MySQL架原理

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 RDS PostgreSQL,集群系列 2核4GB
简介: MySQL架原理

屏幕截图 2023-08-28 195743.png

1. 体系结构

C/S(客户端/服务端)模型介绍

参考图1

TCP/IP方式(远程、本地):

   mysql -uroot -p123 -h 192.168.1.1 -P3306

Socket方式(仅本地):

   mysql -uroot -p123 -S /tmp/mysql.sock

2 实例介绍

数据库实例

   mysqld后台守护进程

   Master Thread

   worker Thread

   预分配的内存

3 mysqld程序运行原理

3.1 mysqld程序结构 *****

参考图2

3.2 一条SQL语句的执行过程

连接层

(1)提供连接协议:TCP/IP 、SOCKET

(2)提供验证:用户、密码,IP,SOCKET

(3)提供专用连接线程:接收用户SQL,返回结果

通过以下语句可以查看到连接线程基本情况

mysql> show processlist;

SQL层 (重点)******

(1)接收上层传送的SQL语句

(2)语法验证模块:验证语句语法,是否满足SQL_MODE

(3)语义检查:判断SQL语句的类型

   DDL :数据定义语言    create drop alter

   DCL :数据控制语言    grant  revoke

   DML :数据操作语言    insert delete update

   DQL: 数据查询语言    select

(4)权限检查:用户对库表有没有权限

(5)解析器:对语句执行前,进行预处理,生成解析树(执行计划),说白了就是生成多种执行方案.

(6)优化器:根据解析器得出的多种执行计划,进行判断,选择最优的执行计划

       代价模型:资源(CPU IO MEM)的耗损评估性能好坏

(7)执行器:根据最优执行计划,执行SQL语句,产生执行结果

   执行结果:在磁盘的xxxx位置上

(8)提供查询缓存(默认是没开启的),会使用redis tair替代查询缓存功能

(9)提供日志记录(日志管理章节):binlog,默认是没开启的。

存储引擎层(类似于Linux中的文件系统)

   负责根据SQL层执行的结果,从磁盘上拿数据。

   将16进制的磁盘数据,交由SQL结构化化成表,

   连接层的专用线程返回给用户。

4 逻辑结构

4.1 库:

库名,库属性

创建库并指定字符编码和校对集:

create database wordpress default charset utf8mb4 collate utf8mb4_bin;

查看创库语句:

show create database wordpress;

查看所有库:

show databases;

切换库:

use wordpress;

4.2 表

表名

属性

列:列名(字段),列属性(数据类型,约束等)

数据行(记录)

创建表,指定列和数据类型:

create table t1 (id int primary key,name varchar(20));

插入数据,建议多行一起插入,减少日志量:

insert into t1 values (1,'zhangsan'),(2,'lisi'),(3,'wangwu');

查看表所有行:

select * from t1;

分析表的结构:

desc t1;

查看创表语句:

show create table t1;

5 物理存储结构引入

5.1 库的物理存储结构

用文件系统的目录来存储

5.2 表的物理存储结构

库: 使用FS上的目录来表示

表:

MyISAM(ext2)

user.frm  : 存储的表结构(列,列属性)

user.MYD  :  存储的数据记录

user.MYI  : 存储索引

InnoDB(XFS)

time_zone.frm : 存储的表结构(列,列属性)

time_zone.ibd : 存储的数据记录和索引

ibdata1       :   数据字典信息

5.3 表的段、区、页(16k)(了解)

一般情况下(非分区表)

一个表就是一个段

一个段由多个区构成

一个区,64个连续的页(16k)组成,1M大小

======================================================

基础管理

1 用户、权限管理

1.1 用户

作用:

   登录,管理数据库逻辑对象

定义:

用户名@'白名单'

白名单支持的方式?

wordpress@'192.168.1.%'    
wordpress@'%'
wordpress@'192.168.1.200'
wordpress@'localhost'
wordpress@'web1'
wordpress@'192.168.1.1%'
wordpress@'192.168.0.0/255.255.254.0'

管理操作

查看mysql所有用户:

select user,host from mysql.user;
增:
create user lisi@'192.168.1.%';
查:
desc mysql.user;    ---->  authentication_string
select user ,host ,authentication_string from mysql.user
改:
alter user lisi@'192.168.1.%' identified by '456';
删:
drop user lisi@'192.168.1.%';

1.2 权限

权限管理操作:

mysql> grant all on wordpress.* to wordpress@'192.168.1.%' identified  by '123';

常用权限介绍:

ALL:
SELECT,INSERT, UPDATE, DELETE, CREATE, DROP, RELOAD, SHUTDOWN, PROCESS, FILE, REFERENCES, INDEX, ALTER, SHOW DATABASES, SUPER, CREATE TEMPORARY TABLES, LOCK TABLES, EXECUTE, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT, CREATE VIEW, SHOW VIEW, CREATE ROUTINE, ALTER ROUTINE, CREATE USER, EVENT, TRIGGER, CREATE TABLESPACE

