MySQL-02-MySQL架构

逻辑架构

mysql的架构十分复杂，我们先大概有个印象，下图就是MySQL的逻辑架构简略图：　
MySQL架构总共三层，在上图中以虚线作为划分。
　　首先，最上层的服务并不是MySQL独有的，大多数给予网络的客户端/服务器的工具或者服务都有类似的架构。比如：连接处理、授权认证、安全等。
　　第二层的架构包括大多数的MySQL的核心服务（也叫Sql Layer层）。包括：查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数（例如：日期、时间、数学和加密函数）。同时，所有的跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等。
　　第三层包含了存储引擎。存储引擎负责MySQL中数据的存储和提取。

MySQL系统架构图

首先，我们对该图中的各个模块做一简单介绍：
1、Connectors -连接器
　　mysql面向开发者的APIS，根据不同的开发环境及连接方式提供标准的驱动方式；例如，java开发常用的jdbc与odbc方式就是在选择connector连接器。
2、Connection Pool -连接池
　　程序启动时建立足够的数据库连接，并将这些连接组成一个连接池，由程序动态地对池中的连接进行申请，使用，释放。
３、Management Serveices & Utilitie -系统管理和控制工具
　　mysql系统级别管理，DBA工作空间，主要进行数据库层面(复制、比较、差异、导出、导入)、审核日志层面、服务器层面(实例克隆、实例信息)、系统层面(磁盘使用情况、冗余索引、搜索元数据、进程)、高可用性层面(主从复制、故障转移、主从同步)等相关操作。。
4、SQL Interface
　　接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。
5、Parser 解析器
　　1. 词法解析
　　即将sql语句进行分词，例如，select * from T1，其会根据空格将语句中的词分离出来，形成语法树；
　　
　　 1. 语法解析　　
　　 mysql依据 SQL92标准对传入的sql进行分析，例如，select * from T1如果书写错误为 elect * from T1，就会出现语法错误，无法根据语法解析成为正确的语法树；
　Parser 解析器的目的就是将传入的sql最终解析为可执行的语法树；

SELECT movieTitle
FROM StarsIn
WHERE starName IN (SELECT nameFROM MovieStarWHERE birthdate LIKE ‘%1960’
)

解析为

6、 Optimizer-查询优化器

索引优化：开发者可以建立很多个索引，Mysql Optimizer 只使用一个，最优的那个；
表关联优化:遵循小关联大原则，即小表关联大表(两个for循环)，即便开发者所写的sql是大表关联小表，也会调整为小表关联大表；
where条件优化
mysql对于where条件的顺序读取是从左到右(Oracle是从右到左)，首先要找到过滤力度最大的先执行，例如，where id=1 and sex=“男”，首先执行id=1，主键过滤力度最大，即便语句是 where sex=“男” and id=1，mysql 也会调整过来；

7 、Cache和Buffer -查询缓存(8.0后缓存不再用)
　　主要功能是将请求的返回结果集 cache 到内存中，与该 query 的一个 hash值做一个对应。该 query 所取数据的基表发生任何数据的变化之后， MySQL 会自动使该 query 的Cache 失效。在读写比例非常高的应用系统中， Query Cache 对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。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。

8 、存储引擎接口 mysql5.6默认InnerDB
　　MySQL区别于其他数据库的最重要的特点就是其插件式的表存储引擎。MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必需的，如SQL分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者都可以按照自己的意愿来进行开发。
注意：存储引擎是基于表的，而不是数据库。

详细执行图

物理架构

MySQL从物理结构上可以分为日志文件和数据索引文件。(存在目录(/var/lib/mysql)下）
其中日志文件采用顺序IO方式存储、数据文件采用随机IO方式存储。
顺序IO：记录首地址与偏移量，只存储和查询，记录速度快，只能追加数据，浪费空间，适用于日志存储；
随机IO：需要记录地址[0x9559],随机位置存入，省空间，相对慢，适用于数据和索引的存储；

日志文件

查看日志开启情况
mysql> show variables like 'log_%';

errorlog 错误日志
运行过程中遇到的所有严重的错误信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息，默认是开启的，而且从5.5.7以后无法关闭错误日志
bin log 二进制日志
记录数据变化，binlog记录了数据库所有的ddl语句和dml语句，但不包括select语句内容，语句以事件的形式保存，描述了数据的变更顺序，binlog还包括了每个更新语句的执行时间信息；如果是DDL语句，则直接记录到binlog日志，而DML语句，必须通过事务提交才能记录到binlog日志中。每次重启都会生成一个日志文件
general query log 通用查询日志
全面记录CRUD日志，非常耗费性能，所以生产环境不开启；
slow query log 慢查询日志
redo log 重做日志
undo log 回滚日志
relay log 中继日志
配置主从过程中，从库生成的日志

数据索引文件

查询索引和数据文件位置：SHOW VARIABLES LIKE '%datadir%';

InnoDB数据文件
.frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息；
.ibd：使用独享表空间存储表数据和索引信息，一张表对应一个ibd文件；（与ibdata二选一）
ibdata文件：使用共享表空间存储表数据和索引信息，所有表共用一个或者多个ibdata文件.(与ibd二选一）
MyIsam数据文件
.frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息；
.myd文件：主要用来存储表数据信息；
.myi文件：主要用来存储表数据文件中任何索引的数据树。

从下图我们可以看出Innodb和MyIsam的索引数据文件不同点

从上我们也可以看出，InnoDB是聚集索引（索引和数据在一起），而MyIsam为非聚集索引（索引和数据文件单独存储为二份）