MYSQL（01）-模块介绍

整体框架

MySQL 可以分为 Server 层和存储引擎层（Storage Engines）两部分

Server 层

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，涵盖了Mysql的大多数核心服务功能，以及内置函数，存储过程，触发器，试图等（所有的跨存储以前宁的操作）

Storage Engines层

主要是负责数据的存储和提取，其架构模式是插件式的，支持InnoDB，MyISAM，Memory等多个存储引擎。InnoDB是最常用的，也是Mysql5.5.5版本开始成为默认的存储引擎

连接器

• 负责维护客户端的链接，获取权限，管理链接
• 如果你没有后续的动作，这个连接就处于空闲状态(show processlist查看所有链接)
• 客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是wait_timeout来控制的，默认8小时
• 短链接：每次完成执行都断开链接（建立链接的过程比较耗时，建议尽量使用长链接）
• 长连接：客户端维持请求一直使用一个链接（但是全部使用长链接会导致内存使用过快）
• 解决长链接内存过大的问题：Mysql5.7之后，可以每次执行一个较大的操作后，执行mysql_reset_connection开重新初始化链接资源，此过程无需重连和权限校验

查询缓存

MYSQL查询一个请求会先看查询缓存是否存在，之前执行过的缓存会已KV的形式存储在内存中，如果有则直接返回，但是默认建议不开启查询缓存，因为查询缓存失效频率太高，只要对一个表进行更新，那么这个表上所有的查询缓存都会被清空。mysql8.0已经将查询缓存整个删除了

分析器

分析器分析SQL语句进行语法分析，如果判断语法不对则会返回"You have an error in your SQL syntax" 的错误提醒

优化器

在经过分析器判断语法正确后，需要通过优化器进行优化处理，优化器是在表中存在多个索引的时候，决定使用哪个索引，或者在一个语句有多表关联查询（join）的时候决定表的链接顺序

执行器

用于语句执行

• 先判断你有没有这个表的执行查询的权限，没有返回权限错误的信息
• 根据引擎提供额执行接口执行语句查询

常用引擎，区别对比

引擎	Innodb	Myisam
存储文件	.frm 表定义文件 .ibd 数据文件	.frm 表定义文件 .myd 数据文件 .myi索引文件
锁表	表锁、行锁	表锁
事物	ACID	不支持
CRUD	读、写	读多
count	扫表	专门存储的地方
索引结构	B+Tree（聚集索引）	B+Tree（非聚集索引）
版本默认	5.7版本之后的默认引擎	5.7版本之前的默认引擎

一条查询语句是如何执行的

上述MYSQL各个模块的顺序就是一条查询语句的执行顺序

1. 连接器创建客户端与服务器之间的链接
2. 首先查询是否有查询缓存如果有则直接使用
3. 如果没有查询缓存则到达分析器进行SQL语句的语法分析
4. 确认语法无误之后，通过优化器进行查询优化
   5.最终通过执行器调用引擎执行查询

一条更新语句是如何执行的

1.将ID为2的一条数据+1

2. 执行器查询ID = 2的之一行，ID是逐渐，引擎使用B树搜索找到这一行，如果ID=2这一行数据在内存中（change buffer中）,则直接返回给执行器，否则需要从磁盘读取到内存中。
3. 执行器拿到行数据进行+1操作。再调用引擎写入新数据
4. 引擎将这行数据更新到内存中，同时将这个数据记录到redo log中，此时redo log 处于prepare状态。然后告知执行器完成，随时可以提交数据
   5.执行器生成操作的binlog，并把binlog写入磁盘
   6.执行器调用引擎的提交事务接口，引擎把刚刚写入的redo log改成提交状态更新完成

过程中涉及到的几个角色，主要是涉及到redo log（重做日志）和 binlog（归档日志）这两个模块

redo log

如果每一次的更新操作都需要写进磁盘，然后磁盘也要找到对应的那条记录，然后更新，整个过程IO成本过高，为了解决上述问题，可以通过WAL技术来实现（Write-Ahead Logging），原理是，当有一条更新记录的时候，innodb先将操作记录到redo log中，并更新内存change buffer ，这个时候更新就完成了，然后Innodb会在是到的时候将操作记录更新到磁盘中，往往是系统比较空闲，或者change buffer 写满，或者redo log写满的时候

• redo log 是[固定大小的，一组四个文件，每个文件1G大小
• 有了redo log，innodb可以保证数据库异常数据也不丢失，保证了数据的原子性

binlog

上述说的redo log是innodb引擎特有的，而binlog则是Server层自己的日志，又称归档日志。为什么有两个日志，因为MYSQL之前没有innodb引擎。而且binlog只用于归档。他们有一下不同

• redo log是innodb特有的，而binlog是mysql的server层实现的，所有引擎都可以使用
• redo log 是物理日志，记录数据也上做了什么修改 ，binlog是逻辑日志，记录这个语句的原始逻辑"比如给ID=2 这一行的c字段加一"
• redo log 是循环写的，空间固定用完会刷新到磁盘，而binlog是最追加写入的