1 架构

SQL是结构化查询语言。而MySQL是一种关系数据库，是软件，是DBMS（数据库管理系统），且有自己独特的SQL实现。

根据看的书和网上查看各种专家的博客总结，在全貌上，我们可以把MySQL分成两个部分：

• Sever层：负责连接、分析、优化和执行等。主要有连接器、查询缓存、预处理器、优化器、执行器等。包括了MySQL的大多数核心服务功能，所有的内置函数（日期、时间、数学和加密函数等）和所有跨存储引擎的功能（存储过程、触发器、视图等）都在这一层实现。

• 存储引擎层：负责数据的存储和提取。MySQL是插件式存储引擎架构的，这是它最独特的一点，支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎。现在最常用的是InnoDB（支持事务），从MySQL 5.5.5版本称为默认存储引擎。存储引擎是基于表的，而不是数据库。

如下图所示：

从上图中可以看出，不同的存储引擎共用同一个Sever层，即从连接器到执行器的部分。

现在大致分析一下各个组件的作用：

1.1 连接器

即上图中的Connectors，负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

要是用一个数据库，首先要连接到数据库，这时数据库端的连接器就开始起作用了。实质是本地的一个连接进程和服务端的MySQL数据库实例进行通信，本质是进程通信。

mysql -h$ip -P$port -u$user -p
#-h,指定ip地址，如果本地MySQL，则可省略
#-P,指定端口
#-u,指定用户名，管理员为root
#-p,指定密码吗，一般不建议在命令行写密码

连接命令中的mysql是客户端工具，用来跟服务端建立连接。

首先使用TCP三次握手进行连接，TCP/IP套接字是MySQL数据库在任何平台下都提供的连接方式，根据MySQL服务是否正常运行，确定是否完成TCP连接。

连接完成后，验证用户名/密码是否正确，给出回复。

以上正常完成后，则连接器会到权限表中查出权限，此后该连接权限不变，除非修改后重连。

1.2 查询缓存

首先确定，查询缓存往往弊大于利（查询缓存的失效非常频繁）。MySQL 8.0版本直接将查询缓存的整块功能删掉了，也就是说8.0开始彻底没有这个功能了。

MySQL服务收到客户端传来的SQL语句，解析出第一个字段，判断语句类型。

SELECT语句则会先去查询缓存（ Query Cache ）里查找缓存数据，看看之前有没有执行过这一条命令，这个查询缓存是以 key-value 形式保存在内存中的，key 为 SQL 查询语句，value 为 SQL 语句查询的结果。

注意：查询缓存是Sever层的，8.0移除的是Sever层的查询缓存，并不是InnoDB中的buffer pool。

1.3 解析器

在执行SQL语句之前，会对SQL语句做解析。

• 词法分析：识别关键字，构建SQL语法树，方便后面模块获得 SQL 类型、表名、字段名、 where 条件等等。

• 语法分析：根据词法分析结果，语法分析器根据语法规则，判断 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。

注意：8.0表或字段不存在不是在解析器里做的，8.0解析器只负责构建语法树和检查语法。

后面的阶段，各有说法，所以我选择了比较详细的一种，即小林coding的版本，感谢大佬。

1.4 执行SQL

每条SELECT 查询语句流程主要可以分为下面这三个阶段：

• prepare 阶段，也就是预处理阶段；
• optimize 阶段，也就是优化阶段；
• execute 阶段，也就是执行阶段；

1.4.1 预处理器

预处理阶段做事：

• 检查 SQL 查询语句中的表或者字段是否存在；
• 将 select * 中的 * 符号，扩展为表上的所有列；

对于 MySQL 5.7 判断表或字段是否存在的工作，是在词法分析&语法分析之后，prepare 阶段之前做的。结论都一样，不是在解析器里做的。正因为 MySQL 5.7 代码结构不好，所以 MySQL 8.0 代码结构变化很大，后来判断表或字段是否存在的工作就被放入到 prepare 阶段做了。

1.4.2 优化器

经过上述步骤，MySQL知道要做什么，但要怎么做，还需要先经过优化器处理。

优化器是在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。不同的方法会导致执行的效率不同，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。

1.4.3 执行器

经过优化器，确定了执行方案，MySQL就会真正开始执行语句，在执行的过程中，执行器就会和存储引擎交互，交互是以记录为单位的。

开始执行时，要先判断对这个表有没有执行权限，如果没有，就会返回没有权限的错误。如果有权限，就打开表继续执行。

1.5 插件式存储引擎

存储引擎的好处是，每个存储引擎都有各自的特点，能根据具体的应用建立不同存储引擎表。并且MySQL是开源的，用户可以根据MySQL预定义的存储引擎接口编写自己的存储引擎。

执行CREATE TABLE建表的时候，如果不指定引擎类型，默认使用的就是InnoDB。不过，你也可以通过指定存储引擎的类型来选择别的引擎，比如在CREATE TABLE语句中使用 ENGINE=memory, 来指定使用内存引擎创建表。

下面介绍几种常见的存储引擎。

1.5.1 InnoDB

支持事物，主要针对在线事务处理（OLTP）。

特点：支持行锁设计、支持外键，并支持类Oracle的非锁定读。

MySQL 5.5.8版本之后，成为默认存储引擎。

数据放在一个逻辑表空间，这个表空间由InnoDB存储引擎自身进行管理。

对于表中数据的存储，InnoDB采用聚集方式，因此每张表的存储都是按主键的顺序进行存放。

最常用的一种引擎，Facebook、Yahoo等公司证明其高可用性、高性能及高可扩展性。

1.5.2 MyISAM

不支持事物、表锁设计，支持全文所有，主要针对一些OLAP数据库应用。

MySQL 5.5.8版本之前，MyISAM都是默认的存储引擎。

MyISAM的缓冲池只缓存索引文件，而不缓冲数据文件。这点与大多数数据库都非常不同。（MySQL数据库值缓存其索引文件，数据文件的缓存由操作系统本身完成）

表由MYD和MYI组成，MYD存放数据文件，MYI存放索引文件。

1.5.3 Memory

表中的数据都存放在内存中，如果数据库重启或发生崩溃，表中数据都会消失。它非常适合用于存储临时数据的临时表。

默认使用哈希索引，而不是B+树索引。

只支持表锁，并发性能差，不支持TEXT和BLOB类型，存储变长字段按照定长字段进行，因此会浪费内存。

若使用Memory存储引擎作为临时表来存放查询的中间结果集，若中间结果集大于Memory引擎表的容量，或含有TEXT和BLOB字段，则会把其转换到MyISAM存储引擎表而存放到磁盘中。

1.5.4 其他

存储引擎列表：

• NDB
• Archive
• Federated
• Maria
• Merge、CSV、Sphinx、Infobright等等

持续修改更新ing
参考：小林coding——图解MySQL & MySQL实战45讲 & 技术内幕