這篇文章主要為大家展示了“MySQL邏輯體系架構(gòu)的示例分析”，內(nèi)容簡(jiǎn)而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“MySQL邏輯體系架構(gòu)的示例分析”這篇文章吧。

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Mysql邏輯體系架構(gòu)（大致架構(gòu)分為三層）

第一層：連接線程處理

• 客戶端——>連接線程處理（連接處理，授權(quán)認(rèn)證，安全）

所包含的服務(wù)并不是mysql所獨(dú)有的技術(shù)，他們都是服務(wù)于C/S程序或者這些程序所需要的（連接處理，授權(quán)認(rèn)證，安全性等等）

第二層：包含大部分mysql核心服務(wù)

• 查詢緩存——>解析器——>優(yōu)化器——>執(zhí)行查詢

查詢緩存，解析，分析，優(yōu)化，緩存，所有內(nèi)置函數(shù)（日期，時(shí)間，數(shù)學(xué)和加密函數(shù)）同時(shí)，所有的存儲(chǔ)引擎提供的功能都集中在這一層（存儲(chǔ)過(guò)程，觸發(fā)器，視圖）

流程：在解析查詢之前，要先查詢緩存，緩存只能保存查詢的信息和結(jié)果數(shù)據(jù)，如果請(qǐng)求一個(gè)查詢?cè)诰彺嬷写嬖?，就不需要解析，?yōu)化和執(zhí)行查詢了，直接返回緩存中所存放的這個(gè)查詢的結(jié)果

第三層：包含存儲(chǔ)引擎

• 存儲(chǔ)引擎負(fù)責(zé)mysql中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提?。ê蚅inux下的文件系統(tǒng)類似）

每種存儲(chǔ)引擎都有優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)，中間的服務(wù)層通過(guò)API和存儲(chǔ)引擎進(jìn)行通信，這些API接口屏蔽了不同存儲(chǔ)引擎之間的差異，對(duì)于查詢層盡可能的透明化。

存儲(chǔ)引擎API包含了十幾個(gè)底層函數(shù)，如執(zhí)行 “ 開(kāi)始一個(gè)事務(wù) ” ，或取出有特定主鍵的行，但存儲(chǔ)引擎一般不會(huì)去解析SQL，（InnoDB會(huì)解析外鍵定義，因?yàn)槠浔旧頉](méi)有實(shí)現(xiàn)該功能），不同存儲(chǔ)引擎之間也不會(huì)相互通信，而只是簡(jiǎn)單的響應(yīng)上層的服務(wù)器請(qǐng)求。

Mysql邏輯體系架構(gòu)—詳細(xì)介紹（分為八個(gè)步驟）

1.Connectors

• 指的是不同預(yù)言中與SQL的交互

Nactive C API，JDBC，ODBC，.NET，PHP，Python，Perl，Ruby，VB

2. Enterprise Management Services & Utilities

• 系統(tǒng)管理和控制工具

Backup & Recovery，Security，Replication，Cluster，Partitioning，Instance Manager，INPORMATICN_SCHEMA，Administrator，Workbench，Query Browser，Migration Toolkit

3. Connection Pool（連接池）

• 管理緩沖用戶連接，線程處理等需要緩存的需求。

• 負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)對(duì)MySQL Server的各種請(qǐng)求，接受連接請(qǐng)求，轉(zhuǎn)發(fā)所有連接請(qǐng)求到線程管理模塊。

• 每一個(gè)連接上MySQL Server的客戶端請(qǐng)求都會(huì)被分配（創(chuàng)建）一個(gè)連接線程為其單獨(dú)服務(wù)，并對(duì)連接線程進(jìn)行了緩存，因此不需要為每個(gè)client連接單獨(dú)創(chuàng)建和銷毀，而連接線程的主要工作就是負(fù)責(zé)MySQL Server與客戶端的通信，接收客戶端的命令請(qǐng)求，傳遞Server端的結(jié)果信息，線程管理模塊則負(fù)責(zé)管理維護(hù)這些連接線程，包括線程的創(chuàng)建，線程的cache等等

