MySQL物理文件结构和SQL执行流程

我们可以登录已安装的mysql 服务 ，进入MYSQL 命令：mysql -h 【ip】-u【用户名】 -p

 

• MYSQL 物理文件结构

 

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mysql.err：错误日志文件

mysql.pid：记录mysqld进程的id,用于锁

ib_buffer_pool 缓存池，存放部分最近的查询记录和索引等，可以通过show variables like 'innodb%pool%'查看相关参数

ibdata1 innodb：表空间,如果采用innodb引擎，会默认10M大小

ib_logfile0： 事务日志文件,是确保事务的redo和undo，主要是确保事务的前滚和后滚，不是用来恢复用

ib_logfile1： 事务日志文件,是确保事务的redo和undo，不是用来恢复用

auto.cnf：记录mysql数据库实例的server_uuid，安装的时候初始化,master和slave的server_uuid不能一样

ibtmp1：临时表空间

mysql-bin.000001：二进制日志文件,用于恢复,主从数据同步等

mysql-bin.index： 二进制日志文件索引，存放二进制日志文件列表

mysqld_safe.pid：存放mysqld_safe脚本的进程id

performance_schema：系统数据库目录

sys：系统数据库目录

 

• 日志文件

MySQL通过日志记录了数据库操作信息和错误信息。

常用的日志文件包括错误日志、二进制日志、查询日志、慢查询日志和事务Redo 日志、中继日志等。

可以通过命令查看当前数据库中的日志使用信息

show variables like 'log_%';

 

 

错误日志（errorlog）

默认是开启的，而且从5.5.7以后无法关闭错误日志，错误日志记录了运行过程中遇到的所有严重的错误

信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息。

默认的错误日志名称：hostname.err。

错误日志所记录的信息是可以通过log-error和log-warnings来定义的，其中log-err是定义是否启用错

误日志的功能和错误日志的存储位置，log-warnings是定义是否将警告信息也定义至错误日志中。

 

二进制日志（bin log）

默认是关闭的，需要通过以下配置进行开启。：

log-bin=mysql-bin

 

其中mysql-bin是binlog日志文件的basename，binlog日志文件的完整名称：mysql-bin-000001.log

binlog记录了数据库所有的ddl语句和dml语句，但不包括select语句内容，语句以事件的形式保存，描述了数据的变更顺序，binlog还包括了每个更新语句的执行时间信息。如果是DDL语句，则直接记录到binlog日志，而DML语句，必须通过事务提交才能记录到binlog日志中。

binlog主要用于实现mysql主从复制、数据备份、数据恢复。

 

通用查询日志（general query log）

默认情况下通用查询日志是关闭的。

由于通用查询日志会记录用户的所有操作，其中还包含增删查改等信息，在并发操作大的环境下会产生大量的信息从而导致不必要的磁盘IO，会影响mysql的性能的。如若不是为了调试数据库的目的建议不要开启查询日志。

show global variables like 'general_log'; -- 开启方式 #启动开关 general_log={ON|OFF} #日志文件变量，而general_log_file如果没有指定，默认名是host_name.log general_log_file=/PATH/TO/file #记录类型 log_output={TABLE|FILE|NONE}

 

慢查询日志（slow query log）

默认是关闭的。

#开启慢查询日志 slow_query_log=ON #慢查询的阈值 long_query_time=10 #日志记录文件如果没有给出file_name值， 默认为主机名，后缀为-slow.log。如果给出了文件名， 但不是绝对路径名，文件则写入数据目录。 slow_query_log_file= file_name

 

记录执行时间超过long_query_time秒的所有查询，便于收集查询时间比较长的SQL语句

重做日志（redo log）

作用

确保事务的持久性。

防止在发生故障的时间点，尚有脏页未写入磁盘，在重启mysql服务的时候，根据redo log进行重做，从而达到事务的持久性这一特性。

 

