【Mysql系列(一)MySQL语句执行流程

首发博客地址

首发博客地址

系列文章地址

参考文章

MySQL 逻辑架构

连接器

连接命令一般是这么写的

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

那么

什么是连接器?

MySQL 连接器(MySQL Connector)是用于连接和与 MySQL 数据库进行交互的驱动程序。它提供了与 MySQL 数据库服务器通信的功能,包括建立连接、执行查询、更新数据等。

MySQL 提供了多种连接器,常用的有以下几种:

  • JDBC 连接器:JDBC(Java Database Connectivity)是 Java 语言的一种标准 API,用于连接和操作各种数据库。MySQL 提供了一个 JDBC 驱动程序,可以通过 JDBC 连接器在 Java 应用程序中连接和操作 MySQL 数据库。

  • ODBC 连接器:ODBC(Open Database Connectivity)是一种通用的数据库访问接口,可以在不同的编程语言和操作系统中连接和操作多种数据库。MySQL 提供了一个 ODBC 驱动程序,可以通过 ODBC 连接器在支持 ODBC 的应用程序中连接和操作 MySQL 数据库。

  • .NET 连接器:MySQL 提供了一个专门用于.NET 平台的连接器,可以在.NET 应用程序中连接和操作 MySQL 数据库。它提供了与 ADO.NET 兼容的接口,可以方便地在.NET 开发环境中使用 MySQL 数据库。

  • Python 连接器:MySQL 提供了一个 Python 连接器,可以在 Python 应用程序中连接和操作 MySQL 数据库。该连接器是通过 Python 的标准数据库 API(Python DB API)实现的。

  • 使用 MySQL 连接器,可以通过配置连接参数(如主机名、端口号、用户名、密码等)来建立与 MySQL 数据库的连接。连接器还提供了执行 SQL 语句、获取查询结果、处理事务等功能,可以方便地进行数据库的操作。

    以下是一个使用 JDBC 连接器连接 MySQL 数据库的示例:

    import java.sql.*;
    
    public class MySQLExample {
        public static void main(String[] args) {
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
            String username = "root";
            String password = "password";
    
            try {
                // 加载MySQL JDBC驱动程序
                Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    
                // 建立与MySQL数据库的连接
                Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    
                // 执行SQL查询
                Statement stmt = conn.createStatement();
                ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users");
    
                // 处理查询结果
                while (rs.next()) {
                    int id = rs.getInt("id");
                    String name = rs.getString("name");
                    System.out.println("id: " + id + ", name: " + name);
                }
    
                // 关闭连接
                rs.close();
                stmt.close();
                conn.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

    上面的示例中,通过加载 MySQL JDBC 驱动程序,使用 JDBC 连接器建立了与 MySQL 数据库的连接。然后执行了一个查询语句,并处理了查询结果。最后关闭了连接。通过 JDBC 连接器,可以方便地在 Java 应用程序中连接和操作 MySQL 数据库。

    连接器连接流程

    mysql -h$ip -P$port -u$user -p 是一个连接到 MySQL 服务器的命令,其中 $ip 是要连接的 MySQL 服务器的主机名或 IP 地址,$port 是 MySQL 服务器的端口号, $user 是要连接的用户名,-p 表示需要输入密码。

    下面是使用 mysql -h$ip -P$port -u$user -p 命令进行连接的详细流程:

  • 当我们在终端或命令提示符中输入 mysql -h$ip -P$port -u$user -p 命令后,操作系统会启动一个新的进程来执行该命令。

  • 操作系统会在系统的可执行程序路径中搜索 mysql 可执行文件,并找到它。

  • 执行 mysql 可执行文件后,会启动一个 MySQL 客户端程序。这个程序是用 C 或 C++编写的,负责与 MySQL 服务器进行通信。

  • MySQL 客户端程序会解析命令行参数,并找到 -h$ip 参数指定的主机名或 IP 地址,-P$port 参数指定的端口号,-u$user 参数指定的用户名。

