MySql并不完美，但是卻足夠靈活，能夠適應(yīng)高要求的環(huán)境。同時(shí)，MySql既可以嵌入到應(yīng)用程序中，也可以支持?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、內(nèi)容索引和部署軟件、高可用的冗余系統(tǒng)、在線事務(wù)處理系統(tǒng)等各種應(yīng)用類型?！　?/p>

為了更心如的理解MySql服務(wù)器，我們需要理解MySql各部件之間如何協(xié)同工作。需要我們?nèi)ダ斫馑倪壿嫾軜?gòu)。

下面我們就來(lái)介紹一下MySql的邏輯架構(gòu)：

MySQL的邏輯架構(gòu)

MySQL的最重要、最與眾不同的特性就是它的存儲(chǔ)引擎架構(gòu)，這種架構(gòu)將查詢處理以及其他系統(tǒng)任務(wù)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)/提取相分離。

所帶來(lái)的好處就是可以在使用時(shí)根據(jù)性能、特性，以及其他需求來(lái)選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式?！　?/p>

下圖就是MySQL的邏輯架構(gòu)圖：

MySQL架構(gòu)總共三層，在上圖中以虛線作為劃分?！　?/p>

首先，最上層的服務(wù)并不是MySQL獨(dú)有的，大多數(shù)給予網(wǎng)絡(luò)的客戶端/服務(wù)器的工具或者服務(wù)都有類似的架構(gòu)。比如：連接處理、授權(quán)認(rèn)證、安全等?！　　　?/p>

第二層的架構(gòu)包括大多數(shù)的MySQL的核心服務(wù)。包括：查詢解析、分析、優(yōu)化、緩存以及所有的內(nèi)置函數(shù)（例如：日期、時(shí)間、數(shù)學(xué)和加密函數(shù)）。同時(shí)，所有的跨存儲(chǔ)引擎的功能都在這一層實(shí)現(xiàn)：存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、視圖等。

第三層包含了存儲(chǔ)引擎。存儲(chǔ)引擎負(fù)責(zé)MySQL中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取。服務(wù)器通過(guò)API和存儲(chǔ)引擎進(jìn)行通信。這些接口屏蔽了不同存儲(chǔ)引擎之間的差異，使得這些差異對(duì)上層的查詢過(guò)程透明化。存儲(chǔ)引擎API包含十幾個(gè)底層函數(shù)，用于執(zhí)行“開(kāi)始一個(gè)事務(wù)”等操作。但存儲(chǔ)引擎一般不會(huì)去解析SQL（InnoDB會(huì)解析外鍵定義，因?yàn)槠浔旧頉](méi)有實(shí)現(xiàn)該功能），不同存儲(chǔ)引擎之間也不會(huì)相互通信，而只是簡(jiǎn)單的響應(yīng)上層的服務(wù)器請(qǐng)求。

更加詳細(xì)的MySQL系統(tǒng)架構(gòu)圖

看完上圖后，大家是不是覺(jué)得MySQL的系統(tǒng)架構(gòu)挺簡(jiǎn)單的？其實(shí)不然。

上圖只是MySQL系統(tǒng)架構(gòu)的大的模塊圖，其實(shí)每一層的結(jié)構(gòu)都相當(dāng)復(fù)雜，下圖就是詳細(xì)模塊圖：

首先，我們對(duì)該圖中的各個(gè)模塊做一簡(jiǎn)單介紹： 

1、Connectors　　

指的是不同語(yǔ)言中與SQL的交互?！　?/p>

2、Connection Pool　　

管理緩沖用戶連接，線程處理等需要緩存的需求。負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)對(duì) MySQL Server 的各種請(qǐng)求，接收連接請(qǐng)求，轉(zhuǎn)發(fā)所有連接請(qǐng)求到線程管理模塊。每一個(gè)連接上 MySQL Server 的客戶端請(qǐng)求都會(huì)被分配（或創(chuàng)建）一個(gè)連接線程為其單獨(dú)服務(wù)。而連接線程的主要工作就是負(fù)責(zé) MySQL Server 與客戶端的通信，接受客戶端的命令請(qǐng)求，傳遞 Server 端的結(jié)果信息等。線程管理模塊則負(fù)責(zé)管理維護(hù)這些連接線程。包括線程的創(chuàng)建，線程的 cache 等。

３、 Management Serveices & Utilities　　

系統(tǒng)管理和控制工具。

4、 SQL Interface　　

接受用戶的SQL命令，并且返回用戶需要查詢的結(jié)果?！　?/p>

5、 Parser　　

SQL命令傳遞到解析器的時(shí)候會(huì)被解析器驗(yàn)證和解析。解析器是由Lex和YACC實(shí)現(xiàn)的，是一個(gè)很長(zhǎng)的腳本。在 MySQL中我們習(xí)慣將所有 Client 端發(fā)送給 Server 端的命令都稱為 query ，在 MySQL Server 里面，連接線程接收到客戶端的一個(gè) Query 后，會(huì)直接將該 query 傳遞給專門負(fù)責(zé)將各種 Query 進(jìn)行分類然后轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)對(duì)應(yīng)的處理模塊。 

