MySQL 体系架构

MySQL Server 架构自顶向下大致可以分 网络连接层、服务层、存储引擎层 和 系统文件层。

1. 网络连接层

• 客户端连接器（Client Connectors）：提供与 MySQL 服务器建立的支持。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，它们通过各自API技术与 MySQL 建立连接。

2. 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与数据库的连接，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）：用于接受客户端发送的各种 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。

select uid,name from user where gender=1;
选取 > 投影 > 联接 策略
1）select 先根据 where 语句进行选取，并不是查询出全部数据再过滤
2）select 查询根据 uid 和 name 进行属性投影，并不是取出所有字段
3）将前面选取和投影联接起来最终生成查询结果

• 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。

3. 存储引擎层（Pluggable Storage Engines）

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 。现在有很多种存储引擎，各有各的特点，最常见的是MyISAM和InnoDB。

4. 系统文件层（File System）

该层负责将数据库的数据和日志存储在文件系统之上，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。

4.1 日志文件

• 错误日志（Error log）
  默认开启

SHOW VARIABLES LIKE '%log_error%'

• 通用查询日志（General query log）
  记录一般查询语句

SHOW VARIABLES LIKE '%general%'

• 二进制日志（binary log）
  记录了对 MySQL 数据库执行的更改操作，并且记录了语句的发生时间、执行时长；但是它不记录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%'; // 是否开启
SHOW VARIABLES LIKE '%long_query_time%';  // 时长
SET long_query_time = 5; // 设置慢查询时长

4.2 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。

4.3 数据文件

查看数据存储所在位置

SHOW VARIABLES LIKE '%datadir%'; // 查看数据文件所在位置

• 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（data)，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：独立表空间和共享表空间。独立表空间使用 .ibd 文件 来存放数据，且每一张InnoDB 表对应一个 .ibd 文件。共享表空间使用 .ibdata 文件，所有表共同使用一个（或多个，自行配置）.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。

4.4 pid 文件

pid 文件是 mysqld 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。

4.5 socket 文件

socket 文件 也是在 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。