（一）MySQL体系架构

（一）MySQL体系架构

目录
一、MySQL体系结构
二、MySQL内存结构
三、MySQL文件结构
四、Innodb体系结构

1.MySQL体系结构

由图，可以看出MySQL最上层是连接组件。下面服务器是由连接池、管理工具和服务、SQL接口、解析器、优化器、缓存、存储引擎、文件系统组成。

连接池：由于每次建立建立需要消耗很多时间，连接池的作用就是将这些连接缓存下来，下次可以直接用已经建立好的连接，提升服务器性能。
管理工具和服务：系统管理和控制工具，例如备份恢复、Mysql复制、集群等
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
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， 主要功能：
a . 将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤，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
优化器：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。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
缓存器： 查询缓存，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。
通过LRU算法将数据的冷端溢出，未来得及时刷新到磁盘的数据页，叫脏页。
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

2.MySQL内存结构

MySQL中内存大致分为：全局内存（Global buffer）、线程内存（Thread buffer） 两大部分。

全局内存：缓冲池里面有数据缓存、索引缓存、锁信息、插入缓存等等。此外还有重做日志缓存、额外的内存池。
线程内存：Master Thread、IO Thread、Purage Thread、Page Cleaner Thread。

CheckPoint技术：缓冲池的设计目的为了协调CPU速度与磁盘速度的鸿沟。因此跟新或者删除的时候直接操作的是内存的数据，先写入重做日志，然后再修改内存池里面的数据，最后定时刷新到磁盘上。

3、MySQL文件结构

(1) 参数文件：启动MySQL实例的时候，指定一些初始化参数，比如：缓冲池大小、数据库文件路径、用户名密码等。

(2) 日志文件：比如：错误日志、二进制日志、慢查询日志、查询日志等等。

• 通过show variables like "error_log"来查看错误日志存放内容。

• 通过show variables like "long_query_time"来查看慢查询日志记录的阈值。默认的慢查询日志的阀值是10秒，也就是查询时长超过10秒就会记录到慢查询日志文件；

(3) socket文件：当用UNIX域套接字方式进行连接的时候需要的文件。
(4) pid文件：MySQL实例的进程ID文件。
(5) 表结构文件：用来存放MySQL表结构定义文件。

• .frm后缀命名的文件都是表结构文件，和存储引擎类型无关。所有的表都会生成一个.frm文件；

(6) 存储引擎文件：存储引擎正在存储了记录和索引等数据。

• （1）共享表空间：共享表空间文件以.ibdata*来命名； 共享表空间下，innodb所有数据保存在一个单独的表空间里面，而这个表空间可以由很多个文件组成，一个表可以跨多个文件存在，所以其大小限制不再是文件大小的限制，而是其自身的限制。从Innodb的官方文档中可以看到，其表空间的最大限制为64TB，也就是说，Innodb的单表限制基本上也在64TB左右了，当然这个大小是包括这个表的所有索引等其他相关数据。
  共享表空间主要存放double write、undo log（undo log没有独立的表空间，需要存放在共享表空间）
• （2）独立表空间：每个表拥有自己独立的表空间用来存储数据和索引。
• （3）查看数据库是否启用独立表空间：
  show variables like ‘innodb_file_per_table’;查看，innodb_file_per_table=ON,表示启用了独立表空间；
• （4）使用独立表空间的优点：
  如果使用软链接将大表分配到不同的分区上，易于管理数据文件
  易于监控解决IO资源使用的问题；
  易于修复和恢复损坏的数据；
  相互独立的，不会影响其他innodb表；
  导出导入只针对单个表，而不是整个共享表空间；
  解决单个文件大小的限制；
  对于大量的delete操作，更易于回收磁盘空间；
  碎片较少，易于整理optimize table；
  易于安全审计；
  易于备份
  如果在innodb表已创建后设置innodb_file_per_table，那么数据将不会迁移到单独的表空间上，而是续集使用之前的共享表空间。只有新创建的表才会分离到自己的表空间文件。
• （5）共享表空间的数据文件配置：
  innodb_data_file_path参数：设置innoDB共享表空间数据文件的名字和大小，例如innodb_data_file_path=ibdata1:12M:autoextend（初始大小12M，不足自增）
  innodb_data_home_dir参数：innodb引擎的共享表空间数据文件的存放目录
  目前主要是使用独立表空间，但是共享表空间也是需要的，共享表空间主要存放double write、undo log等

4、InnoDB表存储结构

• （1）每页=16Kb（页类型：数据页、undo页、系统页、事务数据页、插入缓冲位图页、插入缓冲空闲列表页、未压缩的二进制大对象页、压缩的二进制大对象页）
• （2）区=64个连续的页=64*16Kb=1MB