ALL : 以上所有权限,一般是普通管理员拥有的

with grant option:超级管理员才具备的,给别的用户授权的功能

权限作用范围:

*.*                  ---->管理员用户

wordpress.*          ---->开发和应用用户

wordpress.t1

需求1:windows机器的navicat登录到linux中的MySQL,管理员用户。

   grant all on *.* to root@'10.0.0.%' identified by '123';

需求2:创建一个应用用户app用户,能从windows上登录mysql,并能操作app库

   grant select ,update,insert,delete on app.* to app@'192.168.1.%' identified by '123';

1.3 开发人员用户授权流程 ***

(1)如何沟通开发用户

   是否有邮件批复

   对哪些库和表做操作

   做什么操作

   从什么地址来登录

(2)开发人员找你要root用户密码?

   走流程拒绝他

   如果是金融类的公司:

       原则上是不允许任何非DBA人员持有或申请root

       如果有人私下索要root密码,及时举报。

1.4 提示:8.0在grant命令添加新特性

建用户和授权分开了

grant 不再支持自动创建用户了,不支持改密码

授权之前,必须要提前创建用户。

1.5 查看授权

mysql> show grants for app@'192.168.1.%';

1.6 回收权限

revoke  delete on app.*  from app@'192.168.1.%';

2连接管理

2.1 自带客户端命令

mysql 常用参数:

-u                   用户
-p                   密码
-h                   IP
-P                   端口
-S                   socket文件
-e                   免交互执行命令
<                    导入SQL脚本
mysql -uroot -p -h 192.168.1.1 -P3306
select @@socket;
mysql -uroot -p -S /tmp/mysql.sock
mysql -uroot -p -e "select user,host from mysql.user;"
mysql -uroot -p < world.sql

3 多种启动方式介绍

参考图5

mysqld_safe一般是在临时维护时使用。

另外,从Centos 7系统开始,支持systemd直接调用mysqld的方式进行启动数据库

4 初始化配置

4.1 作用

控制MySQL的启动

影响到客户端的连接

4.2 初始化配置的方法

预编译

**配置文件(所有启动方式)**

命令行参数 (仅限于 mysqld_safe mysqld)

4.3 初始配置文件

初始化配置文件的默认读取路径

mysqld --help --verbose |grep my.cnf

/etc/my.cnf /etc/mysql/my.cnf /usr/local/mysql/etc/my.cnf ~/.my.cnf

注:

默认情况下,MySQL启动时,会依次读取以上配置文件,如果有重复选项,会以最后一个文件设置的为准。

但是,如果启动时加入了--defaults-file=xxxx时,以上的所有文件都不会读取.

配置文件的书写方式:

[标签]

配置项=xxxx

标签类型:服务端、客户端

服务器端标签:

[mysqld]
[mysqld_safe]
[server]

客户端标签:

[mysql]
[mysqldump]
[client]

配置文件的示例展示:

cat /etc/my.cnf
[mysqld]
user=mysql
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
socket=/tmp/mysql.sock
server_id=6
port=3306
[mysql]
socket=/tmp/mysql.sock
====================================================

多实例的应用

1 准备多个目录

mkdir -p /data/330{7,8,9}/data

2 准备配置文件

cat > /data/3307/my.cnf <
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/data/3307/data
socket=/data/3307/mysql.sock
log_error=/data/3307/mysql.log
port=3307
server_id=7
log_bin=/data/3307/mysql-bin
EOF
cat > /data/3308/my.cnf <
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/data/3308/data
socket=/data/3308/mysql.sock
log_error=/data/3308/mysql.log
port=3308
server_id=8
log_bin=/data/3308/mysql-bin
EOF
cat > /data/3309/my.cnf <
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/data/3309/data
socket=/data/3309/mysql.sock
log_error=/data/3309/mysql.log
port=3309
server_id=9
log_bin=/data/3309/mysql-bin
EOF

3 初始化三套数据

mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3307/data --basedir=/usr/local/mysql
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3308/data --basedir=/usr/local/mysql
mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3309/data --basedir=/usr/local/mysql

4 systemd管理多实例

cd /etc/systemd/system
cp mysqld.service mysqld3307.service
cp mysqld.service mysqld3308.service
cp mysqld.service mysqld3309.service
vim mysqld3307.service
ExecStart=/usr/local/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3307/my.cnf
vim mysqld3308.service
ExecStart=/usr/local/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3308/my.cnf
vim mysqld3309.service
ExecStart=/usr/local/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3309/my.cnf

5 授权

chown -R mysql.mysql /data/*

6 启动

systemctl start mysqld3307.service
systemctl start mysqld3308.service
systemctl start mysqld3309.service

7 验证多实例

netstat -lnp|grep 330
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "select @@server_id"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "select @@server_id"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "select @@server_id"



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