Mysql 有几级缓存?每一级缓存,具体是什么?转载:======https://mp.weixin.qq.com/s/fyMiy4G1Fa7laUSbydiHsA
本文目录
- 一、MySQL缓存机制概述
- 二、MySQL 整体架构
-1. 解析器(Parser)
-2. 优化器(Optimizer)
-3. 执行器(Executor)
-三个核心组件之间的交互流程
- 三:一条完成的sql查询语句 执行流程 ,如下所示:
- 四:MySQL 8.0 版本为何移出了二级缓存(Query Cache)?
- 五:MySQL 8.0 版本前的二级缓存配置
-可以通过下面的步骤,进行二级缓存配置
-代码解释
- 六:使用应用层的缓存作为 外置缓存
- 尼恩架构团队的塔尖 sql 面试题
- 说在最后:有问题找老架构取经
在 MySQL 数据库中,查询执行计划(MySQL Execution Plan)是决定查询性能的关键因素。一个好的执行计划(MySQL Execution Plan)能够让查询高效地运行,减少资源的消耗和响应时间。
一、MySQL缓存机制概述
MySQL的缓存机制主要分为两种:一级缓存和二级缓存。一级缓存也称为InnoDB缓存,是MySQL的一种存储引擎(InnoDB)提供的缓存机制。它主要用于存储数据和索引,提高数据访问速度。
二级缓存:也称为查询缓存(Query Cache),是MySQL服务器内部的缓存机制,用于存储SELECT查询的结果。当相同的查询再次执行时,可以直接从缓存中获取结果,而无需再次查询数据库。
二、MySQL 整体架构
Mysql的架构 ,整体是分为服务层、引擎层和文件系统层,其架构图如下所示:
MySQL Server 服务层(Service Layer)解析 SQL 语句、优化查询以及执行操作的,分别有三个关键组件完成:
- 解析器(Parser)
- 优化器(Optimizer)
- 执行器(Executor)。
1. 解析器(Parser)
解析器是 SQL 查询执行的第一步,它的职责是将用户发送的 SQL 语句解析为数据库能够理解的内部结构。- SQL 词法分析:解析器首先对 SQL 语句进行词法分析,将 SQL 语句分割成多个“单词”或“标记”,如表名、列名、关键字等。
- 语法分析:接着,解析器会根据 SQL 语法规则生成对应的解析树(Parse Tree),用来描述 SQL 语句的逻辑结构。这个过程检查 SQL 语句的语法是否正确。
- 语义分析:确认 SQL 语句中涉及的数据库对象是否存在(比如表名、字段名是否有效),并且检查权限。
2. 优化器(Optimizer)
优化器负责选择最优的执行计划,使查询能够以最高效的方式运行。- 逻辑优化:优化器会对 SQL 语句进行逻辑优化,比如 SQL 语句重写、消除冗余操作、合并重复条件、重新排列 WHERE 子句中的条件等。
- 物理优化:在物理优化阶段,优化器会选择最优的访问路径和执行顺序。例如,它会决定使用哪种索引(如果有多个索引可选),是否做全表扫描,如何连接多张表(选择嵌套循环、哈希连接或排序合并连接等)。
- 成本估算:优化器会基于数据库的统计信息(例如表的大小、索引的选择性等)来估算不同执行计划的成本,选择代价最低的执行方案。
3. 执行器(Executor)
执行器的任务是按照优化器生成的执行计划,逐步执行查询,访问数据并返回结果。- 权限检查:在执行之前,执行器会首先检查用户是否有权限执行相应的操作。如果没有权限,则返回错误信息。
- 执行执行计划:执行器根据生成的执行计划,依次调用存储引擎的接口来执行具体的操作。例如,如果是查询操作,执行器会调用存储引擎来读取相应的数据;如果是插入操作,执行器则会调用存储引擎来插入数据。
- 结果返回:执行器根据查询的结果,将数据以合适的格式返回给客户端。如果涉及多个步骤(如 JOIN 操作),执行器会协调各个步骤的执行,并组合最终的结果集。
三个核心组件之间的交互流程
- 解析器:SQL 语句转换为解析树。
- 优化器:生成最优的执行计划。
- 执行器:根据计划调用存储引擎执行操作并返回结果。
这三个组件相互协作,完成从接收到 SQL 查询到返回结果的整个过程。
三:一条完成的sql查询语句 执行流程 ,如下所示:
一条完整的SQL查询语句从执行到返回结果的流程涉及到多个组件和步骤,其中可能包括缓存的使用。以下是执行流程的一般概述,以及可能用到的缓存:
- 客户端请求:
客户端(如应用程序)向MySQL服务器发送SQL查询请求。 - 解析器:
