java八股文面试[数据库]——MySQL的体系架构

我会带着你远行 2024-03-07 00:42 141阅读 0赞

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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。

###### 一、**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 J**ava、C、Python、.NET**等，它们通过各自API技术与MySQL建立连接。

###### 二、**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。

###### 三、**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。

###### 四、**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。

*  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
 *  **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（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**：独享表空间和共享表空间。独享表空间使用 .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**。
 *  **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**。
 *  **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。

知识来源：马士兵教育

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