MySQL架构概览

架构图

Server层

1. 连接器

负责与客户端应用程序建立连接，并进行身份验证和权限检查。每个客户端连接到MySQL时，都会创建一个对应的连接器。

2. 查询缓存

用于缓存已经执行过的SELECT语句的结果集。当接收到相同的查询请求时，MySQL可以直接从缓存中返回结果，从而提高查询性能。然而，由于缓存更新和维护的开销较大，查询缓存通常会被禁用。

缓存数据对应的数据在被更新之后将会失效，尤其在写多读少的场景中，缓存会频繁失效与新增，命中率非常低，因此MySOL5.6之后服务层缓存功能默认关闭，而且在MySQL8.0中服务层缓存被官方删除。

3. 解析器

对SQL语句进行语法分析和解析，生成语法树。解析器会对SQL语句进行语法检查，并将语句分解为可执行的命令。

4. 优化器

对查询语句进行优化，选择最优的执行计划。优化器会根据统计信息和索引等信息，估算各种执行计划的代价，并选择最佳的执行路径。 5. 执行器

负责执行查询语句的具体操作。它会根据优化器选择的执行计划，逐步执行各个子操作，获取和返回结果。

6. 缓冲池

用于缓存数据页，提高数据的读取和写入性能。MySQL使用缓冲池来管理内存中的数据页，减少对磁盘的访问。

7. 锁管理器

用于管理并发访问数据库的锁机制。MySQL使用锁管理器来保证并发事务的隔离性和一致性，防止数据冲突和并发问题。

存储引擎层

存储引擎有多种可选，重点是InnoDB，其它还有MyISAM和Memory

1. InnoDB

支持事务及多版本控制(MVCC)，支持外键，是MySQL的默认存储引擎（从MySQL 5.5开始）。它使用独立的.ibd文件存储数据和索引信息，.frm文件存储表结构。

2. MyISAM

不支持事务、也不支持外键，但其访问速度快，对事务完整性没有要求。它使用.myd文件存储数据，.myi文件存储索引，.frm文件存储表结构。

3. Memory

使用存在内存中的内容来创建表，每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件（.frm）。MEMORY类型的表访问非常快，但一旦服务器关闭，表中的数据就会丢失。

文件系统层

1．日志文件

1) error log

记录MySQL启动、运行、关闭时发生的错误的相关信息，默认开启

2) general query log

记录MySQL接收到的每一个查询SQL，默认不开启

3) slow query log

log_query_time：默认值10，单位s 记录运行时间超过log_query_time的所有SQL语句以及信息：执行时刻、消耗的时间、执行的用户、连接主机等，默认不开启

4) binary log

记录对数据的修改操作，并且记录操作发生的时间、执行的时长，默认不开启。MySQL自带的日志 修改操作包括增删改，不会记录select、show等不修改数据库的SQL语句，主要用于数据库恢复和主从复制

5) redo log

记录对数据的修改操作，即MySQL某行表数据的某个字段值从x修改为y，用于宕机后恢复数据。InnoDB存储引擎独有日志

6) undo log

记录被修改前的原始数据，用于事务回滚

2. 数据文件

1. 库、表信息文件：

db.opt文件：保存数据库使用的字符集和验证规则等信息的文件，MySQL8.0不再使用

.frm文件：表结构信息文件，每张表对应一个.frm文件，MySQL8.0不再使用

2. MyISAM存储引擎独有文件

.MYD文件：存放表数据，每张表对应一个.MYD文件

.MYI文件：存放表索引，每张表对应一个.MYI文件

.sdi文件：MySQL8.0使用的表结构信息文件，每张表对应一个sdi文件

3. InnoDB存储引擎独有文件 MySQL8.0不再使用frm文件，表结构信息合并到表空间文件中

ibdata1文件：系统表空间文件，即共享表空间。包含表的元数据、undo log、change buffer和doublewrite buffer。 默认1个，大小12M，路径在数据目录下，大小自动随着数据不断增加，可通过参数innodb_data_file_path配置

.ibd文件：独立表空间文件，只存放表数据、索引、insert buffer bitmap，其余信息依然存放在系统表空间，每张表对应一个.ibd文件

ib_logfile0, ib_logfile1文件：重做日志文件，即redo log file，日志个数默认2个

3. 其它文件

包括：配置文件、pid文件、socket文件