三门县住房和城乡建设规划局网站,陕西网站关键词自然排名优化,婚庆策划公司排名,响应的网站1.逻辑架构剖析 1.1 第1层#xff1a;连接层
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经过三次握手建立连接成功后#xff0c;MySQL服务器对TCP传输过来的账号密码做身份认证、权限获取。
用户名或密码不对#…1.逻辑架构剖析 1.1 第1层连接层
系统客户端访问MySQL服务器前做的第一件事就是建立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。
用户名或密码不对会收到一个Access denied for user错误客户端程序结束执行用户名密码认证通过会从权限表查出账号拥有的权限与连接关联之后的权限判断逻辑都将依赖于此时读到的权限
TCP连接收到请求后必须要分配给一个线程专门与这个客户端的交互。所以还会有个线程池去走后面的流程。每一个连接从线程池中获取线程省去了创建和销毁线程的开销。
1.2 第2层服务层 SQL Interface: SQL接口 接收用户的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 InterfaceMySQL支持DML数据操作语言、DDL数据定义语言、存储过程、视图、触发器、自定义函数等多种SQL语言接口 Parser: 解析器 在解析器中对 SQL 语句进行语法分析、语义分析。将SQL语句分解成数据结构并将这个结构传递到后续步骤以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。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。在SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析并为其创建语法树并根据数据字典丰富查询语法树会验证该客户端是否具有执行该查询的权限。创建好语法树后MySQL还会对SQL查询进行语法上的优化进行查询重写。 Optimizer: 查询优化器 SQL语句在语法解析之后、查询之前会使用查询优化器确定 SQL 语句的执行路径生成一个执行计划。这个执行计划表明应该使用哪些索引进行查询全表检索还是使用索引检索表之间的连接顺序如何最后会按照执行计划中的步骤调用存储引擎提供的方法来真正的执行查询并将查询结果返回给用户。它使用“选取-投影-连接”策略进行查询。例如 SELECT id,name FROM student WHERE gender 女;这个SELECT查询先根据WHERE语句进行选取而不是将表全部查询出来以后再进行gender过滤。 这个SELECT查询先根据id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连接起来生成最终查询结果。 Caches Buffers 查询缓存组件 MySQL内部维持着一些Cache和Buffer比如Query Cache用来缓存一条SELECT语句的执行结果如果能够在其中找到对应的查询结果那么就不必再进行查询解析、优化和执行的整个过程了直接将结果反馈给客户端。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 。这个查询缓存可以在不同客户端之间共享。从MySQL 5.7.20开始不推荐使用查询缓存并在MySQL 8.0中删除。
1.3 第3层引擎层
插件式存储引擎层 Storage Engines真正的负责了MySQL中数据的存储和提取对物理服务器级别维护的底层数据执行操作服务层通过API与存储引擎进行通信。
1.4 小结 简化为三层结构 连接层客户端和服务器端建立连接客户端发送 SQL 至服务器端 SQL 层服务层对 SQL 语句进行查询处理与数据库文件的存储方式无关 存储引擎层与数据库文件打交道负责数据的存储和读取。
2. SQL执行流程
2.1 MySQL 中的 SQL执行流程 MySQL的查询流程
1. 查询缓存Server 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如果没有就进入到解析器阶段。需要说明的是因为查询缓存往往效率不高所以在 MySQL8.0 之后就抛弃了这个功能。
查询缓存是提前把查询结果缓存起来这样下次不需要执行就可以直接拿到结果。需要说明的是在MySQL 中的查询缓存不是缓存查询计划而是查询对应的结果。这就意味着查询匹配的鲁棒性大大降低只有相同的查询操作才会命中查询缓存。两个查询请求在任何字符上的不同例如空格、注释、大小写都会导致缓存不会命中。因此 MySQL 的 查询缓存命中率不高 。