Authentication -Thread Reuse - Connection Limits - Check Memory -Caches

4.SQL Interface（SQL接口）

• 接受用戶的SQL命令，并且返回用戶需要查詢返回的結(jié)果，比如select from就是調(diào)用SQL Interface

DML，DDL，Stored Procedures，Views，Triggers，etc

5.Parser（解析器）

• SQL命令傳遞到解析器的時(shí)候會(huì)被解析器驗(yàn)證和解析，解析器是由Lex和YACC實(shí)現(xiàn)的，是一個(gè)很長(zhǎng)的腳本，在MySQL中我們習(xí)慣將所有Client端發(fā)給Server端的命令都稱為query，在MySQL Server里面，連接線程接收到客戶端的一個(gè)Query后，會(huì)直接將query傳遞給專門(mén)負(fù)責(zé)將各種Query進(jìn)行分類然后轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)對(duì)應(yīng)的處理模塊

主要功能：

• a. 將SQL語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)義和語(yǔ)法分析，分解成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后按照+同的操作類型進(jìn)行分類，做出針對(duì)性的轉(zhuǎn)發(fā)到后續(xù)步驟，以后SQL語(yǔ)句的傳遞和處理就是基于這個(gè)結(jié)構(gòu)的

• b. 如果在分解構(gòu)成中遇到錯(cuò)誤，那么就說(shuō)明這個(gè)sql語(yǔ)句是不合理的

Query Translation，Object Privilege

6.Optimizer（查詢優(yōu)化器）

SQL語(yǔ)句在查詢之前會(huì)使用查詢優(yōu)化器對(duì)查詢進(jìn)行優(yōu)化，就是優(yōu)化客戶端請(qǐng)求query，根據(jù)客戶端請(qǐng)求的query語(yǔ)句和數(shù)據(jù)庫(kù)中的一些統(tǒng)計(jì)信息，在一系列算法基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，得出一個(gè)最優(yōu)策略，告訴后面的程序如何取得這個(gè)query語(yǔ)句的結(jié)果，使用的是 “選取-投影-聯(lián)接” 策略進(jìn)行查詢；<br/>比如：select uid,name from user where gender=1;<br/>這個(gè)查詢語(yǔ)句先根據(jù)where后面的語(yǔ)句進(jìn)行選取，而不是先將表全部查詢出來(lái)以后再進(jìn)行g(shù)ender過(guò)濾，然后根據(jù)uid和name進(jìn)行屬性投影，而不是將所有的屬性全部取出來(lái)以后再進(jìn)行過(guò)濾，最后將這兩個(gè)查詢條件聯(lián)接起來(lái)生成最終的查詢結(jié)果

Access Paths，Statistics

7.Cache 和 Buffer（查詢緩存）

主要功能是將客戶端提交給 Mysql 的 Select的類query請(qǐng)求的返回的結(jié)果集cache到內(nèi)存中，與該query的一個(gè)hash值做一個(gè)對(duì)應(yīng)，該query所取數(shù)據(jù)的基表發(fā)生任何數(shù)據(jù)的變化之后，MySQL會(huì)自動(dòng)使該query的Cache失效，在讀寫(xiě)比例非常高的的應(yīng)用系統(tǒng)中，Query Cache對(duì)性能的提高是非常顯著的，當(dāng)然它對(duì)內(nèi)存的消耗也是非常大的。<br/>如果查詢緩存中有有效的命中查詢結(jié)果，查詢語(yǔ)句就可以直接去查詢緩存中取數(shù)據(jù)，這個(gè)緩存機(jī)制是由一系列小緩存組成的，比如表緩存，記錄緩存，Key緩存，權(quán)限緩存等等

Global and Engine Specific Caches & Buffers

8.pluggable storage Engines（插件式存儲(chǔ)引擎）

• 存儲(chǔ)引擎接口：MySQL區(qū)別于其他數(shù)據(jù)庫(kù)的最重要的特點(diǎn)就是其插件式的表存儲(chǔ)引擎。

• MySQL插件式的存儲(chǔ)引擎架構(gòu)提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)的管理和服務(wù)支持，這些標(biāo)準(zhǔn)與存儲(chǔ)引擎本身無(wú)關(guān)，可能是每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都必須的，比如SQL分析器和優(yōu)化器等，而存儲(chǔ)引擎是底層物理結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。每個(gè)存儲(chǔ)引擎開(kāi)發(fā)者都可以按照自己的意愿進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

9.file system

• 文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)，日志（redo，undo）索引，錯(cuò)誤日志，查詢記錄，慢查詢等

注意：存儲(chǔ)引擎是基于表的，而不是數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流程

建立TCP連接——>驗(yàn)證用戶——>創(chuàng)建線程解析SQL——>生成執(zhí)行計(jì)劃——>開(kāi)表——>搜尋buffer看所需數(shù)據(jù)頁(yè)是否被緩存——>從磁盤(pán)掃描數(shù)據(jù)——>獲取數(shù)據(jù)并寫(xiě)入buffer pool——>返回?cái)?shù)據(jù)給客戶端——>關(guān)閉表——>關(guān)閉線程——>關(guān)閉連接

