(一)MySQL的架构介绍

为什么算法这么难

MySQL的架构介绍

mysql的分层思想

  1. 和其它数据库相比,MySQL有点与众不同,它的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎的架构上。
  2. 插件式的存储引擎架构将查询处理和其它的系统任务以及数据的存储提取相分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。

mysql四层架构

  • 连接层

最上层是一些客户端和连接服务。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念,为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。

  • 服务层

第二层架构主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,缓存的查询,SQL的分析和优化以及部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现,如过程、函数等。

在该层,服务器会解析查询并创建相应的内部解析树,并完成相应的优化(如确定查询表的顺序,是否利用索引等),最后生成相应的执行操作。

如果是select语句,服务器还会查询内部的缓存。如果缓存空间足够大,这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。

Management Serveices & Utilities系统管理和控制工具
SQL InterfaceSQL接口。接收用户的命令,并返回用户查询的结果(例如select from就是调用SQL接口)
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
Optimizer查询优化器。SQL语句在查询前会使用查询优化器对查询进行优化(比如有where条件时,优化器来决定先投影还是先过滤)
Caches 和 Buffers查询缓存。如果查询缓存有命中的查询结果,查询语句就可以直接去缓存中取数据。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。
  • 引擎层

存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取,服务器通过API和存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同,我们可以根据需要进行选取。(后面介绍MyISAM和InnoDB)

存储引擎是基于表的,而不是数据库

  • 存储层

将数据存储在运行于裸设备的文件系统之上,并完成与存储引擎的交互

mysql 的查询流程大致是:

  1. MySQL客户端通过协议与MySQL服务器建连接,发送查询语句。先检查查询缓存,如果命中,直接返回结果;否则进行语句解析。
  2. 语法解析和预处理:首先MySQL通过关键字将SQL语句进行解析,并生成一颗对应的“解析树”。MySQL解析器使用mysql语法规则验证和解析查询;预处理器则根据一些mysql规则进一步检查解析树是否合法。
  3. 当解析树被认为是合法的了,则由优化器将其转化成执行计划。一条查询可以有很多种执行方式,最后都返回相同的结果,优化器的作用就是找到这其中最好的执行计划。
  4. 然后,MySQL默认使用的BTREE索引。

MySQL 存储引擎

MyISAM 引擎和 InnoDb 引擎的对比

对比项MyISAMInnoDB
主外键不支持支持
事务不支持支持
行表锁表锁,即使操作一条记录也会锁住整个表,不适合高并发的操作行锁,操作时只锁某一行,不对其它行有影响。适合高并发的操作
缓存只缓存索引,不缓存真实数据不仅缓存索引还缓存真实数据,对内存要求较高,而且内存大小对性能有决定性的影响。
表空间
关注点性能事务
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