MySQL架构详解(8大组成图解)

MySQL架构详解(8大组成图解)-mikechen

掌握好MySQL架构,可以更有利于学习MySQL,下面重点详解MySQL架构的8大组件@mikechen

MySQL架构,如下图所示:

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MySQL架构整体分为:

1.客户端

这是应用程序与MySQL数据库之间的交互层,客户端可以通过连接池从连接池中获取数据库连接,然后将SQL查询发送给服务器端。

 

2.连接器

MySQL连接器是MySQL数据库的一个关键组件,负责处理客户端与服务器之间的连接和通信。

MySQL提供了多种连接器,适用于不同的编程语言和开发平台,比如:

  • MySQL Connector/J: 用于Java开发,是Java应用程序连接MySQL数据库的官方驱动程序。
  • MySQL Connector/ODBC: 用于ODBC兼容的应用程序,支持多种编程语言。
  • MySQL Connector/NET: 用于.NET平台上的开发,支持C#等语言

 

3.词法分析

MySQL的词法分析是指对SQL语句进行解析,将输入的字符序列分解成各种词法单元,以便后续的语法分析和查询执行。

词法分析器会识别出标识符,比如:表名、列名、别名等和关键字,比如:SELECT、FROM、WHERE等。

这些标识符和关键字都有特定的含义,用于构建SQL查询的语义。

 

4.查询优化器

MySQL查询优化器是一个重要的数据库组件,负责分析和优化SQL查询语句,生成最优的查询执行计划。

以下是MySQL查询优化器的主要功能和工作流程:

1)查询解析和语法树构建

查询优化器首先会对输入的SQL查询语句进行解析,构建出语法树。

2)查询转化和重写

查询优化器根据语法树进行一系列的转化和重写操作,以简化查询并减少不必要的操作。

比如:将条件移动到合适的位置、子查询优化、连接消除等。

3)选择最佳连接顺序

对于涉及多个表的查询,优化器会考虑不同的连接顺序,并评估每个连接顺序的成本。

它会根据表的大小、索引情况等因素选择最优的连接顺序,以减少连接操作的开销。

4)索引选择

查询优化器会评估每个可能的索引,并选择合适的索引来加速查询。

5)生成最优执行计划

在考虑了上述各种因素之后,查询优化器将生成一个最优的查询执行计划。

这个执行计划描述了查询的具体操作流程,包括连接操作、筛选操作、排序操作等。

 

5.执行器

查询执行引擎根据优化器提供的执行计划,执行SQL查询,它会进行数据的读取、连接、排序、聚合等操作,然后返回结果给客户端。

主要会涉及如下内容;

1)接收和解析SQL语句

执行器首先接收客户端发送的SQL语句,然后,它通过词法分析器将SQL语句解析成内部数据结构,包括操作类型、表名、列名、条件等。

 

2)查询优化器调用

如果查询是一个SELECT语句,执行器将调用查询优化器来生成一个最优的查询执行计划。

 

3)执行计划执行

一旦执行计划生成,执行器将开始按照计划逐步执行查询,这涉及到从磁盘中读取数据、连接表、筛选、排序等操作。

 

4)锁管理

在执行过程中,执行器需要根据查询的需求来管理锁,它可能会根据查询的隔离级别对表和行进行加锁,以保证事务的一致性。

 

5)返回结果集

在查询执行完成后,执行器将查询结果组装成结果集,然后通过网络连接返回给客户端。

总之,MySQL执行器是负责将查询执行计划转化为实际数据库操作的核心组件,它与查询优化器、连接池、事务管理等其他组件相互协作。

 

6.存储引擎层

MySQL支持多种存储引擎,每种引擎有不同的数据存储和处理方式。

一张表可以选择不同的存储引擎,常见的引擎包括InnoDB、MyISAM、MEMORY等。

  • InnoDB: 支持事务、行级锁、外键约束等特性,适用于需要事务支持和高并发的场景。
  • MyISAM: 不支持事务,但具有较高的读性能,适用于读多写少的场景。
  • MEMORY: 将表数据存储在内存中,读写速度非常快,但数据在服务器重启时会丢失。

 

7.缓存层

MySQL可以配置查询缓存来提高读取性能,查询缓存会将查询语句和结果存储在内存中。

当相同的查询再次执行时,可以直接返回缓存中的结果,避免重复查询数据库。

 

8.日志系统

MySQL有多种日志来保证数据的持久性和安全性。

  • 二进制日志(Binary Log): 记录所有对数据库的修改操作,用于数据恢复和主从复制。
  • 错误日志(Error Log): 记录MySQL服务器的错误信息,用于故障排查。
  • 事务日志(Transaction Log): 用于实现事务的持久性,保证ACID特性

以上就是MySQL架构的详解,更多内容请查看:MySQL教程(MySQL数据库最全教程)

作者简介

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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