淺談MySQL的總體架構

前言

又是新的一週，各位週一好。

因爲換工做，找房子這一系列事情都推在了一塊兒，因此最近停更了一個多月。如今全部的事情都已塵埃落定，我也能夠安安靜靜的碼字啦。

好了，也很少說，開始新的征程啦。最近一直在看《MySQL技術內幕——InnoDB存儲引擎》這本書，也正好記錄下吧。

總體架構圖

咱們先看一下MySQL的架構圖，對其先有一個總體的瞭解。MySQL主要分爲四層架構，分別是網絡鏈接層，服務層，存儲引擎層，物理層。咱們日常寫的SQL語句，以及對SQL語句的優化都在服務層，他其實就是遵循必定的原則使得SQL語句可以按咱們的預期效果執行。

各部分介紹

網絡鏈接層

主要負責鏈接管理，受權認證，安全等。每一個客戶端鏈接都對應着服務器上的一個線程。服務器上維護一個線程池，避免爲每一個鏈接建立和銷燬線程。當客戶端鏈接到MySQL服務器時，服務器對其進行認證。能夠經過用戶名與密碼認證，也能夠經過SSL證書進行認證。登陸認證後，服務器還會驗證客戶端是否有執行某個查詢的操做權限。這一層並非MySQL所特有的技術。

服務層

該層是MySQL的核心，包括查詢緩存，解析器，解析樹，預處理器，查詢優化器。

• 查詢緩存

在正式查詢以前，服務器會檢查查詢緩存，若是能找到對應的查詢，則沒必要進行查詢解析，優化，執行等過程，直接返回緩存中的結果集。

• 解析器和預處理器

MySQL的解析器會根據查詢語句，構造出一個解析樹，主要用於根據語法規則來驗證語句是否正確，好比SQL的關鍵字是否正確，關鍵字的順序是否正確。

而預處理器主要是進一步校驗，好比表名，字段名是否正確等。

• 查詢優化器

查詢優化器將解析樹轉化爲查詢計劃，通常狀況下，一條查詢能夠有不少種執行方式，最終返回相同的結果，優化器就是找到這其中最優的執行計劃

• 執行計劃

在完成解析和優化階段後，MySQL根據相應的執行計劃去調用存儲引擎層提供的相應接口來獲取結果。

存儲引擎層

負責MySQL數據的存儲和提取，是經過提供一系列的接口來屏蔽不一樣引擎之間的差別。

注意：存儲引擎是針對表的，而不是針對庫。也就是說同一個庫裏面的不一樣表能夠擁有不一樣的存儲引擎。

常見的存儲引擎有兩種，MyISAM和InnoDB，下面咱們來看下他們的區別。

首先，咱們先建立一個存儲引擎爲MyISAM的test1表。

create table test1(
a INTEGER,
b varchar(10)
)ENGINE=MyISAM;複製代碼

咱們能夠去MySQL的相關目錄看一下他實際存儲的內容，發現他對應着三個文件。

其次，咱們再建立一個存儲引擎爲InnoDB的test2表。

create table test2(
a INTEGER,
b varchar(10)
)ENGINE=INNODB;複製代碼

咱們再去看一下他實際存儲的內容，發現他對應這一個文件。

那麼問題就來了，他的數據文件和索引文件存放在哪裏啦。這邊先留個問題，下下篇"文件"再說。

物理層

將數據存放在硬盤上。

總體流程

咱們發送一條SQL語句，其在MySQL中的總體流程到底是什麼樣的？

• 用戶先經過Navicat等客戶端與服務端創建鏈接，這邊須要用戶名和密碼進行認證，也能夠用SSL證書進行認證。
• 登陸成功後，MySQL會根據相應權限來判斷該角色是否擁有一些表的權限等。
• 若是擁有相關權限，當用戶發送一條查詢select語句時，MySQL先查詢緩存，若是已經有這條語句的緩存，則直接返回，若是沒有則執行下面的流程。若是是更新update，新增insert，刪除delete則不查詢緩存，直接執行下面的流程。
• MySQL會將SQL語句解析爲樹，而後對其進行校驗，好比關鍵字是否正確，關鍵字順序是否正確，表名是否正確，字段是否正確等。若是認證沒有成功，則直接返回錯誤。若是認證成功了，則直接下面流程。
• MySQL對解析樹進行查詢優化，由於多個SQL可能表達的意思同樣，可是消耗的時間可能差異很大。因此MySQL對針對錶的存儲引擎找到最優的語句執行，也就是生成相應的執行計劃。
• 使用上面生成的執行計劃，來調用存儲引擎層的接口。也就是咱們平時使用的explain，其能夠用來查看是否走索引，消耗的時間等信息。
• 不一樣的存儲引擎會到相應的物理存儲位置，找到相應的數據，封裝並返回結果。
• 若是拿到告終果集，而且爲select語句，MySQL會將結果放入到緩存中，避免下次再進行相同的操做而形成資源的消耗，同時返回給客戶端結果，至此，一條SQL語句的執行過程結束啦。