  • MySQL 客户端程序会尝试与指定的 MySQL 服务器建立网络连接,使用$ip$port 参数指定的主机名(或 IP 地址)和端口号。

  • 如果网络连接成功建立,MySQL 客户端程序会发送一条连接请求给 MySQL 服务器,请求包括用户名和密码。

  • MySQL 服务器收到连接请求后,会进行身份验证,检查用户名和密码是否正确。如果验证通过,服务器会返回一个成功的连接响应。

  • MySQL 客户端程序接收到连接响应后,连接建立成功,此时会提示输入密码。

  • 我们需要输入与 $user 参数指定的用户名对应的密码,按下回车键确认。

  • 如果密码正确,MySQL 客户端程序会发送验证密码的请求给 MySQL 服务器。

  • MySQL 服务器收到密码验证请求后,会进行验证。如果密码验证通过,服务器会返回一个成功的验证响应。

  • MySQL 客户端程序接收到验证响应后,连接成功建立。此时,我们可以在命令行中输入 SQL 语句,并将其发送给 MySQL 服务器进行执行。

  • MySQL 服务器接收到 SQL 语句后,会执行相应的操作,比如查询、插入、更新等。

  • MySQL 服务器执行完 SQL 语句后,会将结果返回给 MySQL 客户端程序。

  • MySQL 客户端程序接收到结果后,会将结果显示在命令行中供我们查看和处理。

  • 当我们退出 MySQL 客户端程序或输入 quit 命令关闭连接时,MySQL 客户端程序会发送一个断开连接的请求给 MySQL 服务器,服务器会关闭与客户端的连接。

  • 以上是使用 mysql -h$ip -P$port -u$user -p 命令进行连接的详细流程。通过这个流程,我们可以在终端或命令提示符中连接到指定的 MySQL 服务器,并进行数据库操作。

    这里需要注意的有两点:

  • 不要直接将密码跟在-p 命令后面,不安全
  • **一个用户成功建立连接后,即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改,也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后,只有再新建的连接才会使用新的权限设置 **
  • 如何查看连接状态

    要查看当前连接到 MySQL 服务器的会话和连接信息,可以使用以下方法:

  • 通过 MySQL 命令行客户端:在命令行中输入 mysql 命令,连接到 MySQL 服务器。然后使用以下命令查看连接信息:

    SHOW PROCESSLIST;
    

    这个命令将显示当前所有活动的 MySQL 连接和会话的详细信息,包括连接的 ID、主机名、用户、执行的 SQL 语句等。

  • 通过 MySQL 管理工具:如果使用 MySQL 的管理工具,如 phpMyAdmin、MySQL Workbench 等,可以使用这些工具提供的界面来查看连接信息。通常会有一个“当前连接”或类似的选项,点击即可显示当前连接的详细信息。

  • 通过查询系统表:可以使用以下 SQL 查询语句查看连接信息:

    SELECT * FROM information_schema.processlist;
    

    这个查询语句将返回一个包含当前连接和会话信息的结果集,包括连接的 ID、主机名、用户、执行的 SQL 语句等。

  • 通过以上方法,您可以方便地查看当前连接到 MySQL 服务器的会话和连接信息。这对于监控和调试数据库连接非常有用。

    什么是 MySQL 长连接

    MySQL 长连接是指在应用程序与 MySQL 服务器之间保持持久的连接,而不是每次执行操作都建立和断开连接。相对于短连接,长连接可以减少连接和断开的开销,提高性能。

    在 MySQL 中,长连接可以通过以下方式实现:

  • 在应用程序中使用连接池:连接池是一组预先创建的、可重复使用的数据库连接。应用程序从连接池中获取连接,并在使用完毕后将连接返回到连接池中,而不是每次操作都创建和关闭连接。连接池可以在应用程序启动时初始化,并在应用程序关闭时销毁。

  • 调整 MySQL 服务器的参数:MySQL 服务器有一些参数可以调整来支持长连接。其中一个关键参数是wait_timeout ,它定义了一个连接在空闲一段时间后被服务器关闭的时间。默认情况下, wait_timeout较短,适用于短连接。可以将wait_timeout 设置为较大的值,以支持长连接。

  • 长连接的优点包括:

    • 减少连接和断开的开销:长连接避免了频繁的连接建立和断开,减少了网络开销和服务器负担。
    • 快速响应:使用长连接,应用程序可以更快地执行数据库操作,因为不需要重新建立连接。
    • 资源利用率高:长连接可以重复使用数据库连接,减少了服务器资源的占用。

    然而,长连接也有一些注意事项:

    • 连接资源占用:长连接占用了 MySQL 服务器的连接资源,因此需要确保服务器的连接数限制和资源配置合理。
    • 内存泄漏:长时间运行的应用程序可能会导致内存泄漏,因为连接没有及时释放。因此,应该定期检查和清理不再使用的连接。

    要使用长连接,请确保应用程序中正确配置连接池,并根据需要调整 MySQL 服务器的参数。这样可以充分利用长连接的优势,提高应用程序的性能和效率。

    需要注意的是,MySQL 默认长连接时间是 8 小时

    因为长连接导致 OOM 怎么办

    如果长连接导致了内存不足(OOM),可以考虑以下几种方式来解决该问题:

