MySQL学习笔记(一、MYSQL基本架构)

如图所示,MySQL分为Server层(存储过程、触发器、视图以及内置函数都在这层实现)和存储引擎层两部分


MYSQL基本架构
  • 连接器:负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。长时间没动静,默认8小时(wait_timeout)断连

数据库里面,长连接是指连接成功后,如果客户端持续有请求,则一直使用同一个连接。短连接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接,下次查询再重新建立一个。因建立连接的过程通常是比较复杂的,所以我建议你在使用中要尽量减少建立连接的动作,也就是尽量使用长连接。但是全部使用长连接后,你可能会发现,有些时候MySQL占用内存涨得特别快,这是因为MySQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来,可能导致内存占用太大,被系统强行杀掉(OOM),从现象看就是MySQL异常重启了。

  • 查询缓存(占用内存,一旦表发生更新缓存便会失效(建议用于业务不频繁操作的表)。key是查询的语句,value是查询的结果)

需要注意的是,MySQL 8.0版本直接将查询缓存的整块功能删掉了,也就是说8.0开始彻底没有这个功能了。(因为查询缓存往往弊大于利。)

  • 分析器(SQL语言语法解析,经过了分析器,MySQL就知道你要做什么)
  • 优化器(优化器是在表里面有多个索引的时候,决定使用哪个索引;或者在一个语句有
    多表关联(join)的时候,决定各个表的连接顺序。既:通过优化器知道了该怎么做)
  • 执行器
    开始执行的时候,要先判断一下你对这个表T有没有执行查询的权限,如果没有,就会返回没有权限的错误,如下所示(在工程实现上,如果命中查询缓存,会在查询缓存放回结果的时候,做权限验证。查询也会在优化器之前调用precheck验证权限)。
mysql> select * from T where ID=10;
ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'

如果有权限,就打开表继续执行。打开表的时候,执行器就会根据表的引擎定义,去使用这个引擎提供的接口。

比如我们这个例子中的表T中,ID字段没有索引,那么执行器的执行流程是这样的:

  1. 调用InnoDB引擎接口取这个表的第一行,判断ID值是不是10,如果不是则跳过,如果是则将这行存在结果集中;
  2. 调用引擎接口取“下一行”,重复相同的判断逻辑,直到取到这个表的最后一行。
  3. 执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。
    至此,这个语句就执行完成了。

对于有索引的表,执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口,之后循环取“满足条件的下一行”这个接口,这些接口都是引擎中已经定义好的。
你会在数据库的慢查询日志中看到一个rows_examined的字段,表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。
在有些场景下,执行器调用一次,在引擎内部则扫描了多行,因此引擎扫描行数跟rows_examined并不是完全相同的。

如果是更新流程还涉及两个重要的日志模块:redo log(重做日志)和 binlog(归档日志)

两种日志有以下三点不同:
redo log是InnoDB引擎特有的(支持事务,同时采用就是先写日志,再写磁盘。性能);binlog是MySQL的Server层实现的,所有引擎都可以使用;
redo log记录这个页 “做了什么改动”。binlog有两种模式,statement 格式的话是记sql语句, row格式会记录行的内容,记两条,更新前和更新后都有;
redo log是循环写的,不持久保存,binlog的“归档”这个功能,redolog是不具备的

InnoDB引擎在执行这个简单的update语句时的内部流程(二阶段):

  1. 执行器先找引擎取ID=2这一行。ID是主键,引擎直接用树搜索找到这一行。如果ID=2这一行所在的数据页本来就在内存中,就直接返回给执行器;否则,需要先从磁盘读入内存,然后再返回。
  2. 执行器拿到引擎给的行数据,把这个值加上1,比如原来是N,现在就是N+1,得到新的一行数据,再调用引擎接口写入这行新数据。
  3. 引擎将这行新数据更新到内存中,同时将这个更新操作记录到redo log里面,此时redo log处于prepare状态。然后告知执行器执行完成了,随时可以提交事务。
  4. 执行器生成这个操作的binlog,并把binlog写入磁盘。
  5. 执行器调用引擎的提交事务接口,引擎把刚刚写入的redo log改成提交(commit)状态,更新完成。

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