MySQL数据库体系结构

MySQL 体系结构

C/S (Client/Server) 模型

C/S 结构是一种软件系统体系结构，

C 是英文单词 “Client” 的首字母，即客户端的意思，C/S 就是 “Client/Server” 的缩写，即 “客户端 / 服务器” 模式。MySQL
C/S 可如下图所示

MySQL 连接

实现 MySQL 连接的方式主要有两种，

基于 TCP/IP 的连接，适用于远程、本地
基于 Socket 方式连接，仅限于本地连接

# TCP/IP方式（远程、本地）
mysql -h 192.168.0.51 -P 3306 -u root -p paynepasswd

# Socket方式(仅本地)
mysql -S /tmp/mysql.sock -u root -p paynepasswd

在 Linux 中 /etc/my.cnf 文件中显示（已完成 MySQL 的安装）

socket=/tmp/mysql.sock

# /etc/my.cnf    示例如下                                                                                    
[client]
#password       = your_password
port            = 3306
socket          = /tmp/mysql.sock

[mysqld]
port            = 3306
socket          = /tmp/mysql.sock
datadir = /www/server/data
default_storage_engine = InnoDB
performance_schema_max_table_instances = 400
table_definition_cache = 400
skip-external-locking
key_buffer_size = 1024M

---略

服务器端 (实例)

实例：My sqld + 工作线程 + 预分配内存

功能：管理数据 (增删改查等)

mysqld 逻辑结构

mysqld 的工作模型可分为两块，server 层，引擎层，server 层可细分为连接层、SQL层

连接层

提供连接协议（socket、TCP/IP）
验证用户（账号名、密码、权限）
提供用户专用线程

SQL 层

接收上层传送的 SQL 语句
语法验证模块：验证语句语法，是否满足 SQL_MODE
语义检查：判断 SQL 语句的类型 (DDL、DCL、DML、DQL)
执行权限检查：对语句执行前，进行预处理，生成解析树 (执行计划)
优化器：根据解析器得出的多种执行计划，进行判断，选择最优的执行计划代价模型：资源（CPU IO MEM）的耗损评估性能好坏
执行器：根据最优执行计划，执行 SQL 语句，产生执行结果
提供查询缓存（默认是没开启的）常使用 redis、tair 替代查询缓存功能
提供日志记录（日志管理章节）：binlog，默认是没开启的。

存储引擎层

类似于 Linux 中的文件系统

负责根据 SQL 层执行的结果，从磁盘上拿数据
将 16 进制的磁盘数据，交由 SQL 结构化化成表
连接层的专用线程返回给用户

数据库逻辑结构

库：库名，库属性
表：表名、属性、
- 列：列名 (字段), 列属性 (数据类型，约束等)
- 数据行 (记录)

库的物理存储结构

表的物理存储结构

MyISAM（一种引擎）的表：
-rw-r----- 1 mysql mysql   10816 Apr 18 8:37 user.frm
-rw-r----- 1 mysql mysql     396 Apr 18 11:20  user.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql    4096 Apr 18 17:48 user.MYI

InnoDB(默认的存储引擎)的表：
-rw-r----- 1 mysql mysql    8636 Apr 18 9:37 time_zone.frm
-rw-r----- 1 mysql mysql   98304 Apr 18 1:37 time_zone.ibd
time_zone.frm：存储列相关信息
time_zone.ibd：数据行+索引

表的段、区、页（16k）

页：最小的存储单元，默认16k
区：64个连续的页，共1M
段：一个表就是一个段，包含一个或多个区

执行 SQL 流程

假设忽略权限验证、表操作验证

客户端发送一条 SQL 语句给 MySQL 服务器。
MySQL 服务器先检查查询缓存，如果查询缓存中存在待查询的结果数据，则会立刻返回查询缓存中的结果数据，否则执行下一阶段的处理。
MySQL 服务器通过解析器和预处理器对 SQL 语句进行解析和预处理，并将生成的 SQL 语句解析树传递给查询优化器。
查询优化器将 SQL 解析树进行进一步处理，生成对应的执行计划。
MySQL 服务器根据查询优化器生成的执行计划，通过查询执行引擎调用存储引擎的 API 来执行查询操作。
存储引擎查询数据库中的数据，并将结果返回给查询执行引擎。
查询执行引擎将结果保存在查询缓存中，并通过数据库连接 / 线程处理返回给客户端。

Payne 的个人小屋

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