• 最上層：客戶端連接

1.連接處理：客戶端同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層建立TCP連接，連接管理模塊會(huì)建立連接，并請(qǐng)求一個(gè)連接線程，如果連接池中有空閑的連接線程，則分配給這個(gè)連接，如果沒(méi)有，在沒(méi)有超過(guò)最大線程連接數(shù)的情況下，創(chuàng)建新的連接線程負(fù)責(zé)這個(gè)客戶端

2.授權(quán)認(rèn)證：在query操作之前，還需要調(diào)用用戶模塊進(jìn)行授權(quán)檢查，來(lái)驗(yàn)證用戶是否有權(quán)限，通過(guò)后，方才提供服務(wù)，連接線程開(kāi)始接受并處理來(lái)自客戶端的SQL語(yǔ)句

• 第二層：核心服務(wù)

1.連接線程接收到SQL語(yǔ)句之后，將語(yǔ)句交給SQL語(yǔ)句解析模塊進(jìn)行語(yǔ)法和語(yǔ)義分析。

2.如果是一個(gè)查詢語(yǔ)句，則可以先看查詢緩存中是否有結(jié)果，如果有結(jié)果則直接返回給客戶端。

3.如果查詢緩存中沒(méi)有結(jié)果，則需要查詢數(shù)據(jù)庫(kù)引擎層，將SQL語(yǔ)句發(fā)給優(yōu)化器，進(jìn)行查詢的優(yōu)化，如果是表變更，則分類交給insert，update，delete，create，alert處理模塊進(jìn)行處理

• 第三層：數(shù)據(jù)庫(kù)引擎層

1.打開(kāi)表，如果需要的話獲取相應(yīng)的鎖。

2.先查詢緩存頁(yè)中有沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如果有則可以直接返回，如果沒(méi)有則從磁盤(pán)上去讀取

3.當(dāng)在磁盤(pán)中找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，則會(huì)加載到緩存中來(lái)，從而使得后面的查詢更加的高效，由于緩存有限，多采用變通的LRU表來(lái)管理緩存頁(yè)，保證緩存的都是經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。

4.最后，獲取數(shù)據(jù)后返回給客戶端，關(guān)閉連接，釋放連接線程。

FAQ分析

1.什么是插件式存儲(chǔ)引擎

存儲(chǔ)引擎就是將數(shù)據(jù)對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，不同的存儲(chǔ)引擎，讀寫(xiě)操作方式也不同，事務(wù)，鎖等都不一樣因?yàn)槲覀冇胁煌臉I(yè)務(wù)需求，所以會(huì)有很多的存儲(chǔ)引擎，在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，因?yàn)榇鎯?chǔ)引擎是基于表的，所以不同的表可以有不同的存儲(chǔ)引擎，允許將存儲(chǔ)引擎加載到正在運(yùn)行的MySQL服務(wù)器中，這就是插件式存儲(chǔ)引擎

2.什么是LRU緩存

一種緩存淘汰機(jī)制策略算法，因?yàn)榫彺娴膬?nèi)存總是有限的，所以緩存滿了就要?jiǎng)h除一些內(nèi)容，給新內(nèi)容騰位置，而在LRU機(jī)制下，淘汰的數(shù)據(jù)被稱為無(wú)用數(shù)據(jù)，LRU的全稱是Least Recently Used，也就是我們認(rèn)為最近使用過(guò)的數(shù)據(jù)都是有用的，很久都沒(méi)用過(guò)的數(shù)據(jù)應(yīng)該就是無(wú)用的，內(nèi)存滿了就優(yōu)先刪除那些最近很久沒(méi)用過(guò)的數(shù)據(jù)

• 在JVM中Ehcache的緩存策略包含

1. LRU - least recently used（最近最少使用）

2. LFU - least frequently used（最不經(jīng)常使用）

3. FIFO - first in first out, the oldest element by creation time（清除最早緩存的數(shù)據(jù)，不關(guān)心是否經(jīng)常使用）

以上是“MySQL邏輯體系架構(gòu)的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！

當(dāng)前名稱：MySQL邏輯體系架構(gòu)的示例分析
本文來(lái)源：http://chinadenli.net/article20/ppsgco.html

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