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MySQL架构与SQL的执行流程_1

简介: MySQL架构与SQL的执行流程_1
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我们操作数据库有各种各样的方式,比如 Linux 系统中的命令行,比如数据库工具Navicat,比如程序,例如 Java 语言的 JDBC API 或者 ORM 框架。大家有没有思考过,当我们的工具或者程序连接到数据库之后,实际上发生了什么事情?它的内部是怎么工作的?就像我们到餐厅去吃饭,点了菜以后,过一会儿菜端上来了,后厨里面有哪些人?他们分别做了什么事情?这个就涉及到 MySQL 的整体架构和工作流程了。以一条查询语句为例,我们来看下 MySQL 的工作流程是什么样的。


NO.1一条查询SQL语句是如何执行的?


image.png

我们的程序或者工具要操作数据库,第一步要做什么事情?跟数据库建立连接


NO.1.1.1通信协议


MySQL 是支持多种通信协议的,可以使用同步/异步的方式,支持长连接/短连接。这里我们拆分来看。第一个是通信类型。


通信类型:同步或者异步:


1、同步通信依赖于被调用方,受限于被调用方的性能。也就是说,应用操作数据库,线程会阻塞,等待数据库的返回。


2、一般只能做到一对一,很难做到一对多的通信。


异步跟同步相反:


1、异步可以避免应用阻塞等待,但是不能节省 SQL 执行的时间。


2、如果异步存在并发,每一个 SQL 的执行都要单独建立一个连接,避免数据混乱。但是这样会给服务端带来巨大的压力(一个连接就会创建一个线程,线程间切换会占用大量 CPU 资源)。另外异步通信还带来了编码的复杂度,所以一般不建议使用。如果要异步,必须使用连接池,排队从连接池获取连接而不是创建新连接。


一般来说我们连接数据库都是同步连接。


连接方式:长连接或者短连接


MySQL 既支持短连接,也支持长连接。短连接就是操作完毕以后,马上 close 掉。长连接可以保持打开,减少服务端创建和释放连接的消耗,后面的程序访问的时候还可以使用这个连接。一般我们会在连接池中使用长连接。


保持长连接会消耗内存。长时间不活动的连接,MySQL 服务器会断开。


show global variables like 'wait_timeout'; -- 非交互式超时时间,如 JDBC 程序

show global variables like 'interactive_timeout'; -- 交互式超时时间,如数据库工具


默认都是 28800 秒,8 小时。


我们怎么查看 MySQL 当前有多少个连接?


可以用 show status 命令:


show global status like 'Thread%';

Threads_cached:缓存中的线程连接数。


Threads_connected:当前打开的连接数。


Threads_created:为处理连接创建的线程数。


Threads_running:非睡眠状态的连接数,通常指并发连接数。


每产生一个连接或者一个会话,在服务端就会创建一个线程来处理。反过来,如果要杀死会话,就是 Kill 线程。


有了连接数,怎么知道当前连接的状态?


也可以使用 SHOW PROCESSLIST; (root 用户)查看 SQL 的执行状态。


https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/show-processlist.html


image.png

一些常见的状态:

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/thread-commands.html

image.png

MySQL 服务允许的最大连接数是多少呢?

在 5.7 版本中默认是 151 个,最大可以设置成 16384(2^14)。

show variables like 'max_connections';

image.png

show 的参数说明:


1、级别:会话 session 级别(默认);全局 global 级别


2、动态修改:set,重启后失效;永久生效,修改配置文件/etc/my.cnf


set global max_connections = 1000;

通信协议


MySQL 支持哪些通信协议呢?


第一种是 Unix Socket。


比如我们在 Linux 服务器上,如果没有指定-h 参数,它就用 socket 方式登录(省略了-S /var/lib/mysql/mysql.sock)。




它不用通过网络协议,也可以连接到 MySQL 的服务器,它需要用到服务器上的一个物理文件(/var/lib/mysql/mysql.sock)。


select @@socket;

如果指定-h 参数,就会用第二种方式,TCP/IP 协议。


mysql -h192.168.8.211 -uroot -p123456

我们的编程语言的连接模块都是用 TCP 协议连接到 MySQL 服务器的,比如mysql-connector-java-x.x.xx.jar。


image.png

另外还有命名管道(Named Pipes)和内存共享(Share Memory)的方式,这两种通信方式只能在 Windows 上面使用,一般用得比较少。

后续的内容我会继续更新上去!

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