MySQL の論理アーキテクチャについて話しましょう-mysql チュートリアル-php.cn

この記事は、mysql に関する関連知識を提供します, 主に mysql 論理アーキテクチャの関連問題を紹介します. 一般的なアーキテクチャは 3 つの層に分かれており, 接続スレッドの処理に使用されます, mysql のほとんどが含まれていますコアサービスとストレージエンジンについて、皆様のお役に立てれば幸いです。

MySQL の論理アーキテクチャについて話しましょう

#推奨学習:

mysql 学習チュートリアル

Mysql の論理アーキテクチャ (大きく 3 つの層に分かれています)

最初に層: 接続スレッド処理

クライアント——>接続スレッド処理 (接続処理、認可認証、セキュリティ)

含まれるサービスは mysql に固有のものではありません。それらはすべて C/S プログラム、またはこれらのプログラムが必要とするもの (接続処理、認可認証、セキュリティなど) を提供します。

第 2 層: mysql コアサービスのほとんどが含まれています

クエリのキャッシュ、解析、分析、最適化、キャッシュ、すべての組み込み関数 (日付、時刻、数学関数、暗号化関数) と同時に、ストレージエンジンによって提供されるすべての関数がこの層 (ストレージプロセス、トリガー、ビュー) に集中しています。

プロセス: クエリを解析する前に、まずキャッシュにクエリを実行する必要があります。キャッシュはクエリ情報と結果データのみを保存できます。クエリが要求されてキャッシュに存在する場合、解析は必要ありません。クエリは最適化されており、実行され、キャッシュに保存されたクエリの結果が直接返されます。

3 番目の層: ストレージエンジンが含まれます

ストレージエンジンが担当しますmysql の場合データの保存と取得 (Linux のファイルシステムに似ています)

ストレージエンジン API には、「トランザクションの開始」の実行や特定の主キーを持つ行のフェッチなど、十数個の低レベル関数が含まれていますが、ストレージエンジンは通常、SQL を解析しません (InnoDB は外部データを解析します)。キー定義、この機能自体は実装されていないため）、異なるストレージエンジンは相互に通信せず、単に上位層のサーバーリクエストに応答します。

Mysql 論理アーキテクチャ - 詳細な紹介 (8 つのステップに分かれています)

1.Connectors

さまざまな予言を参照します SQL との対話

2. エンタープライズ管理サービスとユーティリティ

#システム管理および制御ツール

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3. 接続プール

バッファされたユーザー接続、スレッド処理などを管理します。キャッシュ要件が必要です。

MySQL サーバーへのさまざまなリクエストを監視し、接続リクエストを受け入れ、すべての接続リクエストをスレッド管理モジュールに転送する責任を負います。

MySQL Server に接続されているすべてのクライアントリクエストには、個別に処理するための接続スレッドが割り当て (作成) され、接続スレッドはキャッシュされるため、クライアント接続を作成する必要はありません。接続スレッドの主な仕事は、MySQL サーバーとクライアントの間の通信を担当し、クライアントのコマンド要求を受信し、サーバーから結果情報を送信することです。スレッドの作成を含むこれらの接続スレッドの維持スレッドキャッシュなど
#認証 - スレッドの再利用 - 接続制限 - メモリの確認 - キャッシュ

ユーザーの SQL コマンドを受け入れ、ユーザーがクエリする必要がある結果を返します。たとえば、select from は SQL インターフェイスを呼び出します

DML、DDL、ストアドプロシージャ、ビュー、トリガーなど

SQL コマンドがパーサーに渡されると、検証と解析が行われます。パーサーは Lex と YACC によって実装されており、非常に長いスクリプトです。MySQL では、クライアントから送信されたすべてのコマンドを呼び出して、サーバー側はクエリと呼ばれます。MySQL サーバーでは、接続スレッドがクライアントを受け取ります。最後にクエリを受信した後、クエリは、さまざまなクエリを分類し、対応する各処理モジュールに転送するモジュールに直接渡されます。

＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃主な機能：＃＃＃＃＃＃

a. SQL ステートメントの意味分析と構文分析を実行し、それらをデータ構造に分解し、同じ操作タイプに従って分類し、後続のステップへのターゲットを絞った転送を行います。
#b. 分解中にエラーが発生した場合は、SQL ステートメントに無理があることを意味します

クエリ変換、オブジェクト権限

6.オプティマイザー (クエリオプティマイザー)

SQL ステートメントは、クエリを実行する前にクエリオプティマイザーを使用してクエリを最適化します。クライアントがクエリを要求するクライアントが要求したクエリ文とデータベース内のいくつかの統計情報に基づいて、一連のアルゴリズムに基づいて分析され、最適な戦略が得られ、後続のプログラムにどのように実行するかを指示します。クエリステートメントの結果を取得します。クエリには「Select-Projection-Join」戦略を使用します。
例: select uid,name from user where virgin=1;
このクエリステートメントは、まず where の後のステートメントに基づいて選択します。最初にすべてのテーブルをクエリしてから性別フィルタリングを実行し、次にすべての属性を取り出してフィルタリングするのではなく、uid と名前に基づいて属性投影を実行し、最後にこれら 2 つを接続します。最終的なクエリ結果を生成するためのクエリ条件

