当前位置:

首页 > 编程开发 > MySQL逻辑架构体系示例及分析

MySQL逻辑架构体系示例及分析

Mysql逻辑体系架构(大致架构分为三层)第一层:连接线程处理客户端——>连接线程处理(连接处理,授权认证,安全)所包含的服务并不是mysql所独有的技术,他们都是服务于C/S程序或者这些程序所需要的(连接处理,授权认证,安全性等等)第二层:包含大部分mysql核心服务查询缓存——>解析器——>优化器——>执行查询查询缓存,解析,分析,优化,缓存,所有内置函数(日期,时间,数学和加密函数)同时,所有的存储引擎提供的功能都集中在这一层(存储过程,触发器,视图)流程:在解析查询之前,要先查询缓存,缓存只能保存

本文目录

    Mysql逻辑体系架构(大致架构分为三层)

    第一层:连接线程处理

    • 客户端——>连接线程处理(连接处理,授权认证,安全)

    所包含的服务并不是mysql所独有的技术,他们都是服务于C/S程序或者这些程序所需要的(连接处理,授权认证,安全性等等)

    第二层:包含大部分mysql核心服务

    • 查询缓存——>解析器——>优化器——>执行查询

    查询缓存,解析,分析,优化,缓存,所有内置函数(日期,时间,数学和加密函数)同时,所有的存储引擎提供的功能都集中在这一层(存储过程,触发器,视图)

    流程:在解析查询之前,要先查询缓存,缓存只能保存查询的信息和结果数据,如果请求一个查询在缓存中存在,就不需要解析,优化和执行查询了,直接返回缓存中所存放的这个查询的结果

    第三层:包含存储引擎

    • 存储引擎负责mysql中数据的存储和提取(和Linux下的文件系统类似)

    每种存储引擎都有优势及劣势,中间的服务层通过API和存储引擎进行通信,这些API接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异,对于查询层尽可能的透明化。

    存储引擎API包含了十几个底层函数,如执行 “ 开始一个事务 ” ,或取出有特定主键的行,但存储引擎一般不会去解析SQL,(InnoDB会解析外键定义,因为其本身没有实现该功能),不同存储引擎之间也不会相互通信,而只是简单的响应上层的服务器请求。

    Mysql逻辑体系架构—详细介绍(分为八个步骤)

    1.Connectors

    • 指的是不同预言中与SQL的交互

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

    2. Enterprise Management Services & Utilities

    • 系统管理和控制工具

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

    3. Connection Pool(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,接受连接请求,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(创建)一个连接线程为其单独服务,并对连接线程进行了缓存,因此不需要为每个client连接单独创建和销毁,而连接线程的主要工作就是负责MySQL Server与客户端的通信,接收客户端的命令请求,传递Server端的结果信息,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等等

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

    4.SQL Interface(SQL接口)

    • 接受用户的SQL命令,并且返回用户需要查询返回的结果,比如select from就是调用SQL Interface

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

    5.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,解析器是由Lex和YACC实现的,是一个很长的脚本,在MySQL中我们习惯将所有Client端发给Server端的命令都称为query,在MySQL Server里面,连接线程接收到客户端的一个Query后,会直接将query传递给专门负责将各种Query进行分类然后转发给各个对应的处理模块

    主要功能:

    • a. 将SQL语句进行语义和语法分析,分解成数据结构,然后按照+同的操作类型进行分类,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. 如果在分解构成中遇到错误,那么就说明这个sql语句是不合理的

    Query Translation,Object Privilege

    6.Optimizer(查询优化器)

    SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化,就是优化客户端请求query,根据客户端请求的query语句和数据库中的一些统计信息,在一系列算法基础上进行分析,得出一个最优策略,告诉后面的程序如何取得这个query语句的结果,使用的是 “选取-投影-联接” 策略进行查询;
    比如:select uid,name from user where gender=1;
    这个查询语句先根据where后面的语句进行选取,而不是先将表全部查询出来以后再进行gender过滤,然后根据uid和name进行属性投影,而不是将所有的属性全部取出来以后再进行过滤,最后将这两个查询条件联接起来生成最终的查询结果

    Access Paths,Statistics

    7.Cache 和 Buffer(查询缓存)

