如何建设一个自己的网站首页,肇庆城乡建设网站,上海官网建设,网站案例英文这是【MySQL原理解析】的第一篇文章#xff0c;MySQL我看了很多的书与教程#xff0c;对其原理有一定的理解#xff0c;一直想写一系列的文章来把MySQL的原理给讲清楚#xff0c;一直没有时间写#xff0c;今天算是个开头吧。万事开头难#xff0c;咱们先破了这个开头MySQL我看了很多的书与教程对其原理有一定的理解一直想写一系列的文章来把MySQL的原理给讲清楚一直没有时间写今天算是个开头吧。万事开头难咱们先破了这个开头
MySQL基本架构
我们常说看一件事不要直接陷入细节应该先从整体框架与流程上把握住先从最高的维度理解问题然后再逐步深入各个模块。学习MySQL也是一样在使用MySQL的过程中我们最开始都是从一条简单的查询语句开始。如在学生表student中按照学生的id来查学生的信息 select * from student where id 100;在我们程序员眼里这就是一条sql语句执行之后返回一条结果。这看起来很简单的过程实际在MySQL内部却是一个非常复杂的过程。今天我们就来把这个过程拆解出来。 下面给出的是MySQL的基本架构示意图从中可以看出SQL语句在MySQL的各个功能模块的执行过程。 MySQL的基本架构可以分为两大块一块是Server层一块是存储引擎层。
Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等。涵盖了MySQL大多数的核心服务功能、以及所有的内置函数所有跨存储引擎的功能都在这一层实现比如存储过程、触发器。视图等。
存储引擎层负责数据的存储与提取。其架构模式是插件式的支持InnoDB、MyISAM、Memmory等多个存储引擎。最常用的是InnoDB存储引擎。所以我们的系列文章也主要是以InnoDB存储引擎为主。
连接器
在客户端执行上面的查询语句时客户端首先会与服务端建立一个TCP连接每个客户端连接都会在服务端进程中拥有一个线程。这个连接的查询只会在这个单独的线程中执行该线程只能轮流在某个CPU中运行。服务器会负责缓存线程因此不需要为每一个新建的连接创建或者销毁线程。在连接的过程中还涉及到一些安全校验与权限校验等。
连接成功后如果没有后续的动作这个连接就处于空闲的状态你可以使用 show processlist 命令来查看线程的各个状态。客户端如果长时间没有动静连接器会自动将它断开。这个时间由参数wait_timeout控制一般是8小时。如果在连接被断开后客户端再次发送请求的话就会收到一个错误提醒Lost connection to MySQL server during query。这时候如果还要继续查询就要重新建立连接然后再执行请求。
在数据库领域长连接是连接成功后如果客户端有请求则一直使用同一个连接。短连接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接下次查询再重新建立一个。
我们知道TCP建立连接的过程都是非常复杂的所以应该降低建立连接这个动作也就是尽量使用长连接。但是全部使用长连接后有可能也会导致MySQL占用内存特别快这是因为MySQL在执行的过程中临时使用的内存都是管理在连接对象里的。这些临时使用的内存在断开连接才会被释放。所以如果长连接积累下来可能导致占用内存太大被系统强行杀掉OOM异常重启。
想要使用长连接并且还要解决这种OOM问题的话可以考虑以下两种方案。
定期断开长连接。使用一段时间或者程序里面判断执行一个占用很大内存的查询后断开连接之后要查询再重连。在比较新的MySQL版本中可以在每次执行一个比较大的操作后执行mysql_reset_connection操作来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限校验等但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。
查询缓存
连接建立成功后就可以进行select查询语句了。MySQL拿到一个查询请求后会先到查询缓存看看之前是否有过一样的查询如果有则直接返回结果。如果没有才会进行后面的操作。
我们可以看到查询缓存如果命中就不会走后面的分析器、优化器以及存储引擎提取数据了。但是存储引擎在最新的MySQL8.0版本中已经不再支持查询缓存的功能了。为什么呢
因为查询缓存失效非常频繁只要有对一个表的更新操作这个表上所的查询缓存都会被清空。因此很可能你费劲的把缓存建立起来还没使用呢就被一个更新全清空了。对于更新压力大的数据库来说查询缓存的命中率会非常低。
分析器
解析器说白了就是对你输入的sql语句的解析解析成MySQL这个服务端程序能够识别的代码。解析的过程中肯定会有判断sql语句是否正确的语法解析的过程。如果你的语法不对肯定会报错。这个过程的原理涉及到词法分析树与语法分析树较为复杂这里暂时不深究。
优化器
经过分析器解析出MySQL能够识别出的代码后优化器会对这部分查询代码做一系列的算法优化包括重写查询、决定表的读取顺序以及选择合适的索引等。用户可以通过特殊的关键字提示hint优化器影响它的决策过程。也可以请求优化器解释explain优化过程的各个因素使用户可以知道服务器是如何进行优化决策的。
对于优化器有哪些优化方法来优化查询在后面的章节我们会详细说明。
执行器
MySQL通过分析器知道了你要做什么通过优化器知道了该如何做接下来就该真正的开始执行了。
在开始执行的时候MySQL会再次判断本次查询是否对要查询的表有执行查询的权限如果没有会报错。如果有权限就打开表继续执行。打开表的时候执行器会根据这个表所使用的存储引擎选择对应的存储引擎接口。
小结
本篇文章主要讲解了MySQL的基本架构MySQL的整体架构还是非常复杂的我们能够将MySQL的基本架构搞懂就行。这次主要学会一条查询语句大致需要经历哪些流程经过了哪些模块每一个模块的细化流程都相当复杂我们也不必把每一个模块都搞懂。作为一名后端开发人员将优化器与存储引擎层的相关原理搞懂就可以。
在后面的章节我们会深入学习优化器与存储引擎相关原理
