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MySQL的体系结构
1.快速安装MySQL
参考上一篇《MySQL的初始化安装、简单加固》](https://xwder.com/blog/article/46.html)) 快速安装MySQL5.7.x数据库。
2.数据目录结构
2.1配置文件：my.cnf读取顺序
非Windows环境下的my.cnf的读取顺序是：
/etc/my.cnf、/etc/mysql/my.cnf、/usr/local/mysql/etc/my.cnf、~/.my.cnf
[root@localhost ~]# mysql --help|grep my.cnf #查看my.cnf文件
order of preference, my.cnf, $MYSQL_TCP_PORT,
/etc/my.cnf /etc/mysql/my.cnf /usr/local/mysql/etc/my.cnf ~/.my.cnf
[root@localhost ~]# mysql --help | grep 'Default options' -A 1 #查看my.cnf文件读取顺序
Default options are read from the following files in the given order:
/etc/my.cnf /etc/mysql/my.cnf /usr/local/mysql/etc/my.cnf ~/.my.cnf
2.2MySQL的数据文件
数据文件包括：.frm、.MYI、.MYD、.ibd、.ibdata、.ib_logfile、undo*、ibtmp1、 auto.cnf、db.opt、.CSM、.CSV、.TRN、.TRG。
| 文件后缀 | 说明 |
|---|---|
| .frm | 表结构定义文件 |
| .MYI | MyISAM存储引擎索引文件 |
| .MYD | MyISAM存储引擎数据文件 |
| .ibd | InnoDB存储引擎独立表空间文件 |
| .ibdata* | InnoDB存储引擎共享表空间文件 |
| .ib_logfile* | InnoDB存储引擎redo log文件 |
| undo* | InnoDB存储引擎独立undo文件 |
| ibtmp1 | InnoDB存储引擎临时表空间文件 |
| auto.cnf | 用于存放MySQL实例的全局唯一的server-uuid的文件 |
| db.opt | 用于存放MySQL实例的schema级别的默认字符集和默认校对规则的文 |
| .CSM | 用于存放CSV存储引擎的元数据等相关信息的文件 |
| .CSV | 用于存放CSV存储引擎的数据文件，每行数据的列值之间使用逗号分隔 |
| .TRN | 用于存放与触发器相关的元数据 |
| .TRG | 用于存放触发器定义语句以及与定义相关的信息 |
2.3MySQL的日志文件
日志文件：error.log（error log）、localhost.log（general log）、mysql-bin.（binlog）、
mysql-relay-bin.（relay log）、slow-query.log（slow log）。
- error.log（error log）：错误日志，记录着MySQL启动之后mysqld打印的相关信
息。错误日志文件在MySQL Server启动之后必须存在；否则，在使用mysqld_safe启动数据库时会因为找不到错误日志文件而报错，终止启动过程（如果直接使用mysqld程序来启动数据库，则不会有这个问题，因为mysqld进程发现错误日志不存在时会重新创建）。
localhost.log（general log）：一般查询日志，启用该日志之后，在MySQL Server中执行的所有SQL语句都会被记录。查询日志可以在MySQL Server启动之后动态开关、自动创建。
mysql-bin.*（binlog）：二进制日志，用于复制架构中的数据同步（从库I/O线程从主库读取），MySQL Server中涉及数据变更的SQL语句都会被记录，可以指定单个文件的大小，写满指定大小的文件之后自动切换到一个新文件。
mysql-relay-bin.*（relay log）：中继日志，用于复制架构中的数据同步（从库I/O线程从主库读取binlog之后写入自身的中继日志中）。
slow-query.log（slow log）：慢查询日志，SQL语句的执行时间超过指定时间，被认为执行缓慢，会被记录到该文件中。
（4）其他文件：mysql.pid（pid）、mysql.sock（socket）、mysql.sock.lock（socket lock）。
2.4其他文件
- mysql.pid（pid）：MySQL Server启动之后存放进程号的文件。
- mysql.sock（socket）：MySQL Server启动之后用于本地UNIX Domain通信的sock文件。
- mysql.sock.lock（socket lock）：MySQL Server启动之后用于锁定本地socket文件的锁标记文件。这是MySQL 5.7.x版本中新增的，如果MySQL Server非正常关闭，该文件可能残留而导致MySQL重新启动失败，删除该文件重新启动即可。
3.MySQL Server的体系结构
- Connectors（连接者）：指的是不同语言中与SQL的交互，从图3-1中可以看到目前流行的语言都支持MySQL客户端连接。
- Connection Pool（连接池）：管理缓冲用户连接、线程处理等需要缓存的需求。在这里也会进行用户账号、密码和库表权限验证。
- SQL Interface（SQL接口）：接收用户执行的SQL语句，并返回查询的结果。
- Parser（查询解析器）：SQL语句被传递到解析器时会进行验证和解析（解析成MySQL认识的语法，查询什么表、什么字段）。解析器是由Lex和YACC实现的，是一个很长的脚本。其主要功能是将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤中，后续SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。如果在分解构成中遇到错误，则说明该SQL语句可能有语法错误或者不合理。
- Optimizer（查询优化器）：在查询之前，SQL语句会使用查询优化器对查询进行优化（生成查询路径树，并选举一条最优的查询路径）。它使用“选取—投影—连接”策略进行查询。
- Caches& Buffers（缓存&缓冲）：主要包含QC以及表缓存、权限缓存等。对于QC，以往主要用于MyISAM存储引擎，目前在MySQL 8.0中已放弃，对于现在非常流行的InnoDB存储引擎来讲，QC已无任何意义，因为InnoDB存储引擎有自己的且非常完善的缓存功能。除QC之外（记录缓存、key缓存，可使用参数单独关闭），该缓存机制还包括表缓存和权限缓存等，这些是属于Server层的功能，其他存储引擎仍需要使用。
- Pluggable Storage Engines（插件式存储引擎）：存储引擎是MySQL中具体的与文件打交道的子系统，也是MySQL最具特色的一个地方。MySQL的存储引擎是插件式的，它根据MySQL AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制（这种访问机制就叫存储引擎）。目前存储引擎众多，且它们的优势各不相同，现在最常用于OLTP场景的是InnoDB（当然也支持OLAP存储引擎，但MySQL自身的机制并不擅长OLAP场景）。
- Files& Logs（磁盘物理文件）：包含MySQL的各个引擎的数据、索引的文件，以及redo log、undo log、binary log、error log、query log、slow log等各种日志文件。
- File System（文件系统）：对存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取。常见的文件系统包括XFS、NTFS、EXT4、EXT3、NFS等，通常数据库服务器使用的磁盘建议用XFS。
MySQL中有一个查询会话请求，那么大概流程如下：
- MySQL客户端对MySQL Server的监听端口发起请求。
- 在连接者组件层创建连接、分配线程，并验证用户名、密码和库表权限。
- 如果打开了query_cache，则检查之，有数据直接返回，没有继续往下执行。
- SQL接口组件接收SQL语句，将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤中（将SQL语句解析成MySQL认识的语法）。
- 查询优化器组件生成查询路径树，并选举一条最优的查询路径。
- 调用存储引擎接口，打开表，执行查询，检查存储引擎缓存中是否有对应的缓存记录，如果没有就继续往下执行。
到磁盘物理文件中寻找数据。 - 当查询到所需要的数据之后，先写入存储引擎缓存中，如果打开了query_cache，也会同时写进去。
返回数据给客户端。 - 关闭表。
- 关闭线程。
- 关闭连接。
以上内容摘取自：《千金良方：MySQL性能优化金字塔法则》