MySQL逻辑架构是什么

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MySQL 逻辑架构是什么，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

逻辑架构图：

我们把上面的图简化一下，就有了如下所示的 MySQL 简易的逻辑架构，稍后我们会详细分析每一个组件。

MySQL 从整体上可以分为 Server 层和存储引擎层。

Server 层

大多数的 MySQL 的核心服务功能都是在 Server 层，它包括连接器、查询缓存、解析器、优化器、执行器。

Server 层涵盖了 MySQL 的大部分功能，包括查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数 (例如：日期、时间、数学和加密函数)，所有跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等。

连接器

每个客户端连接都会在服务器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。

当客户端应用连接到 MySQL 服务器时，首先接待它的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

连接 MySQL 服务器的命令：

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

输完命令之后，会提示我们输入密码，也可以将密码写在 - p 后面，但是这样会存在密码泄漏的风险。

如果根据我们输入的用户名和密码无法连接到服务器，我们能看到如下的报错：

[root@codegirl ~]# mysql -hlocalhost -P3306 -uroot -p Enter password: ERROR 1045 (28000): Access denied for user  root @ localhost  (using password: YES)

这个报错信息就是连接器返回的。

所以当我们通过客户端命令 mysql 与服务器建立连接时，连接器做了两件事情：

认证用户名和密码，如果认证失败，我们就收到了上述 1045 的异常，客户端程序就结束了执行。如果认证成功，客户端就与服务器建立了连接。

连接成功之后，连接器会继续验证用户的权限，比如我们有哪些表的查询权限，哪些表的修改权限，或者是授权权限。之后这个连接中的权限判断逻辑，都是基于此时读到的权限。所以如果修改了权限，一定要记得重新连接!

连接器的连接又分为长连接和短连接。

长连接：连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用通过一个连接。

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连接。

建立连接的过程比较复杂，现在绝大部分的服务都是使用的长连接。

如果建立连接之后，客户端一直没有请求，这个时候连接就会断开。这个时间由参数 wait_timeout 控制，默认为 8 小时。

查看 MySQL 的连接时间设置：

mysql  show variables like  wait_timeout%

超时时间的设置单位为秒，28800/60/60 = 8h;

查询缓存

建立连接之后，我们就可以执行 sql 语句了。

select 查询语句：

mysql  select * from user where id = 1;

它不是直接去查询表里的数据，而是先查询缓存，如果缓存中存在则直接返回缓存中的数据，缓存中不存在再去表里查询数据，然后将查询到的结果添加到缓存里。

这个逻辑就像是我们为了减轻数据库的压力加了 Redis 缓存一样。如果缓存存在，就不需要后面的解析和执行步骤，效率会大大提高。

MySQL 缓存的数据是以 key-value 的形式存在的，key 就是我们的查询 sql 语句，value 就是这个 sql 语句对应的查询结果。

那这个时候我们不禁会想，数据库的数据如果经常变更是不是缓存需要及时失效，这样在下次查询的时候我们就可以获取到最新的数据了。

是的，MySQL 只要表的数据或者表结构有变化，这张表的所有缓存都会失效。所以如果是一张经常涉及到增删改的表，缓存并没有太多实际的意义，可能刚加了缓存接下来就更新了，费了老大劲加的缓存又失效了。但是如果我们的表是系统配置这类的静态表，缓存就能起到作用。

在开发中，如果我们测试某个 sql 的执行时间，首先要确定缓存是否可用。查询缓存是否可用的命令：

mysql  show variables like  %have_query_cache%

缓存是默认可用的：

修改缓存的配置，我们可以修改 MySQL 的配置文件：/etc/my.cnf，添加配置：query_cache_type=0;

其中可选项为：0、1、2;0 代表不使用缓存，1 代表使用缓存，2 代表根据需要使用。

也可以使用命令：

mysql  set global query_cache_type = 0;

查看缓存是否开启：

mysql  select @@query_cache_type;

如果关闭缓存之后，某些 sql 语句我们希望能使用缓存，我们可以通过 SQL_CACHE 显式的指定 sql 使用缓存。

mysql  select SQL_CACHE * from user;

MySQL8.0 版本已经完全把缓存删除了，对于缓存这一组件我们只需了解。在使用不同版本的 MySQL 时需要注意缓存对性能的影响。

解析器

开始真正执行 sql 语句时，解析器会先分析我们输入的 sql 语句，MySQL 解析器将 sql 语句解析成内部数据结构 (解析树)，然后优化器就可以对其优化。

我们给解析器的 sql 语句是字符串和空格组成的，解析器第一步是解析出来字符串，识别出里面的每个字符串代表的意思。

解析器会识别 sql 关键字，从而知道我们是在查询还是更新。解析器将字符串 user 识别为表名字，把字符串 id 识别为列。解析器识别了字符串之后，就开始校验我们给的字符串是否符合语法规范。