  • 减少连接池中的连接数:如果连接数过多导致内存不足,可以尝试减少连接池中的连接数。通过调整连接池的配置参数,例如最大连接数(max connections),可以限制连接的数量。

  • 设置连接超时时间:增加连接的空闲超时时间(idle timeout),使得空闲的连接在一段时间后被自动关闭,释放内存资源。可以通过设置 MySQL 服务器的 wait_timeout参数或连接池的相关配置来实现。

  • 定期清理无效连接:定期检查连接池中的连接,清理掉长时间未使用或已关闭的连接,释放内存资源。可以编写一个定时任务或使用连接池提供的相关机制来实现。

  • 考虑使用短连接:如果长连接仍然导致 OOM,可以考虑使用短连接的方式。在每次数据库操作之后,立即关闭连接,避免长时间占用连接资源。不过,这样会引入连接建立和断开的开销,可能会降低性能。

  • 增加服务器内存:如果以上方法无法解决 OOM 问题,可以考虑增加服务器的内存容量,以提供更多的资源来支持长连接。

  • 在解决 OOM 问题时,需要根据具体情况进行调整和优化。可以根据应用程序的负载情况、数据库连接的使用情况以及服务器的资源配置来选择合适的方法。同时,也建议进行性能测试和监控,以及仔细分析和调优应用程序和数据库的性能瓶颈。

    查询缓存

    什么是 MySQL 查询缓存

    MySQL 查询缓存是 MySQL 数据库的一项功能,用于缓存查询的结果集。它可以在执行查询语句时,将查询结果缓存到内存中,以便后续相同的查询可以直接从缓存中获取结果,而不需要再次执行相同的查询操作。

    MySQL 查询缓存的工作原理如下:

  • 当执行一个查询语句时,MySQL 会首先检查查询缓存,看看是否有与当前查询语句完全匹配的缓存结果。

  • 如果有匹配的缓存结果,MySQL 会直接从缓存中获取结果,并将其返回给客户端,而不需要再次执行查询。

  • 如果没有匹配的缓存结果,MySQL 会执行查询操作,获取查询结果,并将其存储到缓存中,以备后续相同的查询使用。

  • MySQL 查询缓存的优点包括:

    • 提高查询性能:对于相同的查询语句,可以直接从缓存中获取结果,避免了再次执行查询的开销,提高了查询性能。
    • 减少服务器负载:查询缓存可以减少数据库服务器的负载,因为相同的查询不需要再次执行,减少了 CPU 和 IO 的消耗。

    然而,MySQL 查询缓存也有一些限制和注意事项:

    • 查询缓存的匹配粒度:MySQL 查询缓存是根据完全匹配查询语句的方式进行缓存的,即查询语句的文本完全相同。如果查询语句中有任何微小的差异,比如空格、大小写等,就无法从缓存中获取结果。
    • 缓存的更新频率:当对某个表进行更新操作(插入、更新、删除)时,与该表相关的缓存会被清空,需要重新执行查询。这可能导致缓存的频繁失效,降低了缓存的效果。
    • 内存消耗:查询缓存需要占用一定的内存空间来存储缓存结果,如果缓存的数据量较大,可能会占用大量的内存资源。此外,查询缓存是基于查询语句进行缓存的,对于相同的查询语句,即使查询结果不同,也会使用相同的缓存空间。

    由于一些限制和性能问题,MySQL 5.7 版本开始移除了查询缓存功能。在较新的 MySQL 版本中,通常建议通过其他手段(如索引优化、查询优化)来提高查询性能,而不是依赖查询缓存。

    为什么不建议使用查询缓存

    查询缓存在过去是 MySQL 的一个功能,用于提高查询性能。然而,随着时间的推移,查询缓存的使用逐渐被认为不再是一个推荐的数据库优化策略。以下是一些原因,解释为什么不建议使用查询缓存:

  • 锁粒度和高并发问题:MySQL 查询缓存的实现方式导致在高并发环境下存在锁粒度问题。当对某个表进行更新操作时,相关的查询缓存会被锁定,从而导致其他查询被阻塞,降低了并发性能。

  • 缓存失效频繁:MySQL 查询缓存的缓存失效频率较高。**一旦对某个表进行了更新操作,与该表相关的缓存都会被清空,需要重新执行查询 **。这导致缓存的命中率较低,而缓存失效的开销却很高。

  • 内存消耗和不可扩展:查询缓存需要占用一定的内存空间来存储缓存结果,如果缓存的数据量较大,可能会占用大量的内存资源。而且,查询缓存是基于查询语句进行缓存的,对于相同的查询语句,即使查询结果不同,也会使用相同的缓存空间。这导致了内存的浪费,并且不适用于大规模数据库和高并发环境。