MySQL服务器体系架构 执行原理

前言

前边我们了解了MySQL采用客户端/服务器架构,用户通过客户端程序发送增删改查需求,服务器程序收到请求后处理,并且把处理结果返回给客户端。这篇文章主要看下MySQL服务端是如何处理客户端的请求,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。

MySQL服务器体系架构

MySQL Server架构自顶向下大致可以分网络连接层、服务层、存储引擎层和系统文件层。

MySQL服务器体系架构 执行原理_第1张图片

网络连接层

客户端连接器:提供与MySQL服务器建立的支持。

服务层

主要包含系统管理和控制工具、连接池、SQL接口、解析器、查询优化器和缓存六个部分。

1) 连接池:存储和管理客户端与数据库的连接。

2) 系统管理和控制工具:集群、备份、安全管理。

3) SQL接口:接受客户端发送的各种SQL命令并返回查询结果。

4) 解析器:解析SQL,生成一颗解析树,验证SQL是否合法。

5) 查询优化器:将解析树转化成执行计划,与存储引擎进行交互。

6) 缓存:各种缓存,比如表、记录、权限等等,缓存有命中查询结果直接返回。

存储引擎层

负责MySQL中数据的存储与提取,与底层系统文件进行交互,可插拔,常见的两类:MyISAM和InnoDB。

系统文件层

负责将数据库的数据和日志存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互,比如日志、配置文件等等。

服务器处理客户端请求

客户端可以向服务器发送增删改查等各类请求,我们来看一下服务器是如何处理客户端发送的请求。

MySQL服务器体系架构 执行原理_第2张图片

连接管理

客户端与服务器进程建立连接,每当有一个客户端进程连接到服务器进程时,服务器进程都会创建一个线程来专门处理与这个客户端的交互,当该客户端退出时会与服务器断开连接,服务器会把线程缓存起来。

解析与优化

查询缓存

如果两个查询请求在任何字符上的不同都会导致缓存不命中。请求中包含某些系统函数、用户自定义变量和函数、一些系统表也不会被缓存。

只要该表的结构或者数据被修改,则该表的所有高速缓存查询都将无效并删除。

PS:8.0中查询缓存已经删除了

语法解析

如果查询缓存没有命中,就进入查询阶段,服务器先对文本做分析,判断语法是否正确,然后从文本中将要查询的表、各种查询条件都提取出来放到内部使用的一些数据结构上。

算是一个编译过程,涉及词法解析、语法分析、语义分析等阶段。

查询优化

对SQL做优化,生成一个执行计划,表明了应该使用哪些索引进行查询,表之间的连接顺序是怎样的。

我们可以使用Explain来查看某个语句的执行计划。

存储引擎

完成查询优化之后还没有真正去访问真实的数据表,数据的存储和提取操作都封装到了这个模块里。不同存储引擎管理的表具体的存储结构可能不同,采用存取算法也可能不同。

小结

MySQL Server架构自顶向下大致可以分网络连接层、服务层、存储引擎层和系统文件层。mysql执行查询的过程如下:

  1. 客户端先发送查询语句给服务器
  2. 服务器检查缓存,如果存在则返回
  3. 进行sql解析,生成解析树,再预处理,生成第二个解析树,最后再经过优化器,生成真正的执行计划
  4. 根据执行计划,调用存储引擎的API来执行查询
  5. 将结果返回给客户端。

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