MySQL体系结构

mysql层级表设计 mysql server层_存储引擎

图中展示的就是MySQL整个体系结构。
从整张图中首先我们可以看到MySQL体系架构自顶向下大致可以分为四个层次：网络连接层、服务层、存储引擎层和系统文件层。

连接层：

客户端连接器(Client Connectors)：指能够与MySQL服务建立连接的客户端，目前几乎支持所有主流的服务端编程技术、例如常见的Java、C、Python、.NET等，他们通过各自API技术与MySQL建立连接。

服务层（MySQL Server）：

服务层是MySQL Server 的核心，主要包含系统管理和控制工具、连接池、SQL接口、解析器、查询优化器和缓存六个部分。

  • 连接池（Connection Pool）： 负责存储和管理客户端数据库的连接，一个线程负责管理一个连接。
  • 系统管理和控制工具(Management Services & Utilities)：例如备份恢复、安全管理、集群管理等。
  • SQL接口（SQL Interface）: 用于接收客户端发送的各种SQL命令，并且返回用户需要查询的结果，比如DML、DDL、存储过程、视图、触发器等。
  • 解析器（Parser）：负责将请求的SQL解析生成一个“解析树”。然后根据一些MySQL规则进一步检查解析树是否合法。
  • 查询优化器（Optimizer）： 当解析树通过解析器语法检查后，将交由优化器将其转化成执行计划，然后与存储引擎交互。
  • 缓存(Cache&Buffer)：缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存、记录缓存、权限缓存、引擎缓存等。如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。

引擎层：

存储引擎负责MySQL中数据的存储与提取，与底层系统文件进行交互。MySQL存储引擎是插件式的，服务器中的查询执行引擎通过接口与存储引擎进行通信，接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异。现在有很多存储引擎，各有各的特点，最常见的是MyISAM和InnoDB。

文件层：

该层负责将数据库的数据和日志存储到文件系统上，并完成与存储引擎的交互，是文件的物理存储层。主要包含日志文件，数据文件，配置文件，pid文件，socket文件等。

  • 日志文件
  • 错误日志(Error log)：
    默认是开启的，可以通过命令show variables like '%log_error%'查看错误日志
  • 通用查询日志（General query log）
    记录一般的查询语句，show variables like '%general%'
  • 二进制日志（binary log）
    记录了对MySQL数据库执行的更新操作，并且记录了语句的发生时间、执行的时长；但是不记录select、show等不修改数据库的SQL。主要用于数据库恢复和主从复制。
    show variables like '%log_bin%' //是否开启，
    show variables like '%binlog%'//参数查看
    show binary logs//查看日志文件
  • 慢查询日志（slow query log）
    记录所有执行时间超时的查询SQL，默认是10秒。
    show variables like '%slow_query%'//参数是否开启
    show variables like '%long_query_time%'//超时时长
  • 配置文件
    用于存放MySQL所有的配置信息文件，比如my.cnf、my.ini等。
  • 数据文件
  • db.opt文件：记录这个库的默认使用的字符集和校验规则。
  • frm文件：存储与表相关的元数据(meta)信息，包括表结构的定义信息等，每一张表都会有一个frm文件。
  • MYD文件：MyISAM存储引擎专用，存放MyISAM表的数据(date),每一张表都会有一个.MYD文件。
  • MYI文件：MyISAM存储引擎专用，存放MyISAM表的索引相关信息，每一张MyISAM表对应一个.MYI文件。
  • ibd文件和IBDATA文件：存放InnoDB的数据文件(包括索引)。InnoDB存储引擎有两种表空间方式：独享表空间和共享表空间。独享表空间使用.ibd文件存放数据，且每一张InnoDB表对应一个.ibdata文件。
  • ibdata1文件：系统表空间数据文件，存储表元数据，Undo日志等。
  • ib_logfile0、ib_logfile1文件：Redo log 日志文件。
  • pid文件：pid文件是mysql应用程序在Unix/Linux环境下的一个进程文件，和许多其他Unix/Linux服务端程序一样，它存放着自己的进程id。
  • socket文件：socket文件也是Unix/Linux环境下才有的，用户在Unix/Linux环境下客户端连接可以不通过TCP/IP网络而直接使用Unix Socket来连接MySQL。