一起聊聊MySQL邏輯體系架構
推薦學習：
Mysql邏輯體系架構（大致架構分為三層）
第一層：連線執行緒處理
使用者端——>連線執行緒處理（連線處理，授權認證，安全）
所包含的服務並不是mysql所獨有的技術，他們都是服務於C/S程式或者這些程式所需要的（連線處理，授權認證，安全性等等）
第二層：包含大部分mysql核心服務
查詢快取——>解析器——>優化器——>執行查詢
查詢快取，解析，分析，優化，快取，所有內建函數（日期，時間，數學和加密函數）同時，所有的儲存引擎提供的功能都集中在這一層（儲存過程，觸發器，檢視）
流程：在解析查詢之前，要先查詢快取，快取只能儲存查詢的資訊和結果資料，如果請求一個查詢在快取中存在，就不需要解析，優化和執行查詢了，直接返回快取中所存放的這個查詢的結果
第三層：包含儲存引擎
儲存引擎負責mysql中資料的儲存和提取（和Linux下的檔案系統類似）
每種儲存引擎都有優勢及劣勢，中間的服務層通過API和儲存引擎進行通訊，這些API介面遮蔽了不同儲存引擎之間的差異，對於查詢層儘可能的透明化。
儲存引擎API包含了十幾個底層函數，如執行 「 開始一個事務 」 ，或取出有特定主鍵的行，但儲存引擎一般不會去解析SQL，（InnoDB會解析外來鍵定義，因為其本身沒有實現該功能），不同儲存引擎之間也不會相互通訊，而只是簡單的響應上層的伺服器請求。
Mysql邏輯體系架構—詳細介紹（分為八個步驟）
1.Connectors
指的是不同預言中與SQL的互動
Nactive C API，JDBC，ODBC，.NET，PHP，Python，Perl，Ruby，VB
2. Enterprise Management Services & Utilities
系統管理和控制工具
Backup & Recovery，Security，Replication，Cluster，Partitioning，Instance Manager，INPORMATICN_SCHEMA，Administrator，Workbench，Query Browser，Migration Toolkit
3. Connection Pool（連線池）
管理緩衝使用者連線，執行緒處理等需要快取的需求。
負責監聽對MySQL Server的各種請求，接受連線請求，轉發所有連線請求到執行緒管理模組。
每一個連線上MySQL Server的使用者端請求都會被分配（建立）一個連線執行緒為其單獨服務，並對連線執行緒進行了快取，因此不需要為每個client連線單獨建立和銷燬，而連線執行緒的主要工作就是負責MySQL Server與使用者端的通訊，接收使用者端的命令請求，傳遞Server端的結果資訊，執行緒管理模組則負責管理維護這些連線執行緒，包括執行緒的建立，執行緒的cache等等
Authentication -Thread Reuse - Connection Limits - Check Memory -Caches
4.SQL Interface（SQL介面）
接受使用者的SQL命令，並且返回使用者需要查詢返回的結果，比如select from就是呼叫SQL Interface
DML，DDL，Stored Procedures，Views，Triggers，etc
5.Parser（解析器）
SQL命令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析，解析器是由Lex和YACC實現的，是一個很長的指令碼，在MySQL中我們習慣將所有Client端發給Server端的命令都稱為query，在MySQL Server裡面，連線執行緒接收到使用者端的一個Query後，會直接將query傳遞給專門負責將各種Query進行分類然後轉發給各個對應的處理模組
主要功能：
a. 將SQL語句進行語意和語法分析，分解成資料結構，然後按照+同的操作型別進行分類，做出針對性的轉發到後續步驟，以後SQL語句的傳遞和處理就是基於這個結構的
b. 如果在分解構成中遇到錯誤，那麼就說明這個sql語句是不合理的
Query Translation，Object Privilege
6.Optimizer（查詢優化器）
SQL語句在查詢之前會使用查詢優化器對查詢進行優化，就是優化使用者端請求query，根據使用者端請求的query語句和資料庫中的一些統計資訊，在一系列演演算法基礎上進行分析，得出一個最優策略，告訴後面的程式如何取得這個query語句的結果，使用的是 「選取-投影-聯接」 策略進行查詢；<br/>比如：select uid,name from user where gender=1;<br/>這個查詢語句先根據where後面的語句進行選取，而不是先將表全部查詢出來以後再進行gender過濾，然後根據uid和name進行屬性投影，而不是將所有的屬性全部取出來以後再進行過濾，最後將這兩個查詢條件聯接起來生成最終的查詢結果
