整体架构

MySQL架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎的架构上,插件式的存储引擎架构将查询处理和其它的系统任务以及数据的存储提取相分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。
MySQL逻辑结构 - 图1

连接层

最上层是一些客户端和连接服务,包括socket通信和大多数基于客服端/服务端工具实现的类似于tcp/ip的通信,主要完成一些类似于连接处理、授权认证及相关安全的方案,在该层上引入了线程池的概念,为通过认证安全接入的客服端提供线程,同样在该层上可以实现基于SSL的安全的连接,服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限

服务层

第二层架构主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存的查询,SQL的分析以及优化部分。主要包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等,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,函数等,还有一个通用的日志模块 binglog 日志模块。服务器会解析查询并创建相应的内部解析树,并对其完成相应的优化如确定查询的顺序是否利用索引,最后生成相应的执行操作。

  • 连接器: 身份认证和权限相关(登录 MySQL 的时候)
  • 查询缓存: 执行查询语句的时候,会先查询缓存(MySQL 8.0 版本后移除,这个功能不太实用)
  • 分析器: 没有命中缓存的话,SQL 语句就会经过分析器,分析器说白了就是要先看你的 SQL 语句要干嘛,再检查你的 SQL 语句语法是否正确
  • 优化器: 按照 MySQL 认为最优的方案去执行
  • 执行器: 执行语句,然后从存储引擎返回数据

引擎层

存储引擎层,存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取,服务器通过API与存储引擎进行通信,不同的存储引擎具有功能不同

对比项 MylSAM InnoDB
主外键 不支持 支持
事务 不支持 支持
行表锁 表锁(不适合高并发) 行锁(适合高并发操作)
缓存 只缓存索引,不缓存真实数据 不仅缓存索引,还缓存真实数据。对内存要求较高
表空间
关注点 性能 事务
默认安装
  • InnoDB的数据文件本身就是主索引文件。而MyISAM的主索引和数据是分开的。

存储层

数据存储层,主要是将数据存储在运行于裸设备的文件系统之上,并完成与存储引擎的交互

查询流程

mysql 的查询流程大致是:

  • mysql 客户端通过协议与mysql 服务器建连接,发送查询语句。

  • 先检查查询缓存,如果命中,直接返回结果,否则进行语句解析。也就是说,在解析查询之前,服务器会先访问查询缓存(query cache)——它存储SELECT 语句以及相应的查询结果集。如果某个查询结果已经位于缓存中,服务器就不会再对查询进行解析、优化、以及执行。它仅仅将缓存中的结果返回给用户即可,这将大大提高系统的性能。

  • 语法解析器和预处理:首先mysql 通过关键字将SQL 语句进行解析,并生成一颗对应的“解析树”。mysql 解析器将使用mysql 语法规则验证和解析查询;预处理器则根据一些mysql 规则进一步检查解析数是否合法。查询优化器当解析树被认为是合法的了,并且由优化器将其转化成执行计划。一条查询可以有很多种执行方式,最后都返回相同的结果。优化器的作用就是找到这其中最好的执行计划。

  • 然后,mysql 默认使用的B树索引,并且一个大致方向是:无论怎么折腾sql,至少在目前来说,mysql 最多只用到表中的一个索引。

MySQL逻辑结构 - 图2

手写的顺序

MySQL逻辑结构 - 图3

动态调整后执行顺序

MySQL逻辑结构 - 图4

整体顺序如下:
MySQL逻辑结构 - 图5


原文链接:Gotcha的笔记