Mysql结构和运行流程

Mysql结构和运行流程

Mysql结构

简单版本结构

稍微细一点的结构

MySQL = 客户端 + 服务端
    客户端 = Connection(语言连接器例如：PHP-pdo，MySQLi)
    服务端 = SQL层 + 存储引擎层
        SQL层 = 链接/线程处理 + 查询缓存 + 分析器 + 优化器
        存储引擎 = InnoDB + MariaDB + .....

Connection：这一块其实主要是其他语言的连接，并不属于MySQL本身；主要是其他语言对于MySQL的连接操作的工具比如PHP中的：pdo，mysqli或者Navicat for MySQL

SQL层：功能主要包括权限判断，SQL解析功能和查询缓存处理等。

1. 链接/线程处理：客户端通过 连接/线程层 来连接MySQL数据库，连接/线程层主要用来处理客户端的请求、身份验证和数据库安全性验证等。
2. 查询缓存和查询分析器是SQL层的核心部分，其中主要涉及查询的解析、优化、缓存、以及所有内置的函数，存储过程，触发器，视图等功能。
3. 优化器主要负责存储和获取所有存储在MySQL中的数据。

运行流程

这里将执行流程大体分为：启动->连接->处理->结果处理

(下面顺序标号对应上图中的步骤号)

启动

• 1）通过命令net start mysql(windows) / service mysql start(linux)启动MySQL服务
• 2）调用初始模块；初始化模块就是在数据库启动的时候，对整个数据库做的一些初始化操作，比如各种系统环境变量的初始化，各种缓存，存储引擎初始化设置等。

连接

• 3）用户发送一条SQL，这个时候会被网络交互模块监听到用户的操作请求，传递给连接管理模块
• 4）接收到请求转发到进/线程连接模块
• 5）调用用户模块来进行权限检测（访问数据库的权限），如果监测失败，直接返回，不往下走了。
• 6）通过检测之后就会去线程连接池中查找空闲的被缓存的线程连接,如果找到就返回，如果没找到就重新创建一个。客户端请求对接，如果没找到，则创建一个新的线程连接
• 7）将线程连接和客户端请求对接后返回给下一步

处理

• 8）在用户权限校验成功并且获得新的连接池之后就会去命令分发器，判断命令的类型如果是select就会去访问查询缓存，如果没有就会往下执行；
• 9）如果是select，并且开启查询缓存之后就会去缓存中查询是否有与之相匹配的SQL,如果有就会校验用户访问该数据的权限;通过就返回,不通过就会返回错误信息. 如果数据没有就会往下执行;
• 10）会记录过程中的SQL操作过程到日志文件中（觉得其实记录日志应该是在查询缓存模块之前，只要有sql操作进入命令分发器，就会进行日志记录）
• 11）在第8,9步 没有满足相应条件之后往下执行进入命令解析器,经过词法分析,语法分析后生成解析树
• 12）根据操作转到对应的模块处理(预处理阶段)，根据SQL选择执行的模块
• 13）模块收到请求后，通过访问控制模块检查所连接的用户是否有访问目标表和目标字段的权限（是指访问这些数据的权限）
• 14）有权限表管理模块先查看table cache中是否存在，有则直接对应的表和获取锁，否则重新打开表文件
• 15）根据表的ENGINE数据，获取表的存储引擎类型等信息
• 16）通过接口调用对应的存储引擎处理
• 17）返回查询之后数据内容

用户模块：主要功能是用于控制用户登入连接的权限和用户授权管理。

访问控制模块：主要用于监控用户的每一个操作。访问控制模块实现的功能就是根据用户模块中不同的用户授权，以及根据其数据库的各种约束来控制用户对数据的访问。用户模块和访问控制模块结合起来，就组成了MySQL数据库的权限管理功能。

查询优化器：这个模块主要是讲客户端发送的查询请求，在之前算法的基础上分析，计算出一个最优的查询策略，优化之后会提高查询访问的速度，最后根据其最优策略返回查询语句。

表变更管理模块：主要负责完成DML和DDl的查询，列如，insert，update，delete，create table，alter table等语句处理。

表维护模块：主要用于检测表的状态，分析，优化表结构，以及修复表。

复制模块：复制模块分为Master模块和Slave模块两部分。Master模块主要负责复制环境中读取Master端的binary日志，以及Slave端的I/O线程交互等工作。

状态模块：在客户端请求系统状态的时候，系统状态模块主要负责将各种状态的数据返回给用户。最常用的一些查询状态的命令包括show status，show variable是等，都是通过这个模块负责返回的。

表管理模块：主要就是维护系统生成的表文件。列如MyISAM存储引擎就生成frm，myd，myi文件，维护这些文件，江哥哥表结构的信息缓存起来，另外该模块还管理表级别的锁。

存储引擎接口模块：MySQL实现了其数据库底层存储引擎的插件师管理，将各种数据处理高度抽象画。

结果处理

1. 命令执行完了之后，将结果集返回给进/线程连接模块(返回的也可以是相应标识，成功失败)
2. 进/线程连接模块进行后续的清理工作，并继续等待请求或断开与客户端的连接

本文章内容来在经过六星培训的讲解后根据课件进行整理和发布的。