(一)Mysql篇---Mysql整体架构

MySql框架浅析

首先，上一张图先让各位看看大致结构：

从上到下，依次说一下结构：

连接层：这里主要是处理客户端和数据库连接的，直接使用的Tomcat的连接池，可以调整最大连接数；

服务层：这里主要包括了sql接口、解析器、优化器、缓存缓冲四个区域；

存储引擎层：就比如我们常见的InnoDB、MyISAM这些数据库引擎都存放在这一层；

文件系统层：涵盖了所有日志，包括数据、索引文件，存在在磁盘上；

当然，还包括了一个客户端，客户端主要负责编写sql，服务端则负责sql的执行和存储。

好啦，那接下来就具体来看看每一层都是怎么用的吧~

连接层

当然，Mysql的的通信协议是TCP/IP的，所以只要支持TCP/IP的都可以和Mysql进行通信，虽然如此，但是Mysql不支持HTTP，所以对于具体的需要用具体的协议进行连接，就比如jdbc，odbc这些，这里就简单过一下

通过执行以上命令，会与mysql-server建立网络连接，并执行TCP的三次握手过程，随后服务端和客户端会建立session，来存储用户的用户名和密码信息，判断当前登录的用户信息是否在数据库中存在，如果不存在则会报1045的错误码，否则会对当前用户的权限进行校验，校验没有问题后，成功连接数据库。

连接成功后，数据库与客户端的通信是以半双工的形式进行通信的，即同一时刻只能允许一端进行传送数据，并且Mysql会建立一条线程来监听这条连接，时刻监听这条连接在做什么。

当然你也可以通过使用 show processlist命令来查看所有正在运行的线程：

Id：当前线程的ID值，可以利用这个ID，使用kill强杀线程。
User：当前线程维护的数据库连接，与之对应的用户是谁。
Host：与当前线程保持连接关系的客户端地址（IP+Port）。
db：目前线程在哪个数据库中执行SQL。
Command：当前线程正在执行的SQL类型，如：
- Create DB：正在执行创建数据库的操作。
- Drop DB：正在执行删除数据库的操作。
- Execute：正在执行预编译的SQL（PreparedStatement）。
- Close Stmt：正在关闭一个PreparedStatement。
- Query：正在执行普通的SQL语句。
- Sleep：正在等待客户端发送SQL语句。
- Quit：当前客户端正在退出连接。
- Shutdown：正在关闭MySQL服务端。
Time：表示当前线程处于目前状态的时间，单位是秒。
State：表示当前线程的状态，有如下几种：
- Updating：当前正在执行update语句，匹配数据做修改操作。
- Sleeping：正在等待客户端发送新的SQL语句。
- Starting：目前正在处理客户端的请求。
- Checking table：目前正在表中查询数据。
- Locked：当前线程被阻塞，其他线程获取了执行需要的锁资源。
- Sending Data：目前执行完成了Select语句，正在将结果返回给客户端。
Info：一般记录当前线程正在执行的SQL，默认显示前一百个字符，查看完整的SQL可以使用show full processlist;命令。

其实从这个结果上来看，我们能够很明显的看到数据库中各个线程的信息，这条指令对于以后做线上排查时有很大的作用，目前先简单了解，接着来看看数据库连接池。

数据库连接池

连接池的最大线程数可以通过参数max-connections来控制，如果到来的客户端连接超出该值时，新到来的连接都会被拒绝，关于最大连接数的一些命令主要有两条：

show variables like '%max_connections%';：查询目前DB的最大连接数。
set GLOBAL max_connections = 120;：修改数据库的最大连接数为指定值。

数据库连接池主要也是使用了Tomcat的连接池，同样可以通过以下命令来查看连接数，

Threads_cached：目前空闲的数据库连接数。
Threads_connected：当前数据库存活的数据库连接数。
Threads_created：MySQL-Server运行至今，累计创建的连接数。
Threads_running：目前正在执行的数据库连接数。

Threads_cached这个属性看起来是和缓存有关的，其实也没错，当客户端与mysql断开连接后，mysql不会立马销毁，而是会将当前线程放入到连接池，等到下次有客户端连接的时候，会继续使用这个线程，这样就不用再重新分配资源了，但是这个不会无限大，就和线程池一样，池的大小是由限制的，一般在32左右。这样做一方面是为了提升性能，另一方面是为了节约资源。

服务层

这一层是Mysql主要的功能层，包含了sql解析、词法分析、优化等等，但是你会看到还有一个管理服务的东西，那个嘛就是全局的工具，也是Mysql的基础设施。

这里就大概介绍一下每一个功能块具体作用~

SQL接口组件

这一层主要是当客户端与数据库建立好连接后，接收客户端传来的sql，像DML、DCL、存储过程、触发器等等，然后交给各个层去进行处理，处理完成后收取结果，这一层就相当于是一个接口层。

在SQL中会分为五大类：

DML：数据库操作语句，比如update、delete、insert等都属于这个分类。
DDL：数据库定义语句，比如create、alter、drop等都属于这个分类。
DQL：数据库查询语句，比如最常见的select就属于这个分类。
DCL：数据库控制语句，比如grant、revoke控制权限的语句都属于这个分类。
TCL：事务控制语句，例如commit、rollback、setpoint等语句属于这个分类。

解析器

这一层主要是获取到sql后去对sql进行词法分析、语法分析等等就比如：

select * froms data_factory;

这个就会报错，因为froms不是sql指定的关键字，正确sql语句应该如下：

select * from data_factory;

优化器

这一层主要是对获取到的sql进行优化，通过设置的索引来选择通过哪条索引可以更好的提高sql的执行速率。

其实，可以看看下面这个博客sql的执行全过程你会发现还有一个执行器的概念，但是实际上这个执行器是并不存在的，我们在前面说到的在连接层用户确认权限确认后，服务端会生成一个线程来监督当前连接具体在干什么，其实这个线程就是我们所说的执行器。

一条sql语句执行的全过程-CSDN博客

缓存和缓冲区

这一层在上面sql语句执行的全过程中也具体说过了，这一层主要是获取到sql后，判断缓存中有没有这条sql语句，如果有的话就使用缓存的sql语句，如果没有的话就将该条sql放入缓存，等下次执行同一条sql语句的时候，就是用缓存中的sql语句，这样做主要也是为了减少磁盘操作，因为在之前的写的博客中我们也提到了Mysql是基于磁盘存储的，所以就需要考虑到磁盘IO操作对性能影响。

show global variables like "%query_cache_type%";：查询缓存是否开启。
show global variables like "%query_cache_size%";：查询缓存的空间大小。
show status like'%Qcache%';命令查询缓存相关的统计信息。

存储引擎层

这一层主要存放了Mysql的各个存储引擎，像Oracle是只有一个存储引擎的，而Mysql是个例外，主要是因为MySQL的开源特性，所以存在很多很多款不同的存储引擎实现，MySQL为了能够正常搭载不同的存储引擎运行，因此引擎层是被设计成可拔插式的，也就是可以根据业务特性，为自己的数据库选择不同的存储引擎。