myasql应用架构设计、体系架构

所谓的应用架构，也就是怎么应用的
1、单机架构：也就是一个服务器上只部署一个mysql服务
优点：使用简单
缺点：单台服务器的数据承受能力有限；读写操作承受能力有限；单节点故障问题
2.主从架构：
优点：优化了读写操作的并发能力，这里是做一个读写分离；优化了单点故障问题，提高了高可用，主节点挂了，从节点顶上
缺点：因为这里只是单纯的数据同步，单机上的数据量还是很大
3.分库分表：解决了以上所有的问题
缺点：使用复杂化

架构层次以及作用

6c8f4a8fa2e07d78a9f90adaa1dd1a4.jpg
连接池（Connection Pool）：负责存储和管理客户端与数据库的连接，一个线程负责管理一个
连接。
系统管理和控制工具（Management Services & Utilities）：例如备份恢复、安全管理、集群
管理等
SQL接口（SQL Interface）：用于接受客户端发送的各种SQL命令，并且返回用户需要查询的结
果。比如DML、DDL、存储过程、视图、触发器等。
解析器（Parser）：负责将请求的SQL解析生成一个”解析树”。然后根据一些MySQL规则进一步
检查解析树是否合法。
查询优化器（Optimizer）：当“解析树”通过解析器语法检查后，将交由优化器将其转化成执行计
划，然后与存储引擎交互。
缓存（Cache&Buffer）： 缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，权限缓
存，引擎缓存等。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;
———————————————————————————————————————————————————————————-

从客户请求到文件层整个流程

9f5132e51cfb038c1cd03b9d1ad7044.png

①建立连接（Connectors&Connection Pool）

通过客户端/服务器通信协议与MySQL建立连
接。MySQL 客户端与服务端的通信方式是 “ 半双工 ”。对于每一个 MySQL 的连接，时刻都有一个
线程状态来标识这个连接正在做什么。
通讯机制：
全双工：能同时发送和接收数据，例如平时打电话。
半双工：指的某一时刻，要么发送数据，要么接收数据，不能同时。例如早期对讲机
单工：只能发送数据或只能接收数据。例如单行道
线程状态：
show processlist; //查看用户正在运行的线程信息，root用户能查看所有线程，其他用户只能看自
己的
id：线程ID，可以使用kill xx；
user：启动这个线程的用户
Host：发送请求的客户端的IP和端口号
db：当前命令在哪个库执行
Command：该线程正在执行的操作命令
Create DB：正在创建库操作
Drop DB：正在删除库操作
Execute：正在执行一个PreparedStatement
Close Stmt：正在关闭一个PreparedStatement
Query：正在执行一个语句
Sleep：正在等待客户端发送语句
Quit：正在退出
Shutdown：正在关闭服务器
Time：表示该线程处于当前状态的时间，单位是秒
State：线程状态
Updating：正在搜索匹配记录，进行修改
Sleeping：正在等待客户端发送新请求
Starting：正在执行请求处理
Checking table：正在检查数据表
Closing table : 正在将表中数据刷新到磁盘中
Locked：被其他查询锁住了记录
Sending Data：正在处理Select查询，同时将结果发送给客户端
Info：一般记录线程执行的语句，默认显示前100个字符。想查看完整的使用show full
processlist;

②查询缓存（Cache&Buffer）

这是MySQL的一个可优化查询的地方，如果开启了查询缓存且在
查询缓存过程中查询到完全相同的SQL语句，则将查询结果直接返回给客户端；如果没有开启查询
缓存或者没有查询到完全相同的 SQL 语句则会由解析器进行语法语义解析，并生成“解析树”。
缓存Select查询的结果和SQL语句
执行Select查询时，先查询缓存，判断是否存在可用的记录集，要求是否完全相同（包括参
数值），这样才会匹配缓存数据命中。
即使开启查询缓存，以下SQL也不能缓存
查询语句使用SQL_NO_CACHE
查询的结果大于query_cache_limit设置
查询中有一些不确定的参数，比如now()
show variables like ‘%query_cache%’; //查看查询缓存是否启用，空间大小，限制等
show status like ‘Qcache%’; //查看更详细的缓存参数，可用缓存空间，缓存块，缓存多少等

③解析器（Parser）

将客户端发送的SQL进行语法解析，生成”解析树”。预处理器根据一些MySQL
规则进一步检查“解析树”是否合法，例如这里将检查数据表和数据列是否存在，还会解析名字和别
名，看看它们是否有歧义，最后生成新的“解析树”。

④查询优化器（Optimizer）(排序)

根据“解析树”生成最优的执行计划。MySQL使用很多优化策略生成最
优的执行计划，可以分为两类：静态优化（编译时优化）、动态优化（运行时优化）。
等价变换策略
5=5 and a>5 改成 a > 5
a < b and a=5 改成b>5 and a=5
基于联合索引，调整条件位置等
优化count、min、max等函数
InnoDB引擎min函数只需要找索引最左边
InnoDB引擎max函数只需要找索引最右边
MyISAM引擎count(*)，不需要计算，直接返回
提前终止查询
使用了limit查询，获取limit所需的数据，就不在继续遍历后面数据
in的优化
MySQL对in查询，会先进行排序，再采用二分法查找数据。比如where id in (2,1,3)，变
成 in (1,2,3)

⑤查询执行引擎负责执行 SQL 语句

存储引擎与表挂钩的，查询的时候就看表与那个存储引擎对接，然后查出结果，并返回；

此时查询执行引擎会根据 SQL 语句中表的存储引擎类型，以
及对应的API接口与底层存储引擎缓存或者物理文件的交互，得到查询结果并返回给客户端。若开
启用查询缓存，这时会将SQL 语句和结果完整地保存到查询缓存（Cache&Buffer）中，以后若有
相同的 SQL 语句执行则直接返回结果。
如果开启了查询缓存，先将查询结果做缓存操作
返回结果过多，采用增量模式返回