Mysql体系——整体架构

内容

• Mysql 体系结构
• Innodb 体系结构
• Innodb 文件
• Innodb 特性

一 Mysql 体系结构

mysql总体逻辑架构图如下所示：

image.png

MySQL逻辑系统架构分为3层:

• 应用层
• MySQL服务层
• 存储引擎层
  1.1 应用层
  应用层是MySQL体系架构的最上层，主要包含如下内容:
• 连接处理
• 用户鉴权
• 安全管理

1. 连接处理：当一个客户端向服务端发送连接请求后，MySQL server会从线程池中分配一个线程来和客户端进行连接，以后该客户端的请求都会被分配到该线程上。MySQL Server为了提高性能，提供了线程池，减少了创建线程和释放线程所花费的时间。

2. 用户鉴权： 当客户端向MySQL服务端发起连接请求后，MySQL server会对发起连接的用户进行鉴权处理，MySQL鉴权依据是: 用户名，客户端主机地址和用户密码

3. 安全管理： 当客户连接到MySQL server后，MySQL server会根据用户的权限来判断用户具体可执行哪些操作。MySQL 提供的部分权限的如下:

2.2 MySQL 服务层
该层是MySQL Server的核心层，提供了MySQL Server数据库系统的所有逻辑功能，该层可以分为如下不同的组件:

• MySQL Management Server & utilities(系统管理)
• SQL Interface(SQL 接口)
• SQL Parser(SQL 解析器)
• Optimizer (查询优化器)
• Caches & buffers(缓存)

1. MySQL Management Server & utilities(系统管理) 提供了丰富的数据库管理功能，具体如下:

• 数据库备份和恢复
• 数据库安全管理，如用户及权限管理
• 数据库复制管理
• 数据库集群管理
• 数据库分区，分库，分表管理
• 数据库元数据管理

2. SQL Interface(SQL 接口) SQL接口，接收用户的SQL命令并进行处理，得到用户所需要的结果，具体处理功能如下:

• Data Manipulation Language (DML).
• Data Definition Language (DDL).
• 存储过程
• 视图
• 触发器

3. SQL Parser(SQL 解析器)： 解析器的作用主要是解析查询语句，最终生成语法树。首先解析器会对查询语句进行语法分析，如果语句语法有错误，则返回相应的错误信息。语法检查通过后，解析器会查询缓存，如果缓存中有对应的语句，就直接返回结果不进行接下来的优化执行操作。
4. Optimizer(查询优化器)： 优化器的作用主要是对查询语句进行优化，包括选择合适的索引，数据的读取方式。
5. Caches & buffers(缓存) ：包括全局和引擎特定的缓存，提高查询的效率。如果查询缓存中有命中的查询结果，则查询语句就可以从缓存中取数据，无须再通过解析和执行。这个缓存机制是由一系列小缓存组成，如表缓存、记录缓存、key缓存、权限缓存等。

2.3 存储引擎层
存储引擎： 存储引擎是MySQL中具体与文件打交道的子系统，也是MySQL最有特色的地方。MySQL区别于其他数据库的最重要特点是其插件式的表存储引擎。存储引擎是表级别的，同一个db下面不用表可以指定不同的存储引擎；

二 Innodb 体系结构

https://juejin.im/post/6844903869697228807
https://developer.aliyun.com/article/743573

三 Innodb文件

• 表空间
• 重做日志

3.1 表空间
可以通过以下查看mysql 数据目录

show global variables like "%datadir%";

在数据目录下，我们可以看到一个ibdata1的问题，这个就是mysql默认的表空间文件，表空间文件是innodb引擎逻辑结构的最高层，所有的数据都被逻辑的存放在这个空间，表空间由段、区、页组成；

image.png

如果innodb_file_per_table参数设置为on，则会为每个表建立一个单独的表空间，命名为tablename.ibd,，例如下面创建了两个表t1和t2，t1.ibd会存储表t1的数据、索引和插入缓冲bitmap，其他的数据，例如：插入缓冲索引页、undo信息等还是会存储在公共的表空间ibdata1中；

image.png

3.2 重做日志
redo日志是innodb引擎保证事务持久性的关键，每个引擎有一个重做日志组，一个重做日志组有两个重做日志文件，先写一个，一个写满换写第二个，第二个写满在重写写第一个；如下所示的ib_logfile0和ib_logfile1文件就是默认的重做日志组

image.png

四 Innodb 特性

• buffer pool
  https://juejin.im/post/6844903874172551181#heading-9
• change buffer
  https://juejin.im/post/6844903875271475213
  http://mysql.taobao.org/monthly/2015/07/01/
• double write
• 自适应哈希索引

引用：

• MySQL体系架构简介：https://zhuanlan.zhihu.com/p/43736857