解析器会验证语法，还会根据解析到的表和列验证表和列是否存在。

如果表或者列不存在，或者语法有问题，我们可以收到错误信息。

mysql  select * from aa where id =1; 
ERROR 1146 (42S02): Table  test.aa  doesn t exist 

mysql  select * fromuser where id=1; ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near  fromuser where id=1  at line 1

  优化器

经过解析器处理，得到了解析树。这个时候 MySQL 已经明确知道自己要做什么了，但是在开始执行之前还会对 sql 进行优化。

优化器对 sql 语句的优化包括：重写查询、决定表的读写顺序、选择合适的索引等。

优化器涉及的内容比较多，我们先对它有个初步印象，后续我们再详细了解它。

经过优化器之后，sql 语句的执行方案就已经确定了，解析来就进入执行器开始执行了。

执行器

执行器执行 sql 语句的时候，会先验证是否有对这个表的权限，如果没有权限就会返回没有权限的错误信息。如果有权限，则会打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的执行引擎，去使用执行引擎提供的接口。

存储引擎

存储引擎层负责数据的存储和提取。存储引擎是插件式的，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多种存储引擎，MySQL 也提供了一些第三方的存储引擎，这种插件式的结构设计，使得不同的公司可以根据自己的需求选择不同的引擎。

现在最常用的存储引擎是 InnoDB，它是 MySQL5.5.5 版本之后默认的存储引擎，如果我们在建表时不指定存储引擎类型，默认使用的就是 InnoDB。

不同的存储引擎是公用 Server 层的，区分 Server 层和引擎层的功能对于后面我们学习锁和事务比较重要。

不同的引擎保存数据和索引的方式是不相同的，但是表的定义是 MySQL 服务层负责的，这个是一致的。

今天我们只分析两种常见的存储引擎 InnoDB 和 MyISAM，其他的引擎小伙伴感兴趣可以查看相关文档。

InnoDB

我们先看一下 user 表的信息，它的存储引擎是 InnoDB。

mysql  show table status like  user  \G *************************** 1. row *************************** Name: user #表名  Engine: InnoDB #存储引擎类型  Version: 10 Row_format: Dynamic #行的格式，如果表中包含了可变长度的字段比如 Varchar，那么就是 Dynamic Rows: 0 #行数，对于 InnoDB 引擎来说，这是预估值  Avg_row_length: 0 #平均每行包含的字节数  Data_length: 16384 #表数据的大小（字节） Max_data_length: 0 #表数据的最大容量，和引擎有关  Index_length: 0 #所以的大小（字节） Data_free: 0 Auto_increment: NULL #下一个自增长的值  Create_time: 2021-02-16 14:24:46 Update_time: NULL Check_time: NULL Collation: utf8_general_ci # 默认字符集  Checksum: NULL Create_options: Comment: 1 row in set (0.00 sec)

InnoDB 的数据存储在表空间中，它将每个表的数据和索引存放在单独的文件中。lsquo;user rsquo; 表在磁盘上有两个数据文件：

.frm 文件：表示表的定义，由 MySQL 的 server 层定义。

.ibd 文件：数据和索引文件。

InnoDB 采用的是 MVCC 多版本控制来支持高并发。并且它实现了四个标准的事务隔离级别，其默认的隔离级别是可重复读。它支持行锁，并且通过间隙锁策略防止幻读的出现。

InnoDB 是基于聚簇索引建立的，对基于主键的查询有很高的性能。

MyISAM

我们先看一下 user_isam 表的信息，它的存储引擎为 MyISAM。

mysql  show table status like  user_isam  \G *************************** 1. row *************************** Name: user_isam Engine: MyISAM Version: 10 Row_format: Dynamic Rows: 0 Avg_row_length: 0 Data_length: 0 Max_data_length: 281474976710655 Index_length: 1024 Data_free: 0 Auto_increment: NULL Create_time: 2021-02-16 16:36:25 Update_time: 2021-02-16 16:36:25 Check_time: NULL Collation: utf8_general_ci Checksum: NULL Create_options: Comment: 1 row in set (0.00 sec)

MyISAM 会将表存储在两个文件中：数据文件和索引文件。

.frm 文件：表示表的定义，由 MySQL 的 server 层定义。

.MYD 文件：表示数据文件。

.MYI 文件：表示索引文件。

MyISAM 提供了很多特性，但是它不支持事务和行锁，它是对整张表加锁，而且崩溃后无法安全恢复，这也是它被 InnoDB 取代的原因。

关于 MySQL 逻辑架构是什么问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注丸趣 TV 行业资讯频道了解更多相关知识。