文章目录
- 第四章：逻辑架构
- 逻辑架构
- SQL执行流程
- 数据库缓冲池
第四章：逻辑架构
逻辑架构
- 第一层：连接层。客户端访问MySQL服务器，首先建立TCP连接，经过三次握手建立连接成功后，MySQL服务器对TCP传输过来的账号密码做身份认证、权限获取。
- 第二层：服务层。
- SQL Interface ：SQL接口。接收SQL命令、返回查询结果。
- Parser：解析器。对SQL语句进行语法分析、语义分析。创建语法树。
- Optimizer：查询优化器。生成执行计划，表明应该使用哪些索引进行查询。
- Caches & Buffers：查询缓存组件。从MySQL 5.7.20开始，不推荐使用查询缓存，并在 MySQL 8.0中删除 。
- 第三层：插件式存储引擎层。负责MySQL中数据的存储和提取。与数据库文件进行通信。
SQL执行流程
-
查询缓存。如果在查询缓存中发现了这条SQL语句，就会直接将结果返回给客户端。
但MySQL的查询缓存命中率不高。因为查询缓存所缓存的是查询计划，所以只有完全相同的查询操作才会命中查询缓存，所以在MySQL8.0之后抛弃。
-
解析器。分析器先做“词法分析”，分析你输入的字符串代表什么；之后做“语法分析”，根据语法规则，判断输入的SQL语句，是否满足MySQL语法，生成语法树。
-
优化器：在优化器中确定SQL语句的执行路径，交出执行计划给执行器。
-
执行器：执行之前判断该用户是否有权限。如果没有，就返回权限错误。如果具备权限，就执行SQL查询（调用存储引擎接口）并返回结果。
图：SQL的执行流程
MySQL中的Profiling工具，通过该工具可以获取一条SQL语句在执行过程中多种资源的消耗情况，如CPU、IO、程序的执行步骤等等。
set profiling=1; # 设置工具打开 select * from employees; # 执行查询 show profile; # 显示执行计划，查看程序的执行步骤
图：select * from employees 的执行步骤
数据库缓冲池
InnoDB存储引擎是以页为单位来管理存储空间的，我们进行的增删改查操作基本都是在访问页面。
MySQL会申请占用内存来作为数据库缓冲池，将磁盘中的页缓存到内存中的数据库缓冲池之后才可以访问，大大减少了I/O时间，提高了查询效率。
-
缓冲池是什么？
InnoDB存储引擎中一部分数据会放到内存中，缓冲池则占了这部分内存的大部分。
图：InnoDB 缓冲池包括了数据页、索引页、插入缓冲、锁信息、自适应 Hash 和数据字典信息等。
-
缓存原则？
“位置 * 频次”。数据存放在内存中，使用频次高的数据优先加载到缓存池中。
-
缓存池如何读取数据？
执行SQL修改了缓冲池中的数据，数据会马上同步到磁盘上吗？
当对数据库中的记录进行修改时，会先修改缓冲池中的页里的记录信息，然后会以一定的频率刷新到磁盘上，并不是立刻回写。缓冲池会采用checkpoint机制将数据回写到磁盘上。
比如，当缓冲池不够用时，可以强行采用checkpoint的方式，将不常用的脏页回写到磁盘上，然后再从缓冲池中将这些页释放掉。脏页：缓冲池中被修改过的页，与磁盘的数据页不一致。
-
查看/设置缓冲池大小
show variables like 'innodb_buffer_pool_size';set global innodb_buffer_pool_size = 268435456;