アクセスパス、統計

7.キャッシュとバッファ (クエリキャッシュ)

主な機能は次のとおりです。クライアントを MySQL のクラス選択クエリに送信するリクエストによって返された結果セットはメモリにキャッシュされ、クエリのハッシュ値に対応しますクエリによって取得されたデータのベーステーブルでデータ変更が発生した後、MySQL はクエリのキャッシュを自動的に無効化します。読み取りと書き込みの比率が非常に高いアプリケーションシステムでは、クエリキャッシュによりパフォーマンスが大幅に向上しますが、当然のことながら大量のメモリを消費します。
クエリキャッシュに有効なヒットクエリ結果がある場合、クエリステートメントはクエリキャッシュからデータを直接フェッチできます。このキャッシュメカニズムは、テーブルキャッシュ、レコードキャッシュなどの一連の小さなキャッシュで構成されます。、キーキャッシュ、権限キャッシュなど

グローバルおよびエンジン固有のキャッシュとバッファ

8.プラグイン可能なストレージエンジン

ストレージエンジンインターフェイス: MySQL を他のデータベースと区別する最も重要な機能は、プラグインテーブルストレージエンジンです。
MySQL プラグインストレージエンジンアーキテクチャは、一連の標準的な管理およびサービスサポートを提供します。これらの標準はストレージエンジン自体とは何の関係もなく、すべてのデータベースシステムで必要になる可能性があります。 SQL アナライザーやオプティマイザーなどとして機能し、ストレージエンジンは基礎となる物理構造の実装です。各ストレージエンジン開発者は、自分の希望に応じて開発できます。

9.ファイルシステム

ファイルシステム、データ、ログ (やり直し、元に戻す) インデックス、エラーログ、クエリレコード、スロークエリ、

注: ストレージエンジンはデータベースではなくテーブルに基づいています

データベースワークフロー

確立TCP 接続—> ユーザーの確認—> SQL を解析するスレッドの作成—> 実行プランの生成—> テーブルを開く—> バッファを検索して必要なデータページがキャッシュされているかどうかを確認—> ディスクデータからスキャン— >データを取得してバッファプールに書き込む——>データをクライアントに返す——>テーブルを閉じる——>スレッドを閉じる——>接続を閉じる

1. 接続処理: クライアントはデータベースサービス層との TCP 接続を確立します。接続管理モジュールは接続を確立し、接続スレッドを要求します。接続プールにアイドル状態の接続スレッドがある場合は、この接続に割り当てられます。そうでない場合は、スレッド接続の最大数を超えることなく、このクライアントを担当する新しい接続スレッドが作成されます。

2. 認可認証: クエリ操作の前に、ユーザーモジュールを呼び出して認可チェックを実行し、ユーザーに権限があるかどうかを確認する必要があります。認可に合格すると、サービスが提供され、接続スレッドが受け入れを開始します。クライアントからの SQL ステートメントを処理します

#1. 接続スレッドがSQL ステートメントを作成すると、そのステートメントを SQL ステートメント解析モジュールに渡し、構文とセマンティクスを分析します。

2. クエリステートメントの場合は、まずクエリキャッシュに結果があるかどうかを確認し、結果があればクライアントに直接返します。

3. クエリキャッシュに結果がない場合は、データベースエンジン層にクエリを実行し、SQL ステートメントをオプティマイザに送信してクエリを最適化する必要があります。テーブル変更の場合は、分類が渡されます。挿入、更新、削除に進み、処理用の作成、アラート処理モジュール

1. 必要に応じて対応するロックを取得する場合は、テーブルを開きます。

2. まずキャッシュページに該当するデータがあるか確認し、あればそのまま返却、なければディスクから読み込みます。データがディスク上で見つかった後、データはキャッシュにロードされ、後続のクエリがより効率的になります。キャッシュが限られているため、キャッシュされたデータが頻繁にアクセスされるように、柔軟な LRU テーブルを使用してキャッシュページを管理することがよくあります。

4. 最後に、データを取得したら、それをクライアントに返し、接続を閉じ、接続スレッドを解放します。

FAQ 分析

1. プラグインストレージエンジンとは何ですか

ストレージエンジンは、ディスクへのデータの読み取りと書き込みを行います。ストレージエンジン、読み取りと書き込みの操作方法も異なり、トランザクション、ロックなどが異なります。ビジネスニーズが異なるため、多くのストレージエンジンが存在します。データベースでは、ストレージエンジンはテーブルに基づいているため、さまざまですテーブルにはさまざまなストレージエンジンを含めることができます。これにより、実行中の MySQL サーバーにストレージエンジンをロードできます。これは、プラグインストレージエンジンです。

#2. LRU キャッシュとは

キャッシュ削除メカニズムの戦略アルゴリズム, キャッシュメモリは常に限られているため, 新しいコンテンツのためのスペースを作るためにキャッシュがいっぱいになったときに一部のコンテンツを削除する必要があります. LRU メカニズムでは, 削除されたデータは無駄なデータと呼ばれます. の正式名LRU は最も最近使用されていないデータ、つまり最近使用されたデータは有用であり、長期間使用されていないデータは役に立たないと考えられます。長期間使用されるものは最初に削除されます