MySQL的架构体系

在对MySQL深入的学习之前，我们首先要了解MySQL的一个完整的架构。

首先了解到MySQL是一个开源的数据库管理系统，它相对于Oracle更加地轻量、成本低，随着功能的日益完善，它也变得备受企业的喜爱，尤其是中小企业。

有图可知，MySQL的最上层是连接器，下面有连接池、系统管理和控制工具、SQL接口、解析器、优化器、缓存、存储引擎、文件系统组成。

（一）连接层： 最长层是一些客户端和连接服务，包括本地sock通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于TCP/IP的通信。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。

（二）服务层： 第二层结构主要完大多数的核心服务功能，入SQL接口，并完成缓存的查询，SQL的分析和优化及部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如过程、函数等。在该层，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化，如确定查询表的顺序，是否利用索引等，最后生成相应的执行操作。如果是SELECT语句，服务器还会查询内部的缓存。如果缓存空间足够大，这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。

1. 连接池：由于每次建立都需要消耗很多时间，连接池的作用就是将这些连接进行一个预缓存，在下次需要连接的时候，就不需要去创建，之间是有已经建议好的连接，提升了服务的性能。

2. 系统管理和控制工具：系统和控制工具，例如备份的恢复、MySQL的复制、集群等。

3. 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就是调用了SQL Interface。

4. 解析器：SQL命令就是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：
   ● 将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递给后续的步骤，以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。
   ● 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。

5. 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语句进行优化。它使用的是“选取-投影-连接”策略进行查询。
   举例：

SELECT name,sex FROM student WHERE id = 1;

这条SQL语句在执行的时候：SELECT查询先根据WHERE语句进行确认在查询student表，而不是先将student表全部查询出来以后进行id判断。
SELECT查询也会先根据 name 和sex 列进行属性投影，而不是查询出整整一行的数据，再在这种选取两列。
将这两个查询机制联合起来就成为最终的查询结果。

6. 缓存器：查询语句，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、key缓存、权限缓存等。

（三）引擎层
存储引擎层，存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，与文件打交道的子系统。也是MySQL中最具有特色的一个地方。（是真正的落地实现的）

MySQL的存储引擎是插件式的，它根据MySQL AB公司提供的文件访问层 的一个抽象接口来定制一种文件访问机制（这种访问机制就叫存储引擎）

现在有了很多种的存储引擎，各个存储引擎的有时各不相同，最常用的有InnoDB、MyISAM、BDB。

MySQL也支持自己定制存储引擎，甚至一个库中不同表使用不同的存储引擎都是被允许的。

服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同，这样我们可以根据自己的实际需要进行选取。

（四）物理文件存储层
数据存储层，主要是将数据存储在运行与裸设备的文件子系统之上，并完成与存储引擎的交互。

MySQL中的物理文件包括三种：

① 日志文件
事务中的隔离级别的实现就依赖于日志文件的

1. Error log错误日志：记录遇到的所有严重的错误信息，每次启动关闭的信息信息；
2. Binary log 二进制日志：也就是binlog，记录所有修改数据库的操作；
3. Query log 查询日志：记录所有查询操作，体积较大，开启后对性能有影响。
4. Slow Query log 慢查询日志：记录所有执行时间超过long_query_time的SQL语句和达到min_examined_row_limit条距离的语句。
5. InnoDB redo log：记录InnoDB所做的物理变更和事务信息。
6. 中继日志：只从复制产生，用户slave机读取，复制master机的SQL操作。

②数据文件

1. .frm文件：表结构定义信息；
2. .MYD文件：MyISAM引擎的数据文件；
3. .MYI文件：MyISAM引擎的索引文件；
4. .ibd文件和 .ibdata文件：InnoDB的数据和索引； .ibdata配置为共享表空间时使用

③其他文件

1. 系统配置文件：/etc/my.cnf；
2. pid文件：存储自己的进程ID；
3. socket文件：连接客户端使用；

---

下一篇： ===》 MySQL中的引擎