MySQL架构的那些事

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MySQL架构的那些事

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最近深入学习了一下mysql的内容,想把自己的理解分享出来.

mysql架构

逻辑架构


  • Connectors:连接器

  • Management Service & Utillties :系统管理和控制工具

  • Connection Pool:连接池

    管理缓冲用户连接,线程处理等需要缓存的需求。 负责监听对 MySQL Server 的各种请求,接收连接请求,转发所有连接请求到线程管理模块。每 一个连接上 MySQL Server 的客户端请求都会被分配(或创建)一个连接线程为其单独服务。 而连接线程的主要工作就是负责 MySQL Server 与客户端的通信,接受客户端的命令请求,传递 Server 端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程。包括线程的创建,线程的 cache 等。

  • SQL Interface: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SQL Interface

  • Parser:解析器

    SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。 主要功能: a . 将SQL语句进行语义和语法的分析,分解成数据结构,然后按照不同的操作类型进行分类,然后做出 针对性的转发到后续步骤,以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。 b. 如果在分解过程中遇到错误,那么就说明这个sql语句是不合理的。

  • optimizer:优化器

    SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。explain语句查看的SQL语句执行计划,就是由查询优化器生成的

  • Caches & Buffers: 缓存

    他的主要功能是将客户端提交给MySQL的 select请求的返回结果集 cache 到内存中,与该 query 的一个 hash 值 做一个对应。该 Query 所取数据的基表发生任何数据的变化之后, MySQL 会自动使该query 的Cache 失效。在读写比例非常高的应用系统中, Query Cache 对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。

    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。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存,记录缓存,key缓存,权限缓存等


    存储引擎

MyISAM 高速引擎,拥有较高的插入,查询速度,但不支持事务、不支持行
锁、支持3种不同的存储格式。包括静态型、动态型和压缩型。
InnoDB 5.5版本后MySQL的默认数据库,支持事务和行级锁定,事务处
理、回滚、崩溃修复能力和多版本并发控制的事务安全,比
MyISAM处理速度稍慢、支持外键(FOREIGN KEY)
ISAM MyISAM的前身,MySQL5.0以后不再默认安装
MRG_MyISAM(MERGE) 将多个表联合成一个表使用,在超大规模数据存储时很有用
Memory 内存存储引擎,拥有极高的插入,更新和查询效率。但是会占用和
数据量成正比的内存空间。只在内存上保存数据,意味着数据可能
会丢失
Falcon 一种新的存储引擎,支持事物处理,传言可能是InnoDB的替代者
Archive 将数据压缩后进行存储,非常适合存储大量的独立的,作为历史记
录的数据,但是只能进行插入和查询操作
CSV CSV 存储引擎是基于 CSV 格式文件存储数据(应用于跨平台的数据
交换)

执行流程


物理结构

  • MySQL是通过文件系统对数据和索引进行存储的
  • MySQL从物理结构上可以分为日志文件和数据索引文件
  • MySQL在Linux中的数据索引文件和日志文件都在/var/lib/mysql目录下。
  • 日志文件采用顺序IO方式存储、数据文件采用随机IO方式存储。

日志文件

​ mysql的日志文件都是IO顺序插入的,顺序插入的优点是速度快.缺点是会产生磁盘碎片

  • errorlog:错误日志

    默认是开启的,而且从5.5.7以后无法关闭错误日志,错误日志记录了运行过程中遇到的所有严重的错误信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息。

    默认的错误日志名称:hostname.err。

    错误日志所记录的信息是可以通过log-error和log-warnings来定义的,其中log-err是定义是否启用错误日志的功能和错误日志的存储位置,log-warnings是定义是否将警告信息也定义至错误日志中。

  • bin log:二进制

    ​ 其中mysql-bin是binlog日志文件的basename,binlog日志文件的完整名称:mysql-bin-000001.log

    binlog记录了数据库所有的ddl语句和dml语句,但不包括select语句内容,语句以事件的形式保存,描述了数据的变更顺序,binlog还包括了每个更新语句的执行时间信息。如果是DDL语句,则直接记录到binlog日志,而DML语句,必须通过事务提交才能记录到binlog日志中。

    binlog主要用于实现mysql主从复制、数据备份、数据恢复。

  • general query log:通用查询日志

    由于通用查询日志会记录用户的所有操作,其中还包含增删查改等信息,在并发操作大的环境下会产生大量的信息从而导致不必要的磁盘IO,会影响mysql的性能的。如若不是为了调试数据库的目的建议不要开启查询日志。

  • slow query log:慢查询日志

    记录执行时间超过long_query_time秒的所有查询,便于收集查询时间比较长的SQL语句

    在数据库调优的时候,慢查询是一个很好的参考项

  • redo log:重做日志

    • 确保事务的持久性

    ​ 在提交事务后,redo log buffer 中的数据会通过顺序IO的方式持久化到 redo log file 中.

    ​ 在数据库发生宕机的时候,此时脏页数据并未落盘,也就是没有存储到磁盘中.重启的时候会 从redo日志中恢复数据,确保了事务的持久性

  • undo log:回滚日志

    保存了事务发生的上一个版本数据,形成一个版本链,可以用于回滚.

    mvcc多版本并发控制中的非锁定读.

  • relay log:中继日志

    是在主从复制环境中产生的日志。 主要作用是为了从机可以从中继日志中获取到主机同步过来的SQL语句,然后执行到从机中。

数据文件

InnoDB数据文件

  • .frm文件:主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
  • .ibd:使用独享表空间存储表数据和索引信息,一张表对应一个ibd文件
  • .ibdte:使用共享表空间存储表数据和索引信息,所有表共同使用一个或者多个ibdata文 件

MyIsam数据文件

  • .frm文件:主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
  • .myd文件:主要用来存储表数据信息。
  • .myi文件:主要用来存储表数据文件中任何索引的数据树。

本篇博客从mysql逻辑架构和物理结构两方面介绍了mysql 的总体概览,接下来博主会一点点的把自己所理解的mysql写出来,希望各位看官多多指点.

下一期:mysql那些事之索引

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