MySQL 아키텍처 설계 사례 분석

1. MySQL 전체 아키텍처

그림에서 볼 수 있듯이 MySQL 아키텍처는 크게 서버 레이어와 스토리지 엔진 레이어로 나누어집니다.

서버 계층은 커넥터, 캐시, 분석기, 최적화 프로그램 및 실행 프로그램으로 구분됩니다. 함수, 저장 프로시저, 트리거, 뷰 등과 같은 모든 교차 스토리지 엔진 기능이 이 계층에서 구현됩니다.

스토리지 엔진은 플러그 가능합니다. 일반적인 스토리지 엔진에는 MyISAM, InnoDB, Memory 등이 포함됩니다. 기본값은 MySQL 5.5 이전의 MyISAM이었고 그 이후의 기본값은 InnoDB였습니다.

2. 커넥터

커넥터는 주로 클라이언트 연결 및 사용자 신원 인증을 관리하는 데 사용됩니다.

TCP 프로토콜은 클라이언트와 서버 간의 연결에 사용되며, 이를 기반으로 커넥터가 인증을 시작합니다.

> mysql -hlocalhost -P3306 -uroot -p

인증에 실패하면 오류 ERROR 1045 (28000): 'root'@'localhost' 사용자에 대한 액세스가 거부되었습니다(비밀번호 사용: YES)가 발생합니다.

show processlist 명령을 통해 시스템의 모든 연결 정보를 볼 수 있습니다.

Common 열은 연결 상태를 나타내고, Daemon은 백그라운드 프로세스를 나타내고, Query는 쿼리를 나타내고, Sleep은 유휴 상태를 나타냅니다. 연결.

3. 쿼리 캐시

클라이언트가 요청한 쿼리는 스토리지 엔진에 직접 접근하지 않고, 먼저 캐시에 결과가 있는지 확인합니다. 결과가 캐시된 경우 직접 반환하고, 그렇지 않으면 쿼리 프로세스를 다시 실행하고 쿼리가 완료된 후 결과를 캐시합니다.

삽입, 업데이트, 삭제, 변경 작업 등 데이터 테이블이 변경되면 잘못된 캐시가 지워집니다.

자주 변경되는 데이터 테이블의 경우 캐시 적중률이 매우 낮습니다. 캐시를 사용하면 읽기 및 쓰기 성능이 저하되므로 MySQL 8.0 이후 버전에서는 캐시 모듈이 제거되었습니다.

다음 명령을 통해 캐시가 활성화되었는지 확인할 수 있습니다.

4. 분석기

분석기는 주로 SQL 문에 대한 어휘 분석과 문법 분석을 수행합니다.

MySQL 키워드와 각 단어의 의미에 대해서는 어휘 분석이 필요합니다. 그런 다음 구문 분석을 수행하여 SQL 문이 MySQL 구문 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

MySQL은 문자열에서 컬럼 이름, 테이블 이름, where, select/update/insert 및 기타 MySQL 키워드를 식별하고, SQL이 문법 규칙에 따라 문법을 만족하는지 판단하여 최종적으로 추상 구문 트리(AST)를 생성합니다.

예: SQL 문에 where 키워드를 적게 쓰면 오류 메시지가 나타납니다.

mysql> select * from user id=1;
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near '=1' at line 1

5. Optimizer

SQL 문이 실제로 실행되기 전에 Optimizer에서 처리해야 합니다.

우리가 잘 알고 있는 실행 계획(Explain)은 옵티마이저에 의해 생성됩니다.

옵티마이저에는 주로 논리적 최적화와 물리적 최적화의 두 가지 기능이 있습니다.

논리 최적화는 주로 등가 술어 재작성, 조건 단순화, 하위 쿼리 제거, 연결 제거, 의미 최적화, 그룹 병합, 선택 푸시다운, 인덱스 최적화 쿼리, 테이블 쿼리 교체 뷰 쿼리, 유니온 교체 또는 연산 등을 수행합니다.

그리디 알고리즘과 비용 추정 모델을 통해 물리적 최적화의 주요 목적은 각 실행 방법의 비용을 추정하는 것입니다. 그리고 인덱스를 사용하여 테이블 연결을 최적화하고 최종적으로 쿼리 실행 계획을 생성합니다.

첨부된 MySQL 옵티마이저 아키텍처 다이어그램은 최적화 프로세스를 명확하게 볼 수 있습니다.

6. Executor

옵티마이저가 SQL을 최적화하고 실행 계획을 생성한 후 실행 프로그램으로 전달됩니다.

실행자는 스토리지 엔진 인터페이스를 호출하여 실제로 SQL 쿼리를 실행합니다. 스토리지 엔진이 반환한 쿼리 결과를 얻어 클라이언트에 반환한 후 SQL 문의 실행이 종료됩니다.

위 내용은 MySQL 아키텍처 설계 사례 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!