主要功能：　　

a 、 將SQL語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)義和語(yǔ)法的分析，分解成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后按照不同的操作類型進(jìn)行分類，然后做出針對(duì)性的轉(zhuǎn)發(fā)到后續(xù)步驟，以后SQL語(yǔ)句的傳遞和處理就是基于這個(gè)結(jié)構(gòu)的；　　

b、 如果在分解構(gòu)成中遇到錯(cuò)誤，那么就說(shuō)明這個(gè)sql語(yǔ)句是不合理的。

6、 Optimizer　　

查詢優(yōu)化器：SQL語(yǔ)句在查詢之前會(huì)使用查詢優(yōu)化器對(duì)查詢進(jìn)行優(yōu)化。就是優(yōu)化客戶端請(qǐng)求query，根據(jù)客戶端請(qǐng)求的 query 語(yǔ)句，和數(shù)據(jù)庫(kù)中的一些統(tǒng)計(jì)信息，在一系列算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，得出一個(gè)最優(yōu)的策略，告訴后面的程序如何取得這個(gè) query 語(yǔ)句的結(jié)果?！　?/p>

使用的是“選取-投影-聯(lián)接”策略進(jìn)行查詢：

用一個(gè)例子就可以理解： select uid,name from user where gender = 1;

這個(gè)select 查詢先根據(jù)where 語(yǔ)句進(jìn)行選取，而不是先將表全部查詢出來(lái)以后再進(jìn)行g(shù)ender過(guò)濾；然后根據(jù)uid和name進(jìn)行屬性投影，而不是將屬性全部取出以后再進(jìn)行過(guò)濾。最后將這兩個(gè)查詢條件聯(lián)接起來(lái)生成最終查詢結(jié)果。

7 、Cache和Buffer　　

查詢緩存：主要功能是將客戶端提交 給MySQL 的 Select 類 query 請(qǐng)求的返回結(jié)果集 cache 到內(nèi)存中，與該 query 的一個(gè) hash 值 做一個(gè)對(duì)應(yīng)。該 query 所取數(shù)據(jù)的基表發(fā)生任何數(shù)據(jù)的變化之后， MySQL 會(huì)自動(dòng)使該 query 的Cache 失效。在讀寫(xiě)比例非常高的應(yīng)用系統(tǒng)中， Query Cache 對(duì)性能的提高是非常顯著的。當(dāng)然它對(duì)內(nèi)存的消耗也是非常大的?！　?/p>

如果查詢緩存有命中的查詢結(jié)果，查詢語(yǔ)句就可以直接去查詢緩存中取數(shù)據(jù)。這個(gè)緩存機(jī)制是由一系列小緩存組成的。比如表緩存，記錄緩存，key緩存，權(quán)限緩存等。

8 、存儲(chǔ)引擎接口　　

MySQL區(qū)別于其他數(shù)據(jù)庫(kù)的最重要的特點(diǎn)就是其插件式的表存儲(chǔ)引擎。MySQL插件式的存儲(chǔ)引擎架構(gòu)提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)的管理和服務(wù)支持，這些標(biāo)準(zhǔn)與存儲(chǔ)引擎本身無(wú)關(guān)，可能是每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)本身都必需的，如SQL分析器和優(yōu)化器等，而存儲(chǔ)引擎是底層物理結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，每個(gè)存儲(chǔ)引擎開(kāi)發(fā)者都可以按照自己的意愿來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 

注意：存儲(chǔ)引擎是基于表的，而不是數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流程

相信通過(guò)上述的介紹，大家對(duì)MySQL的邏輯架構(gòu)已經(jīng)有了一定的了解，下面我們下來(lái)介紹一下數(shù)據(jù)庫(kù)具體的工作流程，先看一張圖：

在這里，我從數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)的三個(gè)層面分別介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流程： 

最上層：客戶端連接　　

1、連接處理：客戶端同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層建立TCP連接，連接管理模塊會(huì)建立連接，并請(qǐng)求一個(gè)連接線程。如果連接池中有空閑的連接線程，則分配給這個(gè)連接，如果沒(méi)有，在沒(méi)有超過(guò)最大連接數(shù)的情況下，創(chuàng)建新的連接線程負(fù)責(zé)這個(gè)客戶端?！　　　?/p>

２、授權(quán)認(rèn)證：在真正的操作之前，還需要調(diào)用用戶模塊進(jìn)行授權(quán)檢查，來(lái)驗(yàn)證用戶是否有權(quán)限。通過(guò)后，方才提供服務(wù)，連接線程開(kāi)始接收并處理來(lái)自客戶端的SQL語(yǔ)句。

第二層：核心服務(wù)　　

1、連接線程接收到SQL語(yǔ)句之后，將語(yǔ)句交給SQL語(yǔ)句解析模塊進(jìn)行語(yǔ)法分析和語(yǔ)義分析。

2、如果是一個(gè)查詢語(yǔ)句，則可以先看查詢緩存中是否有結(jié)果，如果有結(jié)果可以直接返回給客戶端。

3、如果查詢緩存中沒(méi)有結(jié)果，就需要真的查詢數(shù)據(jù)庫(kù)引擎層了，于是發(fā)給SQL優(yōu)化器，進(jìn)行查詢的優(yōu)化。如果是表變更，則分別交給insert、update、delete、create、alter處理模塊進(jìn)行處理。

第三層：數(shù)據(jù)庫(kù)引擎層　　

1、打開(kāi)表，如果需要的話獲取相應(yīng)的鎖?！　　　?/p>

2、先查詢緩存頁(yè)中有沒(méi)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如果有則可以直接返回，如果沒(méi)有就要從磁盤上去讀取。

3、當(dāng)在磁盤中找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，則會(huì)加載到緩存中來(lái)，從而使得后面的查詢更加高效，由于內(nèi)存有限，多采用變通的LRU表來(lái)管理緩存頁(yè)，保證緩存的都是經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。

最后，獲取數(shù)據(jù)后返回給客戶端，關(guān)閉連接，釋放連接線程。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評(píng)論