三、mysqld程序的运行原理及数据库结构

1、什么是数据库的实例

一个实例=mysql的守护进程+Master Thread(主线程)+工作Thread(工作线程)+预分配的内存空间

实例=mysqld后台守护进程+Master Thread +干活的Thread+预分配的内存
公司=老板+经理+员工+办公室

2、一条SQL语句的执行过程

第一步 连接层

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;

3306 [(none)]>show processlist;
+----+------+-----------+------+---------+------+----------+------------------+
| Id | User | Host      | db   | Command | Time | State    | Info             |
+----+------+-----------+------+---------+------+----------+------------------+
| 17 | root | localhost | NULL | Query   |    0 | starting | show processlist |
+----+------+-----------+------+---------+------+----------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

第二步 SQL层

（1）接收上层(连接层)传送来的SQL语句
（2）语法验证模块：验证语句语法（SQL语句是否错误）,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
     DCL ：数据控制语言
     DML ：数据操作语言
     DQL： 数据查询语言
     ...
（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。

第三步 存储引擎层（类似于Linux中的文件系统）

(1) 负责根据SQL层执行的结果，从磁盘上拿数据。
(2) 将16进制的磁盘数据，交由SQL结构化化成表，
(3) 连接层的专用线程返回给用户。

3、数据库的结构

数据库的逻辑结构

库：

库名，库属性

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)

数据库的物理结构

1、 库的物理存储结构

用文件系统的目录来存储

2、表的物理存储结构

MyISAM（一种引擎）的表：
-rw-r----- 1 mysql mysql   10816 Apr 18 11:37 user.frm    #列的信息
-rw-r----- 1 mysql mysql     396 Apr 18 12:20  user.MYD   #数据信息
-rw-r----- 1 mysql mysql    4096 Apr 18 14:48 user.MYI    #索引信息

InnoDB(默认的存储引擎)的表：
-rw-r----- 1 mysql mysql    8636 Apr 18 11:37 time_zone.frm  #列的信息
-rw-r----- 1 mysql mysql   98304 Apr 18 11:37 time_zone.ibd  #数据信息+索引信息
time_zone.frm：存储列相关信息
time_zone.ibd：数据行+索引

3 、表的段、区、页（16k）（了解）

页：最小的存储单元，默认16k
区：64个连续的页，共1M
段：一个表就是一个段，包含一个或多个区