MySQL架構(gòu)組件的示例分析

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)MySQL架構(gòu)組件的示例分析，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

總體架構(gòu)

一. 連接器

??連接器主要負(fù)責(zé)跟客戶端建立連接、權(quán)限驗(yàn)證和管理連接，可以使用命令show processlist查看連接信息。當(dāng)一個用戶連接創(chuàng)建成功之后，權(quán)限信息就已經(jīng)讀入內(nèi)存，之后再修改該用戶的權(quán)限，如果不刷新的話，則無法生效。

??對于一個連接，如果長時(shí)間沒有收到指令（處于空閑狀態(tài)），那么達(dá)到一定的時(shí)間之后，連接器會斷開這個鏈接。這個時(shí)間由參數(shù)wait_timeout控制，默認(rèn)為8小時(shí)。

??連接器中的連接分為長連接和短連接：

• 長連接：連接成功后，客戶端請求使用同一個連接

• 短連接：每次執(zhí)行完請求后會斷開連接，再有請求會重新建立連接

??由于在平時(shí)我們一般為了避免頻繁反復(fù)創(chuàng)建連接的開銷，都是使用的長連接，也就是長期維持一個連接不斷開。但是要注意，一個連接管理了其在使用過程中占用的一些內(nèi)存，會在連接斷開的時(shí)候隨連接一起釋放。如果連接不斷開，長期不處理一直堆積，則可能導(dǎo)致內(nèi)存占用過大，被系統(tǒng)強(qiáng)殺。一般有兩個解決方案：

• 定期斷開長連接，每隔一段時(shí)間或執(zhí)行一個占用大量內(nèi)存的查詢之后斷開連接，從而釋放內(nèi)存，當(dāng)需要查詢的時(shí)候再重新創(chuàng)建連接

• 5.7之后的版本可以使用mysql_reset_connection來重新初始化連接資源，不需要重新連接和權(quán)限驗(yàn)證，而將連接恢復(fù)到新建時(shí)的狀態(tài)。同時(shí)也會有一些其它影響，比如釋放表鎖、清除臨時(shí)表、重置會話中設(shè)置的變量等等

二、 查詢緩存

注：查詢緩存8.0 版本后被廢除

??連接創(chuàng)建成功之后就可以執(zhí)行SQL語句了，不過如果開啟了查詢緩存，那么在真正分析SQL之前會先從緩存中查詢，如果緩存命中則直接返回。查詢緩存就是一個Key-Value結(jié)構(gòu)，Key是SQL語句，Value是對應(yīng)的查詢結(jié)果。如果緩存未命中，就會繼續(xù)后面的查詢操作。查詢完成之后，會把結(jié)果存入查詢緩存中。

??為什么查詢緩存會被刪除呢？因?yàn)椴樵兙彺嫱ǔ１状笥诶?。如果對一個表進(jìn)行更新，那么這個表對應(yīng)的查詢緩存都會被清空，對于經(jīng)常更新的表，查詢緩存的失效會非常頻繁，基本就不起作用，而且還有更新緩存的開銷。對于那種基本會保持不變的數(shù)據(jù)表，倒是可以選擇使用查詢緩存，比如系統(tǒng)配置表等，這種表的緩存命中率會高些，可能能做到利大于弊，不過對于這種配置，我們還可以使用外部緩存。

??通過參數(shù)query_cache_type可以配置查詢緩存，該參數(shù)有3個可選值，分別為：

• 0：關(guān)閉查詢緩存

• 1：開啟查詢緩存

• 2：當(dāng)SQL中有SQL_CACHE關(guān)鍵詞時(shí)使用查詢緩存，比如select SQL_CACHE * from t where xxx;

三、分析器

??如果查詢緩存沒有命中，那么SQL就需要真正得到執(zhí)行，在執(zhí)行之前需要對SQL進(jìn)行解析，這個解析主要分為詞法分析和語法分析兩個步驟。

• 詞法分析：從SQL中提取關(guān)鍵詞，比如select 、from、表名、字段名等等

• 語法分析：根據(jù)詞法分析的結(jié)果和MySQL定義的一些語法規(guī)則檢查SQL語法是否合法，最終會生成一顆抽象語法樹（AST）

四、 優(yōu)化器

??優(yōu)化器以分析器生成的AST為輸入，對SQL進(jìn)行優(yōu)化，生成優(yōu)化器認(rèn)為的最優(yōu)執(zhí)行方案，交給執(zhí)行器執(zhí)行。優(yōu)化過程包括SQL的邏輯轉(zhuǎn)換和代價(jià)計(jì)算。

??邏輯轉(zhuǎn)化就類似于Java的靜態(tài)編譯期優(yōu)化，會對SQL進(jìn)行一些"簡化"，保證SQL轉(zhuǎn)換前后執(zhí)行結(jié)果一致。比如，where 1=1 and a.id = 2，可以相當(dāng)于where a.id = 2。

??代價(jià)計(jì)算的主要目的是選擇SQL執(zhí)行的方式，包括是否使用索引、使用哪個索引、多表連接使用什么順序等。代價(jià)分為服務(wù)層代價(jià)和引擎層代價(jià)，服務(wù)層代價(jià)主要是CPU相關(guān)，引擎層代價(jià)則主要是磁盤I/O相關(guān)。MySQL 5.7 引入了兩個系統(tǒng)表mysql.server_cost和mysql.engine_cost來配置這兩種代價(jià)，表中配置的就是各種操作對應(yīng)的代價(jià)，比如臨時(shí)表創(chuàng)建、排序、頁讀取等等。

??優(yōu)化器會根據(jù)生成的查詢計(jì)劃和上述兩種代價(jià)配置來計(jì)算一個查詢計(jì)劃的最終代價(jià)，在多個查詢計(jì)劃中選擇代價(jià)最小的那一個交給執(zhí)行器執(zhí)行。但是要注意，代價(jià)最小，有時(shí)候并不一定代表執(zhí)行時(shí)間就最短。

五、 執(zhí)行器

??執(zhí)行器會根據(jù)優(yōu)化器選擇的查詢計(jì)劃去執(zhí)行SQL，執(zhí)行之前還會校驗(yàn)請求用戶是否擁有對應(yīng)的查詢權(quán)限，最終調(diào)用MySQL引擎層提供的接口，執(zhí)行SQL語句并且返回結(jié)果。如果開啟了查詢緩存，結(jié)果還會存儲在查詢緩存中。

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