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MySQL体系结构

一、MySQL的Server层有七个组件 

1、MySQL 向外提供的交互接口（Connectors）

2、连接池组件（Connection Pool）

3、管理服务组件和工具组件（Management Service & Utilities）

4、SQL 接口组件（SQL Interface）

5、查询分析器组件（Parser）

6、优化器组件（Optimizer）

7、查询缓存组件（Query Caches & Buffers）

二、MySQL存储引擎

三、工作流程

四、mysql主要文件

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MySQL体系结构

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。从 MySQL 5.5.5 版本开始InnoDB成为了默认存储引擎。同存储引擎的表数据存取方式不同，支持的功能也不同。

一、MySQL的Server层有七个组件 

1、MySQL 向外提供的交互接口（Connectors）

        connections组件是mysql向外提供的交互组件，可以通过该组件来操作mysql语句，实现交互，建立连接之后，可以通过 show processlist，语句查看已经建立的连接。

(root@localhost) [(none)]> show PROCESSLIST;
+----+-----------------+-----------+------+---------+-------+------------------------+------------------+
| Id | User            | Host      | db   | Command | Time  | State                  | Info             |
+----+-----------------+-----------+------+---------+-------+------------------------+------------------+
|  4 | event_scheduler | localhost | NULL | Daemon  | 20864 | Waiting on empty queue | NULL             |
|  8 | root            | localhost | NULL | Query   |     0 | starting               | show PROCESSLIST |
+----+-----------------+-----------+------+---------+-------+------------------------+------------------+
连接之后，如果太长时间没有动静，连接器就会自动断开，默认8小时
(root@localhost) [(none)]> show variables like '%timeout%';
+-----------------------------------+----------+
| Variable_name                     | Value    |
+-----------------------------------+----------+| interactive_timeout               | 28800    | 服务器关闭交互式连接前等待活动的秒数| wait_timeout                      | 28800    | 服务器关闭非交互连接之前等待活动的秒数
+-----------------------------------+----------+
当只改wait_timeout 是不能改interactive_timeout的，wait_timeout是修改session变量，是不起作用的，当关闭此次会话，退出mysql ，重新登录发现还是原来的值：但若只改interactive_timeout，wait_timeout也会跟着改。所以修改global的interactive_timeout参数，可以真正调整超时时间。
linux的服务器上的mysql:
set global interactive_timeout=31536000;
show VARIABLES like ‘%timeout%’;

2、连接池组件（Connection Pool）

        负责监听客户端向mysql服务器端的各种请求，接收请求，转发请求，到目标模块，每个成功连接mysql的客户端请求都会被创建或分配一个线层，该线程负责客户端与mysql服务器端的通信，接收客户端的命令，传递服务器端的结果信息等。

3、管理服务组件和工具组件（Management Service & Utilities）

        提供对MySOL的集成管理，如备份（Backup)、恢复（Recovery）、安全管理（Security）等。

4、SQL 接口组件（SQL Interface）

        接收用户SQL命令，如DML、DDL和存储过程等，并将最终结果返回给用户。

5、查询分析器组件（Parser）

        系统在执行输入语句之前，必须分析出语句想要干什么。例如:首先通过select关键字得知这是一条查询命令，还包括分析要查询的是哪张表以及查询条件是什么。同时，分析器必须分析输入语句的语法正确性。

6、优化器组件（Optimizer）

        优化器是MySQL用来对输人语句在执行之前所做的最后一步优化。优化内容包括：是否选择索引、选择哪个索引、多表查询的联合顺序等。每一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种方案。

7、查询缓存组件（Query Caches & Buffers）

        在每一次查询时，MySQL 都先去看看是否命中缓存，命中则直接返回，提高了系统的响应速度。但是这个功能有一个相当大的弊病，那就是一旦这个表中数据发生更改，那么这张表对应的所有缓存都会失效。

二、MySQL存储引擎

        mysql存储引擎负责数据的存储和提取，架构模式是插件式的。支持innoDB等多个存储引擎。

查看当前支持的存储引擎
(root@localhost) [test]> show engines;

 InnoDB 存储引擎

        InnoDB是MySQL的默认存储引擎，它支持ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）事务，并提供了行级锁定、外键约束和崩溃恢复等功能。它适用于大多数应用场景，特别是需要事务支持和高并发读写操作的应用。

特性：

1. 事务支持：InnoDB引擎支持事务的ACID属性，确保了数据的原子性、一致性、隔离性和持久性。这意味着可以使用BEGIN、COMMIT和ROLLBACK语句来管理事务，保证数据的完整性和一致性。
2. 行级锁定：InnoDB使用行级锁来处理并发访问和修改数据，而不是表级锁。这意味着多个事务可以同时访问同一表的不同行，提高了并发性能和并发控制。
3. 外键约束：InnoDB支持外键约束，可以在数据库层面实现数据的一致性和完整性。它提供了CASCADE、RESTRICT和SET NULL等选项来处理外键关系。
4. 崩溃恢复：InnoDB具有崩溃恢复的能力，即使在系统崩溃或电源故障的情况下，也可以保证数据的完整性。它通过事务日志（redo log）来恢复未完成的事务和恢复已提交的事务。
5. 自动增长列：InnoDB支持自动增长列，可以为表中的某一列指定自动递增的整数值，简化了数据插入操作。
6. 回滚段：InnoDB通过回滚段（Rollback Segment）来存储未提交事务的数据，以便在需要时进行回滚操作。
7. 可以在线热备份：InnoDB引擎支持在线热备份，可以在不停止MySQL服务器的情况下备份数据库。
8. 支持MVCC（多版本并发控制）：InnoDB使用多版本并发控制来处理并发事务，在读操作的同时允许写操作，并通过行版本来实现数据的隔离性和一致性。
9. 高性能：InnoDB引擎通过使用缓冲池（Buffer Pool）来缓存热门数据和索引，提高读取数据的性能。

