南充市住房与城乡建设网站,装修店铺设计,做网站的服务器多少钱一年,什么是营销型网站?平时我们使用数据库#xff0c;看到的通常都是一个整体。比如#xff0c;你有个最简单的表#xff0c;表里只有一个ID字段#xff0c;在执行下面这个查询语句时#xff1a;
mysql select * from T where ID10#xff1b;
我们看到的只是输入一条语句#xff0c;返…平时我们使用数据库看到的通常都是一个整体。比如你有个最简单的表表里只有一个ID字段在执行下面这个查询语句时
mysql select * from T where ID10
我们看到的只是输入一条语句返回一个结果却不知道这条语句在MySQL内部的执行过程。所以今天我想和你一起把MySQL拆解一下看看里面都有哪些“零件”。
下面是MySQL的基本架构示意图从中你可以清楚地看到SQL语句在MySQL的各个功 能模块中的执行过程。 MySQL的逻辑架构图
大体来说MySQL可以分为Server层和存储引擎层两部分。
Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等涵盖MySQL的大多数核心服务
功能以及所有的内置函数如日期、时间、数学和加密函数等所有跨存储引擎的功能都在
这一层实现比如存储过程、触发器、视图等。
而存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的支持InnoDB、MyISAM、
Memory等多个存储引擎。现在最常用的存储引擎是InnoDB它从MySQL 5.5.5版本开始成为了
默认存储引擎。
也就是说你执行create table建表的时候如果不指定引擎类型默认使用的就是InnoDB。不
过你也可以通过指定存储引擎的类型来选择别的引擎比如在create table语句中使用
enginememory, 来指定使用内存引擎创建表。不同存储引擎的表数据存取方式不同支持的功
能也不同在后面的文章中我们会讨论到引擎的选择。
从图中不难看出不同的存储引擎共用一个server层也就是从连接器到执行器的部分。接下来结合开头提到的那条SQL语句带你走一遍整个执 行流程依次看下每个组件的作用。
连接器
第一步你会先连接到这个数据库上这时候接待你的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连
接、获取权限、维持和管理连接。连接命令一般是这么写的
mysql -h$ip -P$port -u$user
输完命令之后你就需要在交互对话里面输入密码。虽然密码也可以直接跟在-p后面写在命令行
中但这样可能会导致你的密码泄露。如果你连的是生产服务器强烈建议你不要这么做。
连接命令中的mysql是客户端工具用来跟服务端建立连接。在完成经典的TCP握手后连接器
就要开始认证你的身份这个时候用的就是你输入的用户名和密码。
如果用户名或密码不对你就会收到一个Access denied for user的错误然后客户端程序
结束执行。
如果用户名密码认证通过连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后这个连接里面
的权限判断逻辑都将依赖于此时读到的权限。
这就意味着一个用户成功建立连接后即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改也不
会影响已经存在连接的权限。修改完成后只有再新建的连接才会使用新的权限设置。
连接完成后如果你没有后续的动作这个连接就处于空闲状态你可以在showprocesslist命
令中看到它。文本中这个图是showprocesslist的结果其中的Command列显示为“Sleep”的这
一行就表示现在系统里面有一个空闲连接。 客户端如果太长时间没动静连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数wait_timeout控制
的默认值是8小时。
如果在连接被断开之后客户端再次发送请求的话就会收到一个错误提醒 Lost connection
to MySQL server during query。这时候如果你要继续就需要重连然后再执行请求了。
数据库里面长连接是指连接成功后如果客户端持续有请求则一直使用同一个连接。短连接
则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接下次查询再重新建立一个。建立连接的过程通常是比较复杂的所以我建议你在使用中要尽量减少建立连接的动作也就是 尽量使用长连接。 但是全部使用长连接后你可能会发现有些时候MySQL占用内存涨得特别快这是因为MySQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来可能导致内存占用太大被系统强行杀掉OOM从现 象看就是MySQL异常重启了。
怎么解决这个问题呢你可以考虑以下两种方案。
1. 定期断开长连接。使用一段时间或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后断开
连接之后要查询再重连。
2. 如果你用的是MySQL 5.7或更新版本可以在每次执行一个比较大的操作后通过执行
mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证
但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。
查询缓存
连接建立完成后你就可以执行select语句了。执行逻辑就会来到第二步查询缓存。
