浅谈MySQL的总体架构

前言

又是新的一周，各位周一好。

因为换工做，找房子这一系列事情都推在了一块儿，因此最近停更了一个多月。如今全部的事情都已尘埃落定，我也能够安安静静的码字啦。

好了，也很少说，开始新的征程啦。最近一直在看《MySQL技术内幕——InnoDB存储引擎》这本书，也正好记录下吧。

总体架构图

咱们先看一下MySQL的架构图，对其先有一个总体的了解。MySQL主要分为四层架构，分别是网络链接层，服务层，存储引擎层，物理层。咱们日常写的SQL语句，以及对SQL语句的优化都在服务层，他其实就是遵循必定的原则使得SQL语句可以按咱们的预期效果执行。

各部分介绍

网络链接层

主要负责链接管理，受权认证，安全等。每一个客户端链接都对应着服务器上的一个线程。服务器上维护一个线程池，避免为每一个链接建立和销毁线程。当客户端链接到MySQL服务器时，服务器对其进行认证。能够经过用户名与密码认证，也能够经过SSL证书进行认证。登陆认证后，服务器还会验证客户端是否有执行某个查询的操做权限。这一层并非MySQL所特有的技术。

服务层

该层是MySQL的核心，包括查询缓存，解析器，解析树，预处理器，查询优化器。

• 查询缓存

在正式查询以前，服务器会检查查询缓存，若是能找到对应的查询，则没必要进行查询解析，优化，执行等过程，直接返回缓存中的结果集。

• 解析器和预处理器

MySQL的解析器会根据查询语句，构造出一个解析树，主要用于根据语法规则来验证语句是否正确，好比SQL的关键字是否正确，关键字的顺序是否正确。

而预处理器主要是进一步校验，好比表名，字段名是否正确等。

• 查询优化器

查询优化器将解析树转化为查询计划，通常状况下，一条查询能够有不少种执行方式，最终返回相同的结果，优化器就是找到这其中最优的执行计划

• 执行计划

在完成解析和优化阶段后，MySQL根据相应的执行计划去调用存储引擎层提供的相应接口来获取结果。

存储引擎层

负责MySQL数据的存储和提取，是经过提供一系列的接口来屏蔽不一样引擎之间的差别。

注意：存储引擎是针对表的，而不是针对库。也就是说同一个库里面的不一样表能够拥有不一样的存储引擎。

常见的存储引擎有两种，MyISAM和InnoDB，下面咱们来看下他们的区别。

首先，咱们先建立一个存储引擎为MyISAM的test1表。

create table test1(
a INTEGER,
b varchar(10)
)ENGINE=MyISAM;复制代码

咱们能够去MySQL的相关目录看一下他实际存储的内容，发现他对应着三个文件。

其次，咱们再建立一个存储引擎为InnoDB的test2表。

create table test2(
a INTEGER,
b varchar(10)
)ENGINE=INNODB;复制代码

咱们再去看一下他实际存储的内容，发现他对应这一个文件。

那么问题就来了，他的数据文件和索引文件存放在哪里啦。这边先留个问题，下下篇"文件"再说。

物理层

将数据存放在硬盘上。

总体流程

咱们发送一条SQL语句，其在MySQL中的总体流程到底是什么样的？

• 用户先经过Navicat等客户端与服务端创建链接，这边须要用户名和密码进行认证，也能够用SSL证书进行认证。
• 登陆成功后，MySQL会根据相应权限来判断该角色是否拥有一些表的权限等。
• 若是拥有相关权限，当用户发送一条查询select语句时，MySQL先查询缓存，若是已经有这条语句的缓存，则直接返回，若是没有则执行下面的流程。若是是更新update，新增insert，删除delete则不查询缓存，直接执行下面的流程。
• MySQL会将SQL语句解析为树，而后对其进行校验，好比关键字是否正确，关键字顺序是否正确，表名是否正确，字段是否正确等。若是认证没有成功，则直接返回错误。若是认证成功了，则直接下面流程。
• MySQL对解析树进行查询优化，由于多个SQL可能表达的意思同样，可是消耗的时间可能差异很大。因此MySQL对针对表的存储引擎找到最优的语句执行，也就是生成相应的执行计划。
• 使用上面生成的执行计划，来调用存储引擎层的接口。也就是咱们平时使用的explain，其能够用来查看是否走索引，消耗的时间等信息。
• 不一样的存储引擎会到相应的物理存储位置，找到相应的数据，封装并返回结果。
• 若是拿到告终果集，而且为select语句，MySQL会将结果放入到缓存中，避免下次再进行相同的操做而形成资源的消耗，同时返回给客户端结果，至此，一条SQL语句的执行过程结束啦。