    主要功能是将客户端提交给 Mysql 的 Select的类query请求的返回的结果集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。
    如果查询缓存中有有效的命中查询结果,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,权限缓存等等

    Global and Engine Specific Caches & Buffers

    8.pluggable storage Engines(插件式存储引擎)

    • 存储引擎接口:MySQL区别于其他数据库的最重要的特点就是其插件式的表存储引擎。

    • MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持,这些标准与存储引擎本身无关,可能是每个数据库系统都必须的,比如SQL分析器和优化器等,而存储引擎是底层物理结构的实现。每个存储引擎开发者都可以按照自己的意愿进行开发。

    9.file system

    • 文件系统,数据,日志(redo,undo)索引,错误日志,查询记录,慢查询等

    注意:存储引擎是基于表的,而不是数据库

    数据库的工作流程

    建立TCP连接——>验证用户——>创建线程解析SQL——>生成执行计划——>开表——>搜寻buffer看所需数据页是否被缓存——>从磁盘扫描数据——>获取数据并写入buffer pool——>返回数据给客户端——>关闭表——>关闭线程——>关闭连接

    • 最上层:客户端连接

    1.连接处理:客户端同数据库服务层建立TCP连接,连接管理模块会建立连接,并请求一个连接线程,如果连接池中有空闲的连接线程,则分配给这个连接,如果没有,在没有超过最大线程连接数的情况下,创建新的连接线程负责这个客户端

    2.授权认证:在query操作之前,还需要调用用户模块进行授权检查,来验证用户是否有权限,通过后,方才提供服务,连接线程开始接受并处理来自客户端的SQL语句

    • 第二层:核心服务

    1.连接线程接收到SQL语句之后,将语句交给SQL语句解析模块进行语法和语义分析。

    2.如果是一个查询语句,则可以先看查询缓存中是否有结果,如果有结果则直接返回给客户端。

    3.如果查询缓存中没有结果,则需要查询数据库引擎层,将SQL语句发给优化器,进行查询的优化,如果是表变更,则分类交给insert,update,delete,create,alert处理模块进行处理

    • 第三层:数据库引擎层

    1.打开表,如果需要的话获取相应的锁。

    2.先查询缓存页中有没有相应的数据,如果有则可以直接返回,如果没有则从磁盘上去读取

    3.当在磁盘中找到相应的数据之后,则会加载到缓存中来,从而使得后面的查询更加的高效,由于缓存有限,多采用变通的LRU表来管理缓存页,保证缓存的都是经常访问的数据。

    4.最后,获取数据后返回给客户端,关闭连接,释放连接线程。

    FAQ分析

    1.什么是插件式存储引擎

    存储引擎就是将数据对磁盘进行读写操作,不同的存储引擎,读写操作方式也不同,事务,锁等都不一样因为我们有不同的业务需求,所以会有很多的存储引擎,在一个数据库中,因为存储引擎是基于表的,所以不同的表可以有不同的存储引擎,允许将存储引擎加载到正在运行的MySQL服务器中,这就是插件式存储引擎

    2.什么是LRU缓存

    一种缓存淘汰机制策略算法,因为缓存的内存总是有限的,所以缓存满了就要删除一些内容,给新内容腾位置,而在LRU机制下,淘汰的数据被称为无用数据,LRU的全称是Least Recently Used,也就是我们认为最近使用过的数据都是有用的,很久都没用过的数据应该就是无用的,内存满了就优先删除那些最近很久没用过的数据

    • 在JVM中Ehcache的缓存策略包含

    1. LRU - least recently used(最近最少使用)

    2. LFU - least frequently used(最不经常使用)

    3. FIFO - first in first out, the oldest element by creation time(清除最早缓存的数据,不关心是否经常使用)

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发 MySQL
    相关文章 更多
    navicat导入数据库步骤详解及常见问题处理教程
    navicat导入数据库步骤详解及常见问题处理教程

    详解Navicat导入数据库的标准步骤,涵盖SQL脚本执行与CSV数据导入两种核心场景。针对导入过程中常见的字符集乱码、主键冲突及外键约束错误,提供具体的设置方法与修复建议,确保数据迁移准确无误。