MySQL服务器接收到SQL查询后,首先由解析器进行解析,检查SQL语句的语法是否正确。 - 优化器:
解析完成后,优化器会根据查询语句和数据库的元数据(如表结构、索引等)生成一个或多个执行计划。 - 权限检查:
服务器检查执行该查询的用户是否有相应的权限。 - 缓存查询:
在某些情况下,如果查询可以被缓存,服务器会检查一级缓存(如InnoDB缓冲池)和/或二级缓存(如果启用了查询缓存)。二级缓存(查询缓存,MySQL 8.0之前):如果查询缓存启用,服务器会检查查询缓存中是否有该查询的结果。如果有,直接返回缓存结果。 - 执行器:
如果查询没有在缓存中找到,执行器会根据优化器生成的执行计划执行查询。执行过程中,可能会涉及到数据的读取和写入操作,此时二级缓存(InnoDB缓冲池)会更新。- 一级缓存(InnoDB缓冲池):如果查询涉及到的数据或索引页已经在缓冲池中,可以直接使用,无需访问磁盘。 Buffer Pool 中,如下图所示:
- 返回结果:查询执行完成后,结果集被返回给客户端。
- 更新缓存:对于写操作(如INSERT、UPDATE、DELETE),相关的缓存(一级缓存和查询缓存)需要被更新或失效,以保持数据的一致性。
- 日志记录:服务器会记录查询的日志信息,如慢查询日志,用于后续的性能分析。
- 关闭连接:查询完成后,客户端可以选择关闭与MySQL服务器的连接,或者保持连接以便于后续的查询。
需要注意的是,从MySQL 8.0开始,查询缓存已经被移除,因此在使用MySQL 8.0及更高版本时,不会使用到查询缓存。
此外,二级缓存(如InnoDB缓冲池)的使用是自动的,由InnoDB存储引擎管理,不需要用户干预。用户可以通过调整缓冲池的大小和其他相关参数来优化其性能。
四:MySQL 8.0 版本为何移出了二级缓存(Query Cache)?
MySQL 8.0 版本中已经完全移除了查询缓存(Query Cache)功能。在早期的MySQL版本中,查询缓存是一个用于存储SELECT查询结果的内存区域,以提高重复查询的性能。然而,由于查询缓存在某些情况下会导致性能问题,特别是在高并发和写密集型的应用场景中,查询缓存可能会频繁失效,导致缓存命中率低,反而增加了性能开销。因此,MySQL 8.0及更高版本推荐使用其他缓存策略,比如:- 应用层缓存:在应用代码中实现缓存逻辑,使用如Redis、Memcached等缓存系统。
- 持久化存储引擎缓存:利用InnoDB的缓冲池来缓存数据和索引。
- 其他存储引擎:如果需要查询缓存的功能,可以考虑使用支持查询缓存的存储引擎,如MyISAM(但MyISAM不支持事务)。
五:MySQL 8.0 版本前的二级缓存配置
可以通过下面的步骤,进行二级缓存配置
步骤 | 描述 | 代码 |
1 | 启用查询缓存 | SET GLOBAL query_cache_type = 1; |
2 | 设置查询缓存大小 | SET GLOBAL query_cache_size = 64 * 1024 * 1024; |
3 | 执行查询 | SELECT * FROM table_name; |
代码解释
SET GLOBAL query_cache_type = 1;
:启用查询缓存,1表示ON。SET GLOBAL query_cache_size = 64 * 1024 * 1024;
:设置查询缓存的大小,这里设置为64MB。SELECT * FROM table_name;
:执行查询,如果查询缓存中存在相同的查询,将直接从缓存中获取结果。
六:使用应用层的缓存作为 外置缓存
需要注意的是,MySQL 8.0版本中已经移除了查询缓存(Query Cache),因为其在某些情况下会导致性能问题,比如在高并发写入的场景下,查询缓存可能会频繁失效,导致缓存命中率低,反而增加了性能开销。MySQL 8.0推荐使用其他缓存策略,比如使用应用层的缓存(如Redis、Memcached)作为 外置缓存,加速热点数据的访问。对于需要缓存的场景,可以考虑以下几种替代方案:- 应用层缓存:在应用代码中实现缓存逻辑,使用如Redis、Memcached等缓存系统。
- 本地缓存:对与热点数据,可以是用本地缓存对数据进行cache。
===========================================
标签:执行器,缓存,几级,Mysql,SQL,查询,MySQL,执行 From: https://www.cnblogs.com/sxdcgaq8080/p/18532008