺点是会产生磁盘碎片

• errorlog:错误日志

  默认是开启的，而且从5.5.7以后无法关闭错误日志，错误日志记录了运行过程中遇到的所有严重的错误信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息。

  默认的错误日志名称：hostname.err。

  错误日志所记录的信息是可以通过log-error和log-warnings来定义的，其中log-err是定义是否启用错误日志的功能和错误日志的存储位置，log-warnings是定义是否将警告信息也定义至错误日志中。

• bin log:二进制

  ​ 其中mysql-bin是binlog日志文件的basename，binlog日志文件的完整名称：mysql-bin-000001.log

  binlog记录了数据库所有的ddl语句和dml语句，但不包括select语句内容，语句以事件的形式保存，描述了数据的变更顺序，binlog还包括了每个更新语句的执行时间信息。如果是DDL语句，则直接记录到binlog日志，而DML语句，必须通过事务提交才能记录到binlog日志中。

  binlog主要用于实现mysql主从复制、数据备份、数据恢复。

• general query log:通用查询日志

  由于通用查询日志会记录用户的所有操作，其中还包含增删查改等信息，在并发操作大的环境下会产生大量的信息从而导致不必要的磁盘IO，会影响mysql的性能的。如若不是为了调试数据库的目的建议不要开启查询日志。

• slow query log:慢查询日志

  记录执行时间超过long_query_time秒的所有查询，便于收集查询时间比较长的SQL语句

  在数据库调优的时候,慢查询是一个很好的参考项

• redo log:重做日志

  • 确保事务的持久性

    ​ 在提交事务后,redo log buffer 中的数据会通过顺序IO的方式持久化到 redo log file 中.

    ​ 在数据库发生宕机的时候,此时脏页数据并未落盘,也就是没有存储到磁盘中.重启的时候会 从redo日志中恢复数据,确保了事务的持久性

• undo log:回滚日志

  保存了事务发生的上一个版本数据,形成一个版本链,可以用于回滚.

  mvcc多版本并发控制中的非锁定读.

• relay log:中继日志

  是在主从复制环境中产生的日志。
  主要作用是为了从机可以从中继日志中获取到主机同步过来的SQL语句，然后执行到从机中。

数据文件

InnoDB数据文件

• .frm文件:主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
• .ibd:使用独享表空间存储表数据和索引信息，一张表对应一个ibd文件
• .ibdte:使用共享表空间存储表数据和索引信息，所有表共同使用一个或者多个ibdata文
  件

MyIsam数据文件

• .frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
• .myd文件：主要用来存储表数据信息。
• .myi文件：主要用来存储表数据文件中任何索引的数据树。

本篇博客从mysql逻辑架构和物理结构两方面介绍了mysql 的总体概览,接下来博主会一点点的把自己所理解的mysql写出来,希望各位看官多多指点.

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