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MySQL基础架构

MySQL的逻辑架构可以分为两大部分：Server层和存储引擎层。

1. Server层：
   • 包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等。
   • 涵盖MySQL的大多数核心服务功能，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等）。
   • 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。
2. 存储引擎层：
   • 负责数据的存储和提取。
   • 架构模式是插件式的，支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎。
   • 最常用的存储引擎是InnoDB，从MySQL5.5.5版本开始成为默认存储引擎。

SQL查询语句的执行流程

1. 连接器

• 功能：负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。
• 连接命令：mysql -h$ip -P$port -u$user -p
• 认证：连接器会认证用户名和密码，如果认证失败，会返回“Access denied for user”错误。
• 权限管理：连接成功后，连接器会到权限表中查出用户拥有的权限，之后的权限判断逻辑依赖于此时读到的权限。
• 空闲连接：连接完成后，如果没有后续动作，连接会处于空闲状态，可以通过show processlist命令查看。Command列显示为“Sleep”的行表示空闲连接。
• 连接断开：如果客户端太长时间没动静，连接器会自动断开连接，时间由参数wait_timeout控制，默认值是8小时。
• 长连接和短连接：
  • 长连接：连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。
  • 短连接：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。
  • 长连接问题：长连接累积可能导致MySQL占用内存涨得特别快，因为MySQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的，这些资源会在连接断开的时候才释放。
  • 解决方案：
    1. 定期断开长连接，使用一段时间后断开连接，之后要查询再重连。
    2. 使用MySQL5.7或更新版本，可以通过执行mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。

2. 查询缓存

• 功能：MySQL拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。
• 缓存机制：如果查询命中缓存，MySQL不需要执行后面的复杂操作，就可以直接返回结果。
• 缓存失效：查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。
• 建议：大多数情况下不建议使用查询缓存，除非业务中有静态表，很长时间才会更新一次。
• MySQL8.0：直接将查询缓存的整块功能删掉了。

3. 分析器

• 功能：对SQL语句做解析，判断SQL语句是否满足MySQL语法。
• 词法分析：识别出SQL语句中的字符串分别是什么，代表什么。
• 语法分析：根据词法分析的结果，判断SQL语句是否符合语法规则，如果不符合，会返回错误提醒。

4. 优化器

• 功能：在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。
• 执行方案：优化器阶段完成后，语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段。

5. 执行器

• 功能：开始执行语句，判断是否有权限，如果有权限，就打开表继续执行。
• 执行流程：
  • 调用存储引擎提供的接口，逐行扫描表数据，判断是否满足条件，将满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。
  • 对于有索引的表，执行的逻辑也差不多，调用引擎提供的接口取满足条件的行。