同时如果查询请求中包含某些系统函数、用户自定义变量和函数、一些系统表如 mysql、 information_schema、 performance_schema 数据库中的表那这个请求就不会被缓存。
此外既然是缓存那就有它缓存失效的时候。MySQL的缓存系统会监测涉及到的每张表只要该表的结构或者数据被修改如对该表使用了INSERT、UPDATE、DELETE、TRUNCATE TABLE、ALTER TABLE、DROP TABLE或DROP DATABASE语句那使用该表的所有高速缓存查询都将变为无效并从高速缓存中删除对于更新压力大的数据库来说查询缓存的命中率会非常低。
2. 解析器在解析器中对 SQL 语句进行语法分析、语义分析。
分析器先做“词法分析”。你输入的是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句MySQL 需要识别出里面的字符串分别是什么代表什么。 MySQL 从你输入的select这个关键字识别出来这是一个查询语句。它也要把字符串“T”识别成“表名 T”把字符串“ID”识别成“列 ID”。
接着要做“语法分析”。根据词法分析的结果语法分析器比如Bison会根据语法规则判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。如果SQL语句正确则会生成一个语法树。
3. 优化器在优化器中会确定 SQL 语句的执行路径比如是根据全表检索还是根据索引检索等。在查询优化器中可以分为逻辑查询优化阶段和物理查询优化阶段。
4. 执行器在执行之前需要判断该用户是否具备权限。如果没有就会返回权限错误。如果具备权限就执行 SQL查询并返回结果。在 MySQL8.0 以下的版本如果设置了查询缓存这时会将查询结果进行缓存。
SQL 语句在 MySQL 中的流程是 SQL语句→查询缓存→解析器→优化器→执行器 。
3. 数据库缓冲池(buffer pool)
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其实本质上都是在访问页面包括读页面、写页面、创建新页面等操作。而磁盘 I/O 需要消耗的时间很多而在内存中进行操作效率则会高很多为了能让数据表或者索引中的数据随时被我们所用DBMS 会申请占用内存来作为数据缓冲池在真正访问页面之前需要把在磁盘上的页缓存到内存中的Buffer Pool之后才可以访问。
这样做的好处是可以让磁盘活动最小化从而减少与磁盘直接进行 I/O 的时间。要知道这种策略对提升 SQL 语句的查询性能来说至关重要。如果索引的数据在缓冲池里那么访问的成本就会降低很多。
3.1 缓冲池 vs 查询缓存
1. 缓冲池Buffer Pool 从图中你能看到 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”这个原则可以帮我们对 I/O 访问效率进行优化。
首先位置决定效率提供缓冲池就是为了在内存中可以直接访问数据。
其次频次决定优先级顺序。因为缓冲池的大小是有限的比如磁盘有 200G但是内存只有 16G缓冲池大小只有 1G就无法将所有数据都加载到缓冲池里这时就涉及到优先级顺序会优先对使用频次高的热数据进行加载。
2. 查询缓存
查询缓存是提前把查询结果缓存起来这样下次不需要执行就可以直接拿到结果。需要说明的是在MySQL 中的查询缓存不是缓存查询计划而是查询对应的结果。因为命中条件苛刻而且只要数据表发生变化查询缓存就会失效因此命中率低。
3.2 缓冲池如何读取数据
缓冲池管理器会尽量将经常使用的数据保存起来在数据库进行页面读操作的时候首先会判断该页面是否在缓冲池中如果存在就直接读取如果不存在就会通过内存或磁盘将页面存放到缓冲池中再进行读取。 3.3 查看/设置缓冲池的大小
查看缓冲池的大小
show variables like innodb_buffer_pool_size;设置缓冲池的大小
set global innodb_buffer_pool_size 268435456;或者
[server]
innodb_buffer_pool_size 2684354563.4 多个Buffer Pool实例
[server]
innodb_buffer_pool_instances 2何查看缓冲池的个数
show variables like innodb_buffer_pool_instances;每个Buffer Pool实例实际占内存空间
innodb_buffer_pool_size/innodb_buffer_pool_instances
