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Mysql執行一條語句的整個過程是什麼

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2023-05-29 15:10:481836瀏覽

1.Mysql的邏輯架構

Mysql的邏輯架構如下圖所示,整體分成兩個部分,Server層和儲存引擎層。

與儲存引擎無關的操作都是在Server層完成的,儲存引擎層負責資料的存取。

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以下將會依照上圖的過程分別介紹每一步的作用,這裡以查詢一筆記錄為例。

2.連接器

這一步主要是管理連線和權限驗證。

負責管理客戶端的連接,例如mysql -u root -p,就是客戶端與連接器之間完成的,連接分為長連接和短連接,建議使用長連接,因為建立連結是相對複雜的一個過程。但長連接也有最佳化的空間,即長連接過多,隨著執行大的查詢操作,會佔用較多的記憶體。

建立連線完成之後,連接器會判斷該使用者的權限,之後使用者的操作都會基於權限來判定是否允許。

3.分析器

這一步驟主要是詞法分析和語法分析。

詞法分析主要是判定使用者想做什麼,例如select 就是想要查詢。

語法分析主要是判斷使用者輸入的SQL是否符合Mysql的語法。

4.優化器

經過分析器,Mysql已經知道用戶想要做什麼了,但是對於相同的一條SQL語句,對於Mysql具體實施的時候,可能有多種方法去實現,效率就不一樣。

在最佳化器這一步,mysql需要判定怎麼樣執行才是最優的效率。

5.執行器

這一步主要是操作引擎和回傳結果。操作儲存引擎層以遍歷資料表,尋找符合條件的資料並傳回給客戶端。

6.Mysql執行一條更新語句的程序

與一條SQL查詢語句相同的是,在Mysql中同樣要經過連接器、分析器、優化器、執行器,也要用到儲存引擎來進行資料的存取。

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不同的是,更新語句需要涉及兩個重要的日誌模組,redo log和binlog

7.redo log

一家飯店生意紅火,但作為一家飯店來說,免不了每天都有賒帳和來還帳的。

如果有大量的賒帳和還帳的人,老闆將無法用一塊粉板來記錄一個月的賒帳記錄。

所以老闆想到可以把所有的賒帳記錄寫到帳本上,而粉板上寫的都是短時間的,等下班了之後,拿粉板上的和賬本進行對賬。

在這個例子中,粉板就是redo log,帳本就是mysql中的記錄,我們用還帳類比一下mysql的更新過程,如果每次有人更新,我們都去mysql中找到這條記錄,效率很低,所以mysql的思路和這個老闆一致,更新操作先放到redo log中,過一段時間再慢慢消化。

這種想法叫做WAL技術,也就是Write Ahead Logging技術,先寫日誌,再寫磁碟。

老闆必須停下手邊的工作,如果粉板已經滿了而且老闆還沒下班。 mysql中的redo log總共可以記錄4GB的操作

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當write pos 追上check point,mysql這個老闆就要去處理一下redo log了。

除此之外,有了redo log持久化,資料庫即使異常重啟也不會遺失日誌,這是crash safe機制,但仍需要注意的是,redo log是innodb儲存引擎特有的。

8.bin log

binlog是Server層的日誌,可以適用於所有儲存引擎。

那既然有binlog了,前文為什麼要搞innodb儲存引擎專屬的redo log呢?

因為mysql最開始沒有innodb引擎,而是myisam引擎,使用的是binlog,但是binlog僅限於歸檔,沒有crash safe機制,於是自己補充了一個redo log。

  • redo log是innodb儲存引擎特有的,而binlog是server層特有的

  • redo log儲存的是實體日誌,binlog是邏輯日誌

  • redo log像上面講的那樣,支援4GB大小,多了就得處理並且去覆蓋,binlog日誌當寫滿一個日誌

檔案之後,會新建一個新的日誌檔。

下面以更新ID為2的一行資料為例:

圖中淺色框表示是在InnoDB 內部執行的,深色框表示是在執行器中執行的。

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  • 執行器先找引擎取 ID=2 這一行。 ID 是主鍵,引擎直接用樹搜尋找到這一行。如果 ID=2 這一行所在的資料頁本來就在內存中,就直接返回給執行器;否則,需要先從磁碟讀入內存,然後再返回。

  • 執行器拿到引擎給的行數據,把這個值加上1,例如原來是N,現在就是N 1,得到新的一行數據,再呼叫引擎介面寫入這行新數據。

  • 引擎將這行新資料更新到記憶體中,同時將這個更新操作記錄到 redo log 裡面,此時 redo log 處於 prepare 狀態。然後告知執行器執行完成了,隨時可以提交事務。在執行操作過程中,執行器會產生一個 binlog 並將其寫入磁碟。

  • 執行器呼叫引擎的提交事務接口,引擎把剛剛寫入的 redo log 改成提交(commit)狀態,更新完成。

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