MySQL架构详解：从连接到执行-CSDN博客

本文链接：https://blog.csdn.net/hustzw07/article/details/108890710

这篇博客介绍了MySQL的架构，包括连接器、查询缓存、解析器、优化器和存储引擎。强调了MySQL的可插拔存储引擎特性，以及SQL查询的执行过程，涉及优化器如何选择最优执行计划，并提到了常见的SQL操作。还概述了MySQL的多线程结构和后台线程的主要职责。

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很多人都用过MySQL，可能有些人对MySQL的结构和底层比较模糊。这里简单介绍下。

首先看下一个随处可见的架构图，也是大家对MySQL可插拔式存储引擎吹捧的原因

从图中可以看出大致分八个组件，这里简单说明下：

组件	功能	说明
Connectors	连接客户端
Management Service & Utilities	系统管理控制工具、备份、灾难恢复、分区管理、集群等
Connection Pool	连接池：权限管理、安全、连接管理、缓存等
SQL Interface	接受来自客户的命令，DML、DDL、存储过程、视图、触发器等
Parser	解析器：对SQL语句进行语法分析、词法分析，生成语法树
Optimizer	优化器：在执行前对SQL进行优化，并生成执行计划
Cache & Buffer	查询缓存：默认关闭，8.0版本已经移除
Pluggalbe Storage Engines	插件式存储引擎：管理内存、索引，与文件系统打交道
File System	文件系统：数据、索引、普通日志、Redo、Undo、错误日志等

一个简单的查询大概经过：

1.要想实现一个查询，客户端首先需要能连接到服务器。
2.然后客户端把一个SQL查询发送到服务器，被Parser进行语法分析、词法分析，之后生成语法树
3.生成的语法树，交给Optimizer进行优化
4.交给存储引擎层进行处理。而该层对File System进行管理

Connectors

说白了就是我们连接数据的客户端，如JDBC等。

我们知道，MySQL的与服务器的连接是长连接、半双工的。熟悉网络的可能对这个比较熟悉。而且这个连接最大允许传输数据是4M。

查询缓存

先说它是因为在MySQL 5.7中，它默认是关闭的。而且在8.0版本中已经废弃。它本质上在caches模块中维护一个 K-V 键值对。

Parser

经过语法解析、词法解析得到语法树。

Optimizer

优化器，目的就是找到执行SQL最优的执行计划。我们知道一个MySQL表可能有多种索引和检索方式。但是具体用哪种方式，需要优化器优化后进行选择。

物理优化

逻辑优化

具体的可以查看执行计划，有两种方式：

一、desc、explain

二、打开SQL的执行计划追踪开关。打开方式：

set global optimizer_trace='enabled-on';

打开后，每一句SQL的执行计划都放入 optimizer_trace 表中，供DBA查阅。

具体的参数和含义，这里就不多说了。

SQL(Structure Query Language)。这里简单列举下常见的一些描述：

	含义	举例
DQL	数据查询语言 Data Query Language	SELECT、FROM、WHERE
DML	数据操纵语言 Data Manipulation Language	INSERT、UPDATE、DELETE
DPL	事务处理语言	BEGIN TRANSACTION、COMMIT和ROLLBACK
DCL	数据控制语言	GRANT、REVOKE,对数据库对象的访问权限
DDL	数据定义语言	CREATE、DROP创建、删除表，以及为表加索引
CCL	指针控制语言	DECLARE CURSOR、FETCH INTO和UPDATE WHERE CURRENT

其实都是SQL92的一部分，可能很多人喜欢纠结定义而已。

MySQL最值得称道的就是其可插拔存储引擎层。而且是基于表的。比如早先版本是MyISAM，现在版本默认都是InnoDB。当然根据应用场景需要也可以自由选择。这里简单列举下，当然还要其他的比如NDB等也有一定的使用场景。

存储引擎	特点	应用场景	说明
CSV	没有索引，列必须Not Null，列不能自增 CSV文件存储，即逗号分隔的表格文件	数据导入导出
Archive	ARZ文件格式的压缩存储，磁盘占用率小只能insert和select 因此只能自增ID列建立索引，也只能一个索引	记录日志数据备份、采集、归档
Memory	存储在内存中，表大小上限默认16M 不支持大数据字段，如Blog、text、varchar Hash索引，即等值查询可靠性比较低，服务器重启会丢失	数据快速加载临时表存储
MyISAM	较好的数据插入和读取性能相比InnoDB磁盘占用小表级别锁、不支持事务数据文件与索引文件分开（MYD、MYI） count(*)性能很高	适合读多写少	5.5以前的默认存储引擎
InnoDB	支持事务ACID 行级别锁聚集索引、B+树索引表数据缓存、索引缓存(buffer pool) MVCC	普适	5.5以后默认存储引擎

我们知道MySQL是一个单进程、多线程的实例。

后台线程有四种，主要工作如下：

Thread	作用
Master Thread	核心后台线程，负责将缓冲池中的数据异步刷到磁盘，保证数据的一致性，包括脏页的刷新、合并插入缓冲(insert buffer)、UNDO页的回收
IO Thread	负责AIO请求的回调处理
Purge Thread	事务提交后undolog不再需要，负责回收已经使用并分配的undo页
Page Cleaner Thread	脏页的刷新