三、工作流程

四、mysql主要文件

1、数据库配置文件 my.cnf

2、表结构定义文件

        每创建一张表都会有一个frm后缀的文件，就是表结构的定义文件。show create table user\G

        如果没有连接mysql。可以使用 mysqlfrm工具 可以解析 frm结尾的文件

        mysqlfrm --diagnostic

3、错误文件 mysql.err

(root@localhost) [mysql]> SHOW VARIABLES LIKE 'log_error';
+---------------+---------------------+
| Variable_name | Value               |
+---------------+---------------------+
| log_error     | /var/log/mysqld.log |
+---------------+---------------------+

4、慢查询日志文件 slow_log

        将运行超过某个时间阈值的sql语句记录到文件

        MySQL5.1开始可以以毫秒为单位记录运行的sql

        MySQL5.5开始可以将慢查询保存到表

        mysql5.7 将时区信息写入到查询日志

慢查询相关参数：

1、slow_query_log = on //是否开启慢查询
2、slow_query_log_file = slow.log //慢查询日志文件名
3、long_query_time = 3 //指定慢查询的阈值
4、min_examined_row_limit = 100 //扫描行数少于该值的sql不记录到慢查询日志
5、log_queries_not_using_indexes //将没有使用索引的sql记录到慢查询日志
6、log_throttle_querles_not_using_indexes //限制每分钟记录没有使用索引sql语句的次数
7、log_output = FILE //慢查询日志的格式   file、table、none//默认是 FILE 文件格式，也可以保存到表中，在mysql 这个库里边 slow_log 、general_log//就是说 将log_output 设置为table 的话，就会保存在slow_log这张表里。set global log_output = table;
8、log_slow_slave_statements：//在从服务器上开启慢查询
9、log_timestamps = system //写入时区信息
//在 my.cnf配置文件添加完之后  重启mysql数据库生效
(root@localhost) [mysql]> show variables like 'slow%';
+---------------------+------------------------------------+
| Variable_name       | Value                              |
+---------------------+------------------------------------+
| slow_launch_time    | 2                                  |
| slow_query_log      | OFF                                |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/rabbitmq_1-slow.log |
+---------------------+------------------------------------+
// select sleep(10);测试
//也可以在库中直接修改
(root@localhost) [mysql]> set global slow_query_log = 1;
(root@localhost) [mysql]> set global slow_query_log_file = slow.log
(root@localhost) [mysql]> set global long_query_time =2;
//如果这个日志文件特别大，怎么在线删除？
1、先把slow.log备份一下，但是备份完之后，日志还是会写进这个文件，
2、需要 刷新下 flush slow logs
3、这时候会关闭之前的日志文件，会重新写入一个slow日志

测试慢查询：

有些时候，sql执行时间过长但是并没有记录到慢查询日志中去
比如：
(root@localhost) [mysql]> create database test;Query OK, 1 row affected (10.00 sec)
(root@localhost) [mysql]> use test;
Database changed
(root@localhost) [test]> create table a (a int primary key,b int);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
(root@localhost) [test]> select * from a where a =1;
+---+------+
| a | b    |
+---+------+
| 1 |    1 |
+---+------+
1 row in set (0.00 sec)
//加锁
(root@localhost) [test]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(root@localhost) [test]> select * from a where a =1 for update;
(root@localhost) [test]> commit;//然后在开一个会话，执行下update操作，就会发现 此时执行的sql一直在等待。在上一个会话中，执行commit  之后，这条sql才会被执行
(root@localhost) [test]> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(root@localhost) [test]> update a set b = b+1 where a =1;
Query OK, 1 row affected (7.84 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
//可以发现这个sql执行了7秒中，但是这条sql不会记录到慢查询日志中去，
因为slow_log 记录时间是按照  Query_time - Lock_time 的时间计算的 所以说等待时间和缩短时间 是不考虑的

5、通用日志 general_log

        使用场景：可以看一些原理，比如备份，使用mysqldump 或者其他命令执行备份之后，他是怎么一步步操作的，可以打开记录日志功能，能看到详细的信息

        0：关闭

        1：打开

[mysqld]
general_log = 1
general_log_file = general.log

        1、可以记录数据库相关操作

                参数：general_log

                默认文件名：机器名.log

        2、同样可以将日志保存到表中，mysql.general.log

        3、开启之后性能下降明显