MySQL 架构详解
Categories: Database / MySQL
MySQL 架构
客户端 mysql：使用 mysqlconn 库可以在编程语言中使用 SQL
服务端 mysqld：连接层，server 层，存储引擎层
连接层
负责客户端连接请求的监听与建立，还包括安全权限认证，连接管理和线程管理。
最大连接数由参数控制，当达到最大连接时，新的连接请求会被拒绝。
wait_timeout 参数控制客户端连接自动断开的时间。
线程管理分为每个连接一个线程和线程池两种模式，由参数 thread_handing 控制，支持在线修改。线程池调度固定数量的线程处理客户端的请求，避免线程频繁创建，切换，销毁的开销。
服务层
查询缓存 (query_cache)
query_cache 是一个内存的 kv，key 是执行过的 SQL，value 是查询的结果。执行一个 SQL 之前先在看是否命中查询缓存，是则返回，不是的话再执行完成后，查询结果会被缓存起来。
需要注意的是：query_cache 失效非常频繁，只要对一个表的更新就会导致该表上的所有 query_cache 失效
SQL 解析器 (Parser)
parser 负责对 SQL 语句进行词法分析和语法分析。
词法分析：将 SQL 中字符串识别为数据库中的结构
语法分析：检查该 SQL 是否符合语法要求
优化器 (Optimizer)
optimizer 负责生成执行计划，交给执行器执行。
在一个表有多个 index 的时候选择走哪个 index；执行 join 时选择 join 的类型，如 hash join 还是 merge join 等；join 的顺序；决定谓词的所在的位置等等。
执行器
根据执行计划执行语句。首先需要判断该用户是否对查询的表有查询权限，没有返回权限问题，有则打开该表进行查询。
执行器一般调用存储引擎的接口直接拿到表的一行数据。
分为没有索引和走索引的查询
存储引擎层
Buffer Pool
在内存中缓存表的数据页和索引页，加快访问速度。buffer_pool 的 innodb_buffer_size 由参数控制，当放不下所有的数据页时需要使用淘汰算法（LRU 等）替换一些页
Log Buffer
缓存事务的 redo log，保证事务的持久性。在 FORCE 模式下需要在事务提交时将事务的 log flush 到磁盘上持久化。FORCE 模式对应参数 innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
buffer 大小受参数 innodb_log_buffer_size 控制
自适应 hash 索引
加速索引的查询速度，innodb 根据查询频率和模式建立 hash 索引，根据 hash 索引快速（O(1) 时间）定位到数据位置，比查询 b+ 树快。
物理文件
分为数据文件，索引文件，日志文件，临时文件
数据文件，索引文件和临时文件都是由一个 or 多个固定大小的页组成，页大小一般 16KB
日志文件用于存储日志，由两个或多个固定大小的日志段组成，保证事务的持久性
临时文件一般是查询过程中产生的中间结果，eg：临时表，sort 后的结果等