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Mysql大表全表查询的全过程(分析底层的数据流转过程)

2024年08月13日 Mysql 我要评论
mysql大表全表查询当我们需要对一整张大表的数据执行全量查询操作,比如select * from t 没有where条件,整个数据有几千万条占用内存大概 100g,而mysql所在服务器的内存只有8

mysql大表全表查询

当我们需要对一整张大表的数据执行全量查询操作,比如select * from t 没有where条件,整个数据有几千万条占用内存大概 100g,而mysql所在服务器的内存只有8g,那就不直接oom,将整个数据库打崩了吗?

刚开始开发的时候会有这样的疑问,但是随着时间的推移知道是不会打崩的,但是为什么不会崩,慢慢地就没有好奇心了。

下面对整个流程进行分析,主要的冲击点就是mysql和innodb,所以下面还是分成两个部分进行分析。

下面的分析同样适用于所有的查询流程,只是其他查询操作流程更复杂,但是数据量无论大小都会按照下面的流程执行。

查询整张表其实就是查询 主键聚簇索引的那棵b+树,比如查询的就是innodb 表 db1. t。

查询和返回按照java方式理解为 request和response流程,request查询流程可以理解为:mysql架构图 ,即下面分析的是返回的流程:

1、server层

server层不会一次调用innodb存储引擎接口获取全量数据,也不是一次将所有数据发生给mysql客户端,mysql是边读边发送的,发送的过程中依赖两个缓存池:

  • mysql的 net buffer,由参数 net_buffer_length控制,默认大小为 16k;即一个查询不论返回结果多大,读mysql的影响就是 net_buffer_length大小。
  • 本地网络栈: mysql服务器的 socket send buffer【默认配置在/proc/sys/net/core/wmem_default,当写满时,会暂停接受net buffer的数据】、 mysql客户端的 socket receive buffer;

具体的查询执行流程如下:

  • 获取一行,写到 net buffer 中。这块内存的大小是由参数 net_buffer_length 定义的,默认是 16k。
  • 重复获取行,直到 net buffer 写满,调用网络接口发出去。
  • 如果发送成功,就清空 net buffer,然后继续取下一行,并写入 net buffer。
  • 如果发送函数返回 eagain 或 wsaewouldblock,就表示本地网络栈(socket send buffer)写满了,进入等待。直到网络栈重新可写,再继续发送。

并且在此数据查询过程当前,底层的表现就是mysql服务端的socket send buffer 和 mysql客户端 socket receive buffer,在不停的发生和接收数据包,因为底层是tcp协议。

而从表象上看,执行 show processlist,查询到的结果为 sending to client,所以不能简单的理解成发生数据给客户端,仅仅表示服务器端的网络栈写满了。

2、innodb层

在前面博客分析了innodb的架构图,分为内存和磁盘架构。内存架构中最大的一块儿内存就是 buffer pool,可以占用到物理内存的 60~80%。

并且分析了针对当前这种大表查询流程,会将所有的b+树缓存页都在变种的 lru缓存队列中过一遍。

所以mysql将缓存链表分成young和old区,使用配置参数 innodb_old_blocks_time控制缓存页真正加入的young取余的条件。

即大表查询流程对innodb层的影响就是,将所有主键聚簇索引b+树上的页,全部在 buffer pool内部的 lru链的 old区域全部执行一遍,当超过内存大小限制时,再从 old链的尾部出队列。流程图如下:

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持代码网。

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