Mysql第三天——Mysql结构介绍（逻辑结构、物理结构）

Mysql结构分为逻辑结构和物理结构

一、MySQL逻辑结构

简版（自画）：


1.Connectors：
指的是不同语言中与SQL的交互，c 、java等连接mysql

2 Management Serveices & Utilities：
系统管理和控制工具，备份、容灾恢复、集群等

3 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。

4 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

5 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。解析器是由Lex和YACC实现的，是一个很长的脚本。
在 MySQL中我们习惯将所有 Client 端发送给 Server 端的命令都称为 query ，在 MySQL Server 里面，连接线程接收到客户端的一个 Query 后，会直接将该 query 传递给专门负责将各种 Query 进行分类然后转发给各个对应的处理模块。
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. 如果在分解构成中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的

6 Optimizer: 查询优化器：
SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。就是优化客户端请求的 query（sql语句） ，根据客户端请求的 query 语句，和数据库中的一些统计信息，在一系列算法的基础上进行分析，得出一个最优的策略，告诉后面的程序如何取得这个 query 语句的结果
他使用的是“选取-投影-联接”策略进行查询。
用一个例子就可以理解： select uid,name from user where gender = 1;
这个select 查询先根据where 语句进行选取，而不是先将表全部查询出来以后再进行gender过滤
这个select查询先根据uid和name进行属性投影，而不是将属性全部取出以后再进行过滤
将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果

7 Cache和Buffer： 查询缓存：
主要功能是将客户端提交 给MySQL 的 Select 类 query 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

8 、存储引擎接口：
存储引擎接口模块可以说是 MySQL 数据库中最有特色的一点了。目前各种数据库产品中，基本上只有 MySQL 可以实现其底层数据存储引擎的插件式管理。这个模块实际上只是 一个抽象类，但正是因为它成功地将各种数据处理高度抽象化，才成就了今天 MySQL 可插拔存储引擎的特色。

从图中还可以看出，MySQL区别于其他数据库的最重要的特点就是其插件式的表存储引擎。MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必需的，如SQL分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者都可以按照自己的意愿来进行开发。

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二：MySQL物理结构

MySQL是通过文件系统对数据进行存储管理

MySQL从物理结构上可以分为日志文件和数据文件

1.日志文件（顺序IO）：
MySQL通过日志记录了数据库操作信息和错误信息。常用的日志文件包括错误日志、二进制日志、查询日志、慢查询日志和事物Redo日志、中继日志等。
可以通过命令查看当前数据库中的日志使用信息
show variables like ‘log_%’;

• 错误日志（err log）：
  默认是开启的，而且从5.5.7以后无法关闭错误日志
  记录了运行过程中遇到的所有有严重的错误的信息，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。

• 二进制日志：
  默认是关闭的，需要通过配置：log-bin=mysql-bin进行开启。其中mysql-bin是binlog日志文件的basename，binlog 日志文件的名称：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，描述了数据的变更数据，binlog还包括了每个更新语句的执行时间信息，binlog主要作用是用于恢复数据，因此binlog对于灾难恢复和备份恢复来说至关重要。
  如果是ddl语句，则直接记录到binlog日志，而dml语句，必须通过事物提交才能记录到binlog日志中。
  binlog还用于实现mysql的主从复制

• 通用查询日志（general query log）：
  默认情况下是关闭的
  由于通用查询日志会记录用户的所有操作，其中还包含增删改查等信息，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，如若不是为了调试数据库的目的建议不要开启查询日志

• 慢查询日志（slow query log）：
  默认是关闭的。需要通过设置：slow_query_log=ON进行开启。
  记录执行时间超时long_query_time秒所有的查询，便于收集查询时间较长的SQL语句

• 事物日志（redo/undo log）：
  事物日志（InnoDB特有的日志）也叫redo日志。
  文件名为“ib_logfile0”和"ib_logfile1"，默认存放在表空间所在目录
  还有一个日志文件叫undo日志，默认存储在ib_data目录下

• 中继日志（relay log）：
  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

2.数据文件（随机IO）：

• 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
  .idb文件：使用独享表空间存储表数据和索引信息，一张表对应一个idb文件
  .idbdata文件：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idbdata文件。如：系统表数据

• MyIsam数据文件：
  .frm文件：主要存储与表相关的数据信息，主要包括表结构定义的信息
  .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

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详述：二进制日志的三种格式

MySQL的二进制日志比较重要，所以单拿出来讲一下他的三种格式

1.row 行
数据只要更改 就把更改的数据记录下来，基于行级别，每一行数据的变化都会记录到Binlog里面，但是并不记住原始SQL语句，因此它会记录的非常详细，日志量也比statement格式记录的多得多。在主从复制中，这样的Binlog格式不会因存储过程或触发器原因造成主从数据不一致的问题。
2.Statement 语句
记录你执行过的语句，基于SQL语句级别的Binlog，每条修改数据的SQL都会保存到Binlog里面。
3. mixed
根据更改，只能选择使用row或者statement
4.MySQL的三种复制技术：

• binlog_format=Statement：基于SQL语句的复制，在MySQL5.1.4之前的版本都是基于SQL语句的复制

• binlog_format=ROW：基于行的复制

• binlog_Mixed：混合复制模式，基于行的复制和基于SQL语句的复制。

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mysql存储引擎

看你的 mysql 现在已提供什么存储引擎 :

mysql> show engines;

看你的 mysql 当前默认的存储引擎 :

mysql> show variables like ‘%storage_engine%’;

InnoDB 默认的，支持事物支持外键，且是行锁

重要引擎简介：
1、InnoDB存储引擎
InnoDB是MySQL的默认 事务型引擎 ，它被设计用来处理大量的短期(short-lived)事务。除非有非常特别的原因需要使用其他的存储引擎，否则应该优先考虑InnoDB引擎。 行级锁，适合高并发情况

2、MyISAM存储引擎
MyISAM提供了大量的特性，包括全文索引、压缩、空间函数(GIS)等，但MyISAM 不支持事务和行级锁(myisam改表时会将整个表全锁住) ，有一个毫无疑问的缺陷就是崩溃后无法安全恢复。

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文章部分参考自：
https://blog.csdn.net/sinat_34385109/article/details/95894801
https://blog.csdn.net/dataiyangu/article/details/89111130