Access Paths，Statistics
7.Cache 和 Buffer（查詢快取）
主要功能是將使用者端提交給 Mysql 的 Select的類query請求的返回的結果集cache到記憶體中，與該query的一個hash值做一個對應，該query所取資料的基表發生任何資料的變化之後，MySQL會自動使該query的Cache失效，在讀寫比例非常高的的應用系統中，Query Cache對效能的提高是非常顯著的，當然它對記憶體的消耗也是非常大的。<br/>如果查詢快取中有有效的命中查詢結果，查詢語句就可以直接去查詢快取中取資料，這個快取機制是由一系列小快取組成的，比如錶快取，記錄快取，Key快取，許可權快取等等
Global and Engine Specific Caches & Buffers
8.pluggable storage Engines（外掛式儲存引擎）
儲存引擎介面：MySQL區別於其他資料庫的最重要的特點就是其外掛式的表儲存引擎。
MySQL外掛式的儲存引擎架構提供了一系列標準的管理和服務支援，這些標準與儲存引擎本身無關，可能是每個資料庫系統都必須的，比如SQL分析器和優化器等，而儲存引擎是底層物理結構的實現。每個儲存引擎開發者都可以按照自己的意願進行開發。
9.file system
檔案系統，資料，紀錄檔（redo，undo）索引，錯誤紀錄檔，查詢記錄，慢查詢等
注意：儲存引擎是基於表的，而不是資料庫
資料庫的工作流程
建立TCP連線——>驗證使用者——>建立執行緒解析SQL——>生成執行計劃——>開表——>搜尋buffer看所需資料頁是否被快取——>從磁碟掃描資料——>獲取資料並寫入buffer pool——>返回資料給使用者端——>關閉表——>關閉執行緒——>關閉連線
最上層：使用者端連線
1.連線處理：使用者端同資料庫服務層建立TCP連線，連線管理模組會建立連線，並請求一個連線執行緒，如果連線池中有空閒的連線執行緒，則分配給這個連線，如果沒有，在沒有超過最大執行緒連線數的情況下，建立新的連線執行緒負責這個使用者端
2.授權認證：在query操作之前，還需要呼叫使用者模組進行授權檢查，來驗證使用者是否有許可權，通過後，方才提供服務，連線執行緒開始接受並處理來自使用者端的SQL語句
第二層：核心服務
1.連線執行緒接收到SQL語句之後，將語句交給SQL語句解析模組進行語法和語意分析。
2.如果是一個查詢語句，則可以先看查詢快取中是否有結果，如果有結果則直接返回給使用者端。
3.如果查詢快取中沒有結果，則需要查詢資料庫引擎層，將SQL語句發給優化器，進行查詢的優化，如果是表變更，則分類交給insert，update，delete，create，alert處理模組進行處理
第三層：資料庫引擎層
1.開啟表，如果需要的話獲取相應的鎖。
2.先查詢快取頁中有沒有相應的資料，如果有則可以直接返回，如果沒有則從磁碟上去讀取
3.當在磁碟中找到相應的資料之後，則會載入到快取中來，從而使得後面的查詢更加的高效，由於快取有限，多采用變通的LRU表來管理快取頁，保證快取的都是經常存取的資料。
4.最後，獲取資料後返回給使用者端，關閉連線，釋放連線執行緒。
FAQ分析
1.什麼是外掛式儲存引擎
儲存引擎就是將資料對磁碟進行讀寫操作，不同的儲存引擎，讀寫操作方式也不同，事務，鎖等都不一樣因為我們有不同的業務需求，所以會有很多的儲存引擎，在一個資料庫中，因為儲存引擎是基於表的，所以不同的表可以有不同的儲存引擎，允許將儲存引擎載入到正在執行的MySQL伺服器中，這就是外掛式儲存引擎
2.什麼是LRU快取
一種快取淘汰機制策略演演算法，因為快取的記憶體總是有限的，所以快取滿了就要刪除一些內容，給新內容騰位置，而在LRU機制下，淘汰的資料被稱為無用資料，LRU的全稱是Least Recently Used，也就是我們認為最近使用過的資料都是有用的，很久都沒用過的資料應該就是無用的，記憶體滿了就優先刪除那些最近很久沒用過的資料
在JVM中Ehcache的快取策略包含
LRU - least recently used（最近最少使用）
LFU - least frequently used（最不經常使用）
FIFO - first in first out, the oldest element by creation time（清除最早快取的資料，不關心是否經常使用）
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