什么时候产生

事务开始之后就产生redo log，redo log的落盘并不是随着事务的提交才写入的，而是在事务的执行过程中，便开始写入redo log文件中。

什么时候释放：

当对应事务的脏页写入到磁盘之后，redo log的使命也就完成了，重做日志占用的空间就可以重用（被覆盖）。

回滚日志（undo log）

作用：

保存了事务发生之前的数据的一个版本，可以用于回滚，同时可以提供多版本并发控制下的读（MVCC），也即非锁定读

什么时候产生：

事务开始之前，将当前是的版本生成undo log，undo 也会产生 redo 来保证undo log的可靠性

什么时候释放：

当事务提交之后，undo log并不能立马被删除，而是放入待清理的链表，由purge线程判断是否由其他事务在使用undo段中表的上一个事务之前的版本信息，决定是否可以清理undo log的日志空间。

 

中继日志（relay log）

是在主从复制环境中产生的日志。

主要作用是为了从机可以从中继日志中获取到主机同步过来的SQL语句，然后执行到从机中。

InnoDB数据文件

.frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息

.ibd：使用独享表空间存储表数据和索引信息，一张表对应一个ibd文件。

ibdata文件：使用共享表空间存储表数据和索引信息，所有表共同使用一个或者多个ibdata文件。

MyIsam数据文件

.frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息

.myd文件：主要用来存储表数据信息。

.myi文件：主要用来存储表数据文件中任何索引的数据树。

 

• Mysql 逻辑架构图

 

 

Connectors ：连接器，指的是不同语言中与SQL的交互

Management Serveices & Utilities 系统管理和控制工具

Connection Pool: 连接池

管理缓冲用户连接，线程处理等需要缓存的需求。

负责监听对 MySQL Server 的各种请求，接收连接请求，转发所有连接请求到线程管理模块。每一个连接上 MySQL Server 的客户端请求都会被分配（或创建）一个连接线程为其单独服务。而连接线程的主要工作就是负责 MySQL Server 与客户端的通信，接受客户端的命令请求，传递Server 端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程。包括线程的创建，线程的

cache 等。

SQL Interface: SQL接口

接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface

Parser: 解析器

SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。

主要功能：

a . 将SQL语句进行语义和语法的分析，分解成数据结构，然后按照不同的操作类型进行分类，然后做出针对性的转发到后续步骤，以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。

b. 如果在分解过程中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的。

Optimizer: 查询优化器

SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。

explain语句查看的SQL语句执行计划，就是由查询优化器生成的。

Cache和Buffffer： 查询缓存

他的主要功能是将客户端提交给MySQL的 select请求的返回结果集 cache 到内存中，与该 query 的一个 hash 值 做一个对应。该 Query 所取数据的基表发生任何数据的变化之后， MySQL 会自动使该query 的Cache 失效。在读写比例非常高的应用系统中， Query Cache 对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。

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。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等

Pluggable Storage Engines：存储引擎

与其他数据库例如Oracle 和SQL Server等数据库中只有一种存储引擎不同的是，MySQL有一个被称为“Pluggable Storage Engine Architecture”(可插拔的存储引擎架构)的特性，也就意味着MySQL数据库提供了多种存储引擎。

而且存储引擎是针对表的，用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎，用户也可以根据自己的需要编写自己的存储引擎。也就是说，同一数据库不同的表可以选择不同的存储引擎

 

creat table xxx()engine=InnoDB/Memory/MyISAM

 

简而言之，存储引擎就是如何存储数据、如何为存储的数据建立索引和如何更新、查询数据等技术的实现方法。

 

MySQL存储引擎种类

MyISAM：高速引擎，拥有较高的插入，查询速度，但不支持事务

InnoDB ：5.5版本后MySQL的默认数据库，支持事务和行级锁定，比MyISAM处理速度稍慢

ISAM ：MyISAM的前身，MySQL5.0以后不再默认安装

MRG_MyISAM：（MERGE） 将多个表联合成一个表使用，在超大规模数据存储时很有用

Memory： 内存存储引擎，拥有极高的插入，更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。只在内存上保存数据，意味着数据可能会丢失

Falcon ：一种新的存储引擎，支持事物处理，传言可能是InnoDB的替代者

Archive： 将数据压缩后进行存储，非常适合存储大量的独立的，作为历史记 录的数据，但是只能进行插入和查询操作

CSV ：CSV 存储引擎是基于 CSV 格式文件存储数据(应用于跨平台的数据交换)

 

• 简版执行流程图

 

• 详细执行过程

 

 

 

 

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