看一个事儿千万不要直接陷入细节里，你应该先鸟瞰其全貌，这样能够帮助你从高维度理解问题。——丁奇

MySQL 基本架构

在我理解MySQL的基本架构可以大概分为三个部分：客户端、Server 层、存储引擎。

客户端负责与 Server 层建立连接，Server 层负责 SQL 语句的执行处理，存储引擎负责存储数据。架构还是比较明确的。

Server层的每个部分功能单一明确：

  • 连接器——管理连接，权限验证
  • 分析器——词法分析，语法分析
  • 查询缓存——命中缓存，直接返回
  • 优化器——生成执行计划，选择索引
  • 执行器——操作引擎，返回结果

而存储引擎则顾名思义：负责存储数据并提供操作接口。

如图所示：

MySQL基本架构

架构清晰，其中存储引擎架构模式是插件式的，支持不同种类。MySql 5.5 版本之后，InnoDB 成为了默认的存储引擎。

连接器负责与客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

客户端与服务端通过 TCP 协议进行通信，三次握手加认证后建立连接，通过后连接器从权限表直接查出来所拥有的权限。

所以可以看出来，用户的权限在当次连接建立之后是不可变更的。

连接管理

执行 select 语句后的第一步就是建立连接。

查看连接指令：

show processlist

查询后的结果如图所示：

processlist

其中 Command 一列表示连接状态：sleep 表示该连接空闲。

连接分为长连接和短连接两种。

利用长连接避免了复杂的建立连接的过程，但是带来的一个问题是如果连接过多，则可能占用内存太大，造成 OOM 错误。

针对此，丁奇给出了两种备选的解决方案：

1.定期断开长连接。

2.每次执行一个比较大的操作后，通过 mysql_reset_connection 命令重新初始化资源。注意这个过程不需要重新建立连接和权限验证，只是会恢复到刚刚建立完全的状态。

缓存查询

第二步就是查询缓存。

收到 query 请求后，首先看看缓存，是否执行过该语句。

指令在缓存中存储的形式是 key-value 对，其中 key 是查询语句，value 是查询结果。

这样看起来缓存貌似会提高一点查询效率，但是事实上，缓存会带来很多问题：

查询缓存的失效比较频繁（只要有对一个表的更新，这个表上的所有查询缓存都会被清空），所以这对静态表来说比较适合。

分析器

这一步需要做的是对 SQL 语句的一个解析。

主要分为两种：

1.词法分析

分别找出每个字符串代表什么，也就是弄懂每个单词的意思。

2.语法分析

弄懂每个单词的意思后，接下来要根据语法规则判断输入的 SQL 语句是否满足语法。

经过这两个分析，MySql 就知道了 SQL 语句的意思了，解决的是“要做什么”的问题。

优化器

这一步是处理一些特殊的事情。

比如数据表里使用了索引，而且有时候还不止一个，这个时候它就来做决定，到底是使用哪个索引；数据表做了关联（join），决定表的连接顺序。

所以优化器的作用是决定采取哪些方案，解决的是”怎么做“的问题。

执行器

这一步开始真正执行。

首先判断用户对表的权限问题，进行权限验证。

调用存储引擎的接口进行查询，将查询到的结果记入结果集中，继续进行下一个遍历。

执行完毕之后，将结果集返回给客户端。

参考文献

1.丁奇《MySQL实战45讲》