MySQL调优(一)-MySQL架构

Mysql基本架构图

mysql基本架构图

连接器

• 连接器负责跟客户端建立连接，获取权限、维持和管理连接
  1、用户名密码验证
  2、查询权限信息，分配对应的权限
  3、可以使用show processlist查看现在的连接
  4、如果太长时间没有动静，就会自动断开，通过wait_timeout控制，默认8小时
• 连接可以分为两类
  1、长连接：推荐使用，但是要周期性的断开连接
  2、短连接：指的是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。

查询缓存（MySQL8.0 版本后移除）

• 当执行查询语句的时候，会先去查询缓存的结果，之前执行过的sql语句及其结果可能以Key-value的形式存储在缓存中，如果额能找到则直接返回，如果找不到，就继续执行后续的阶段。

但是不推荐使用查询缓存：
1、查询缓存的失效比较频繁，只要表更新，缓存就会清空
2、缓存对应更新的数据命中率比较低

分析器

• 词法分析：Mysql需要把输入的字符串进行识别
• 语法分析
  1、根据语法规则判断这个SQL语句是否满足Mysql的语法，如果不符合就会报错 “You have an error in your SQL synta”

优化器

• 在具体执行SQL语句之前，要先经过优化器的处理
  1、当表中有多个索引的时候，决定用哪个索引
  2、当SQL语句需要做多表关联的时候，决定表的连接顺序
• 不同的执行方式对SQL语句的执行效率影响很大
  1、RBO：基于规则的优化
  2、CBO：基于成本的优化

Redo日志-innodb存储引擎的日志文件

• 当发生数据修改的时候，innodb引擎会将记录写到redo log中，并更新内存，此时更新就算是完成了，同时innodb引擎会在何时的时机将记录操作到磁盘中
• Redo log是固定大小的，是循环写入的过程

• 有了redo log之后，innodb就可以保证即使数据库发生异常重启，之前的记录也不会丢失，叫做crash-safe

  
  
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疑惑？

• 既然要避免IO，为什么写redo log的时候不会造成io的问题？

  
  
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undo log

• undo log是为了实现事务的原子性，在Mysql数据库InnoDB存储引擎中，还用undo log来实现多版本并发控制(MVCC)
• 在操作任何数据之前，首先将数据备份到一个地方（这个存储数据备份的地方称为 undo log）。然后进行数据的修改。如果出现了错误或者用户执行了Rollback语句，系统可以利用 undo log中的备份将数据恢复到事务开始之前的状态
• undo log是逻辑日志，可以理解为：
  1、当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的inser记录
  2、当insert一个记录时，undo log中会记录一条对应的delete记录
  3、当update一条记录时，它记录一条对应相反的update记录

bin log 服务端的日志文件

• bin log时server层的日志，主要做mysql功能层面的事情
• 与redo日志的区别
  1、redo是innodb独有的，bin log是所有引擎都可以使用的
  2、redo是物理日志，记录的是在某一个数据页上做了什么修改，bin log是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑
  3、redo是循环写的，空间会用完，bin log是可以追加的，不会覆盖之前的日志信息

bin log

• bin log 中会记录所有的逻辑，并且采用追加写的方式
• 一般在企业中数据库会有备份系统，可以定期执行备份，备份呢的周期可以自己设置
• 恢复数据的过程：
  1、找到最近一次的全量备份数据
  2、从备份的时间点开始，将备份的bin log取出来，重放到要恢复的那个时刻

数据更新的流程

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执行流程

1、执行器先从引擎中找到数据，如果在内存中直接返回，如果不在内存中，查询后返回
2、执行器拿到数据之后会先修改数据，然后条用引擎接口重新写入数据
3、引擎将数据更新到内存，同时写数据到redo中，此时处于prepare阶段，并通过执行器执行完成，随时可以操作
4、执行器生成这个操作的bin log
5、执行器调用引擎的事务提交接口，引擎把刚刚写完的redo改成commit状态，更新完成

redo log的两阶段提交

• 先写redo log后写binlog:
  假设在redo log写完，binlog还没有写完的时候，MySQL进程异常重启。由于我们前面说过的，redo log写完之后，系统即使崩溃，仍然能够把数据恢复回来，所以恢复后这一行c的值是1。但是由于binlog没写完就crash了，这时候binlog里面就没有记录这个语句。因此，之后备份日志的时候，存起来的binlog里面就没有这条语句。然后你会发现，如果需要用这个binlog来恢复临时库的话，由于这个语句的binlog丢失，这个临时库就会少了这一次更新，恢复出来的这一行c的值就是0，与原库的值不同。
• 先写binlog后写redo log:
  如果在binlog写完之后crash，由于redo log还没写，崩溃恢复以后这个事务无效，所以这一行c的值是0。但是binlog里面已经记录了“把c从0改成1”这个日志。所以，在之后用binlog来恢复的时候就多了一个事务出来，恢复出来的这一行c的值就是1，与原库的值不同。