MySQL工作原理
MySql是目前使用最广泛的数据库之一,拥有体积小、速度快、成本低等特点,重点还MySql开源,是目前互联网行业使用最多的数据库。
那么MySql是怎么运行工作的呢,MySQL Server逻辑架构图如下:
一、逻辑结构
1、Connectors
连接器,与其他程序的SQL连接交互,完成连接的建立及认证、授权等。当请求到处后,会暂时存放在连接池中,并交由服务管理器管理。
2、Management Serveices & Utilities
服务管理和控制工具。管理过来的请求,当请求从等待队列进入处理队列,会将请求交给SQL Interface处理。
3、Connection Pool
连接池,管理缓冲用户连接,线程处理等需要缓存的需求。
4、SQL Interface
SQL接口,接受用户的SQL命令,并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface。
SQL Interface接口会对请求做进行hash处理,根据计算结果先到缓存中查找,找到匹配数据则直接返回,没有匹配数据则要重新查找。
5、Parser
SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。
主要功能:
a . 将SQL语句分解成数据结构,并将这个结构传递到后续步骤,后面SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的
b. 如果在分解构成中遇到错误,那么就说明这个sql语句是不合理的,语句将不会继续执行下去
6、Optimizer
优化器,SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化(产生多种执行计划,最终数据库会选择最优化的方案去执行,尽快返会结果) 他使用的是“选取-投影-联接”策略进行查询。
用一个例子就可以理解: select uid,name from user where gender = 1;
这个select 查询先根据where 语句进行选取,而不是先将表全部查询出来以后再进行gender过滤;
这个select查询先根据uid和name进行属性投影,而不是将属性全部取出以后再进行过滤;
将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果。
7、Caches&Buffers
缓存,如果查询缓存有命中的查询结果,查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。
这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存,记录缓存,key缓存,权限缓存等。
buffers是指用来给块设备做的缓冲大小。cached是用来给文件做缓冲。那就是说:buffers是用来存储,目录里面有什么内容,权限等等。而cached直接用来记忆我们打开的文件。
8、Pluggable Storage Engines
存储引擎,存储引擎是MySql中具体的与文件打交道的子系统。也是Mysql最具有特色的一个地方。
Mysql的存储引擎是插件式的。它根据MySql AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制(这种访问机制就叫存储引擎)。
9、File System
文件系统,管理不同的存储文件。
10、Files & Logs
文件和日志,保存数据集日志信息。
二、SQL执行顺序
数据库通常不会被直接使用,而是由其他编程语言通过SQL语句调用mysql,由mysql处理并返回执行结果。那么Mysql接受到SQL语句后,又是如何处理的呢?
首先程序的请求会通过mysql的connectors与其进行交互,请求到处后,会暂时存放在连接池(connection pool)中并由处理器(Management Serveices & Utilities)管理。当该请求从等待队列进入到处理队列,管理器会将该请求丢给SQL接口(SQL Interface)。SQL接口接收到请求后,它会将请求进行hash处理并与缓存中的结果进行对比,如果完全匹配则通过缓存直接返回处理结果;否则,需要完整的走一趟流程:
(1)由SQL接口丢给后面的解释器(Parser),上面已经说到,解释器会判断SQL语句正确与否,若正确则将其转化为数据结构。
(2)解释器处理完,便来到后面的优化器(Optimizer),它会产生多种执行计划,最终数据库会选择最优化的方案去执行,尽快返会结果。
(3)确定最优执行计划后,SQL语句此时便可以交由存储引擎(Engine)处理,存储引擎将会到后端的存储设备中取得相应的数据,并原路返回给程序。