文章详情

短信预约信息系统项目管理师 报名、考试、查分时间动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

mysql 学习笔记 01 - mysql 的组成结构

2014-10-14 03:52

关注

mysql 学习笔记 01 - mysql 的组成结构

客户端查询请求流程

先来看客户端运行一条查询 sql 会经过哪些流程:

mysql 基本组成结构

从上面的图中可以看出,mysql 大致由 server 层 和 存储引擎层组成。

为了管理方便,mysql 把连接管理、查询缓存、语法解析、查询优化这些并不涉及真实数据存储的功能划分为 server 层的功能,把真实存取数据的功能划分为存储引擎的功能。

下面详细说明下各个模块的功能:

一、server

server 层又分别由 连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器组成。

1.1 连接器

mysql 是 C/S 架构,每当有一个客户端连接到服务器时,服务器都会创建一个线程来专门处理与这个客户端的交互。

客户端和服务端的连接方式总共有三种。

注意:

如果用户名密码认证通过,连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后,这个连接里面的权限判断逻辑,都将依赖于此时读到的权限。
也就是说即使管理员在此时修改了用户的数据库权限,只有用户重新建立连接才会生效。

当客户端与服务端建立连接后,客户端就会以文本消息的方式与服务端通信(CRUD)。服务端接收到消息后(比如一个查询请求),还要进行一系列处理,才能返回数据给客户端。

1.2 查询缓存

上一步连接建立完成后,就可以执行查询语句了。这时候执行流程就来到了第二步:查询缓存

mysql 拿到一个查询语句请求后,会先到查询缓存看看,之前是不是执行过这条查询语句。之前执行的语句及其结果可能会以 key-value 对的形式,被直接缓存在内存中。key 是查询的语句,value 是查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到 key,那么这个 value 就会被直接返回给客户端。如果语句不在查询缓存中,就会继续后面的执行阶段。执行完成后,执行结果会被存入查询缓存中。你可以看到,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,这个效率会很高。

但是大多数情况不要使用查询缓存,为什么呢?因为查询缓存往往弊大于利。

当然,MySQL服务器并没有人聪明,如果两个查询请求在任何字符上的不同(例如:空格、注释、大小写),都会导致缓存不会命中。另外,如果查询请求中包含某些系统函数、用户自定义变量和函数、一些系统表,如mysql、information_schema、 performance_schema 数据库中的表,那这个请求就不会被缓存。以某些系统函数举例,可能同样的函数的两次调用会产生不一样的结果,比如函数NOW,每次调用都会产生最新的当前时间,如果在一个查询请求中调用了这个函数,那即使查询请求的文本信息都一样,那不同时间的两次查询也应该得到不同的结果,如果在第一次查询时就缓存了,那第二次查询的时候直接使用第一次查询的结果就是错误的!

不过既然是缓存,那就有它缓存失效的时候。MySQL的缓存系统会监测涉及到的每张表,只要该表的结构或者数据被修改,如对该表使用了INSERT、 UPDATE、DELETE、TRUNCATE TABLE、ALTER TABLE、DROP TABLE或 DROP DATABASE语句,那使用该表的所有高速缓存查询都将变为无效并从高速缓存中删除!

注意:

查询缓存会造成一些开销,比如每次都要去查询缓存中检索,查询请求处理完需要更新查询缓存,维护该查询缓存对应的内存区域。
从MySQL 5.7.20开始,不推荐使用查询缓存,并在MySQL 8.0中删除

1.3 分析器

如果没有命中查询缓存,就要开始真正执行语句了。

首先,mysql 需要知道你要做什么,因此需要对 SQL 语句做解析。

分析器先会做“词法分析”。你输入的是由多个字符串和空格组成的一条SQL语句,MySQL需要识别出里面的字符串分别是什么,代表什么。

MySQL从你输入的"select"这个关键字识别出来,这是一个查询语句。它也要把字符串“T”识别成“表名T”,把字符串“ID”识别成“列ID”。

做完了这些识别以后,就要做“语法分析”。根据词法分析的结果,语法分析器会根据语法规则,判断你输入的这个SQL语句是否满足MySQL语法。

如果你的语句不对,就会收到 “You have an error in your SQL syntax”

1.4 优化器

语法解析之后,服务器程序获得到了需要的信息,比如要查询的列是哪些,表是哪个,搜索条件是什么等等。

但光有这些是不够的,因为我们写的 SQL 语句执行起来效率可能并不是很高,MySQL 的优化程序会对我们的语句做一些优化,如外连接转换为内连接、表达式简化、子查询转为连接等一系列 ‘骚操作’。

优化的结果就是生成一个执行计划,这个执行计划表明了应该使用哪些索引进行查询,表之间的连接顺序是啥样的。我们可以使用EXPLAIN语句来查看某个语句的执行计划。

1.5 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怎么做,于是就进入了执行器阶段,开始执行语句

开始执行的时候,要先判断一下你对这个表T有没有执行查询的权限,如果没有,就会返回没有权限的错误,如下所示。

mysql> select * from table1 where ID=10;

ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user "b"@"localhost" for table "T"

如果有权限,就打开表继续执行。打开表的时候,执行器就会根据表的引擎定义,去使用这个引擎提供的接口。

比如我们这个例子中的表T中,ID字段没有索引,那么执行器的执行流程是这样的:

至此,这个语句就执行完成了。

对于有索引的表,执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口,之后循环取“满足条件的下一行”这个接口,这些接口都是引擎中已经定义好的。

你会在数据库的慢查询日志中看到一个rows_examined的字段,表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。

在有些场景下,执行器调用一次,在引擎内部则扫描了多行,因此引擎扫描行数跟rows_examined并不是完全相同的。

二、存储引擎

截止到服务器程序完成了查询优化为止,还没有真正的去访问真实的数据表,mysql 服务端把数据的存储和提取操作都封装到了一个叫 存储引擎 的模块里。

我们知道表是由一行一行的记录组成的,但这只是一个逻辑上的概念,物理上如何表示记录,怎么从表中读取数据,怎么把数据写入具体的物理存储器上,这都是存储引擎负责的事情。

为了实现不同的功能,MySQL 提供了各式各样的存储引擎,常用的如 InnoDB,MyISAM。不同存储引擎管理的表具体的存储结构可能不同,采用的存取算法也可能不同。

各种不同的存储引擎向上边的 server 层提供统一的调用接口(也就是存储引擎API),包含了几十个底层函数,像"读取索引第一条内容"、"读取索引下一条内容"、"插入记录"等等。

所以在 server 层 完成了查询优化后,只需按照生成的执行计划调用底层存储引擎提供的 API,获取到数据后返回给客户端就好了。

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-数据库
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