MySQL拿到一个查询请求后会先到查询缓存看看之前是不是执行过这条语句。之前执行过
的语句及其结果可能会以key-value对的形式被直接缓存在内存中。key是查询的语句value是
查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到key那么这个value就会被直接返回给客
户端。
如果语句不在查询缓存中就会继续后面的执行阶段。执行完成后执行结果会被存入查询缓存
中。你可以看到如果查询命中缓存MySQL不需要执行后面的复杂操作就可以直接返回结
果这个效率会很高。
但是大多数情况下我会建议你不要使用查询缓存为什么呢因为查询缓存往往弊大于
利。。
查询缓存的失效非常频繁只要有对一个表的更新这个表上所有的查询缓存都会被清空。因此
很可能你费劲地把结果存起来还没使用呢就被一个更新全清空了。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。除非你的业务就是有一张静态表很长时间才会更新一次。
比如一个系统配置表那这张表上的查询才适合使用查询缓存。
好在MySQL也提供了这种“按需使用”的方式。你可以将参数query_cache_type设置成
DEMAND这样对于默认的SQL语句都不使用查询缓存。而对于你确定要使用查询缓存的语
句可以用SQL_CACHE显式指定像下面这个语句一样
mysql select SQL_CACHE * from T where ID10
需要注意的是MySQL 8.0版本直接将查询缓存的整块功能删掉了也就是说8.0开始彻底没有
这个功能了。
分析器
如果没有命中查询缓存就要开始真正执行语句了。首先MySQL需要知道你要做什么因此
需要对SQL语句做解析。
分析器先会做“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”。
做完了这些识别以后就要做“语法分析”。根据词法分析的结果语法分析器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。
如果你的语句不对就会收到“You have an error in your SQL syntax”的错误提醒一般语法错误会提示第一个出现错误的位置所以你要关注的是紧接“use near”的内容。
优化器器
经过了分析器MySQL就知道你要做什么了。在开始执行之前还要先经过优化器的处理。
优化器是在表里面有多个索引的时候决定使用哪个索引或者在一个语句有多表关联join的时候决定各个表的连接顺序。比如你执行下面这样的语句这个语句是执行两个表的join
mysql select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c10 and t2.d20;既可以先从表t1里面取出c10的记录的ID值再根据ID值关联到表t2再判断t2里面d的值是
否等于20。
也可以先从表t2里面取出d20的记录的ID值再根据ID值关联到t1再判断t1里面c的值是否
等于10。
这两种执行方法的逻辑结果是一样的但是执行的效率会有不同而优化器的作用就是决定选择
使用哪一个方案。
优化器阶段完成后这个语句的执行方案就确定下来了然后进入执行器阶段。如果你还有一些
疑问比如优化器是怎么选择索引的有没有可能选择错等等没关系我会在后面的文章中单
独展开说明优化器的内容。
执行器
MySQL通过分析器知道了你要做什么通过优化器知道了该怎么做于是就进入了执行器阶
段开始执行语句。
开始执行的时候要先判断一下你对这个表T有没有执行查询的权限如果没有就会返回没有
权限的错误如下所示。
mysql select * from T where ID10; ERROR 1142 (42000):
SELECT command denied to user blocalhost for table T
如果有权限就打开表继续执行。打开表的时候执行器就会根据表的引擎定义去使用这个引擎提供的接口。
比如我们这个例子中的表T中ID字段没有索引那么执行器的执行流程是这样的
1. 调用InnoDB引擎接口取这个表的第一行判断ID值是不是10如果不是则跳过如果是则
将这行存在结果集中
2. 调用引擎接口取“下一行”重复相同的判断逻辑直到取到这个表的最后一行。
3. 执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。
至此这个语句就执行完成了。
对于有索引的表执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口之后
循环取“满足条件的下一行”这个接口这些接口都是引擎中已经定义好的。
你会在数据库的慢查询日志中看到一个rows_examined的字段表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。
在有些场景下执行器调用一次在引擎内部则扫描了多行因此引擎扫描行数跟rows_examined并不是完全相同的。。我们后面会专门有一篇文章来讲存储引擎的内部机制
里面会有详细的说明。
小结
上文介绍了MySQL的逻辑架构对一个SQL语句完整执行流程的各个阶段有了一 个初步的印象。由于篇幅的限制只是用一个查询的例子将各个环节过了一遍。如果还对每个环节的展开细节存有疑问也不用担心后续在实战章节中还会再提到它们。
留一个问题吧如果表T中没有字段k而你执行了这个语句 select *fromTwhere k1, 那
肯定是会报“不存在这个列”的错误 “Unknown column ‘k’ in ‘where clause’”。你觉得这个错误是 在我们上面提到的哪个阶段报出来的呢