    SQL主键约束和唯一约束有什么区别
    SQL主键约束和唯一约束有什么区别

    深入理解SQL PRIMARY KEY与UNIQUE约束的区别。文章从行标识与重复限制的目标出发,详解主键的非空特性、外键引用角色以及多数据库对NULL值的处理差异。结合users表实战示例,指导开发者如何根据字段稳定性与业务语义合理选择约束类型,避免设计误区。

    SQL约束有哪些类型及作用
    SQL约束有哪些类型及作用

    刚开始设计关系型数据库?了解PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、UNIQUE、NOT NULL、CHECK、DEFAULT等约束的作用、语法和排错方法。本文以PostgreSQL语法为主,结合用户订单场景,清晰展示如何防止脏数据并处理常见约束冲突。

    SQL游标常见错误排查:死锁与资源未释放问题
    SQL游标常见错误排查:死锁与资源未释放问题

    深入解析SQL游标导致的死锁与资源未释放问题。通过PostgreSQL与MySQL语法对比,展示如何识别长事务持锁、分析锁等待链,并提供短事务提交、异常清理及批量处理的最佳实践,确保数据库连接与锁资源及时释放。

    SQL中怎么创建和删除约束
    SQL中怎么创建和删除约束

    后端开发者在维护数据库时,常需对现有表添加主键、唯一或外键约束。若直接执行ADD CONSTRAINT,往往因存量数据不合规导致报错。本文详解操作前的数据清洗步骤、标准SQL语法及MySQL等特殊写法,帮助你在生产环境安全完成结构变更。

    SQL分组统计查询:GROUP BY与HAVING子句用法示例
    SQL分组统计查询:GROUP BY与HAVING子句用法示例

    针对 SQL 初学者的分组统计实战指南。深入解析 GROUP BY 分组机制、WHERE 与 HAVING 的执行时机差异,以及 COUNT 函数对 NULL 值的处理逻辑。通过具体代码示例演示如何正确筛选聚合结果,并排查因 JOIN 连接导致的统计数据异常,提升报表准确性。

    SQL Server与MySQL游标基本语法及完整代码示例
    SQL Server与MySQL游标基本语法及完整代码示例

    本文详细对比SQL Server和MySQL中游标的基本用法。从DECLARE声明到FETCH遍历,再到CLOSE关闭与DEALLOCATE/Handler清理,解析两者在语法结构、变量接收及异常处理上的核心差异。通过标准代码示例展示如何安全使用游标,避免资源泄漏,适用于需要进行数据库存储过程开发或跨平台迁移的开发者。

    SQL多表连接区别:INNER JOIN与LEFT JOIN的使用场景
    SQL多表连接区别:INNER JOIN与LEFT JOIN的使用场景

    深入解析SQL中INNER JOIN与LEFT JOIN的核心区别。通过users和orders表实例,展示匹配行保留与NULL补位机制,重点讲解ON与WHERE子句中放置右表过滤条件的不同后果,提供防止LEFT JOIN退化的实战技巧及行数异常排查步骤。

    SQL CHECK约束的用法与取值范围限制
    SQL CHECK约束的用法与取值范围限制

    深入理解 SQL CHECK 约束在 PostgreSQL、MySQL 等数据库中的实现差异。文章通过订单业务场景,讲解如何定义单列范围与多列逻辑约束,分析 NULL 值对布尔条件的影响,并提供修改已有表结构时的安全操作建议,帮助开发者构建更健壮的数据完整性防线。

    SQL外键约束怎么用及级联操作说明
    SQL外键约束怎么用及级联操作说明

    后端开发中,如何正确使用 SQL 外键约束来维护订单与明细表的关系?本文通过 PostgreSQL 示例,深入讲解外键的创建语法、插入顺序要求,以及 ON DELETE CASCADE、RESTRICT、SET NULL 等策略的实际影响与风险控制,助你构建健壮的数据库结构。

    查看更多
    精品专题 更多
    装机必备
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows
    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程
    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    Mac软件 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    Aperty macOS版
    Aperty macOS版
    macOS

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    WINDOWS 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    PixTV 网页版
    PixTV 网页版
    Windows

    PixTV 是一款在浏览器中使用的 AI 视觉内容创作平台,提供图片、视频、音频、文字生成、AI 分镜、局部重绘、提示词反推和无限画布等工具,适合短剧、漫剧、广告及社交媒体内容制作。