mysql 系列：總體架構概述

前言

使用 mysql 很多年了，但也沒怎麼深入研究過，準備最近了解下 mysql 的相關知識點。看看這款程式界裡的神器是怎麼運轉的。

mysql 的架構模式

mysql 采用的是 C/S 架構，也就是我們平常所說的用戶端-伺服器模型。像我們平常所用的 workbench、nacivat 就是用戶端，當然，還有指令行工具。

它們會根據指定的 ip、prot 連到伺服器，通過一定的協定來進行 SQL 的執行。這些協定包括最廣泛使用的 TCP 協定，也包括了适用于本地通信的套接字、共享記憶體、命名管道等。

mysql 的每一次連接配接在服務端都有一個專門的線程來管理，并且采用的網絡 IO 模型是 select/poll，并非 epoll。

主要是因為 select/poll 可移植性好，很多系統都支援。而且 mysql 的瓶頸不在于網絡連接配接上，對于連接配接數少，并且連接配接都很活躍的 mysql 而言，select/poll 是更好的選擇。

(注：select、poll、epoll 是 IO 多路複用模型，能同時監聽多個 I/O 事件的狀态，占用資源少，性能高。)

mysql 的 2 個階段

當伺服器接收到用戶端的請求連接配接後，将會進入連接配接階段和指令階段。

連接配接階段主要執行了以下任務：

• 确定用戶端和伺服器目前的版本功能；
• 确定是否需要進行 SSL 通信；
• 服務端進行用戶端的身份認證；

當上面的連接配接階段 ok 後，将會進入指令階段，我們平常所見的 SQL 操作就是在這個階段執行的，如

• COM_QUERY

  ：用于向伺服器發送一個立即執行的 SQL 查詢

• COM_CREATE_DB

  ：用于建立資料庫的指令

mysql 的 3 層架構

上面的 2 個階段是從 mysql 的連接配接生命周期來劃分的，實際從邏輯架構上，mysql 可以劃分為 3 層：

• 連接配接層

  ：主要負責連接配接池、通信協定、認證授權等；

• SQL 層

  ：這一層是 mysql 的大腦，通過一系列元件得到資料操作的最優解。

• 存儲層

  ：負責資料的存儲、檢索。

  

SQL 層

前面已經大體介紹過連接配接層了， 我們來看看 SQL 層，當接收到指令後，mysql 并不會傻乎乎的直接去拿資料，而是會分析目前 sql 語句的各種執行效率，進而獲得一個最優的執行計劃。

在 SQL 層主要分為了下面幾個功能：

• Query cache

  ：緩存查詢結果集，并且下次的查詢命中了緩存，那麼會跳過後面的執行，直接傳回緩存結果。

• Parser

  ：解析器，根據 SQL 語句建構内部使用的解析樹，用于友善擷取 SQL 資訊，如 SQL 的語義和文法資訊。

• Optimizer

  ：優化器，通過分析存儲引擎的操作成本以及表的統計資訊，輸出高效的執行計劃。比如在查詢分析中，表掃描或索引掃描哪個執行效率高，則選擇哪個。

除了上面功能外，mysql 的内置函數、存儲過程、觸發器、視圖也是在這一層實作的。

存儲層

前面提到過優化器會輸出執行計劃，而具體的實施則是在存儲層這一塊。存儲層在 mysql 這裡設計成了可插播的插件，也就是說隻要符合了标準化接口（API），那麼就可以實作屬于自己的一個存儲引擎。

存儲引擎是用來存儲、檢索資料的，不同的存儲引擎有不同的特性，像 InnoDB 支援事務、外鍵，而 MyISAM 就不支援。

一般我們不需要關心 SQL 語句會涉及到哪些存儲引擎，就像前面提到過的，已經通過标準化接口抽象出來了。隻是優化器這一層可能需要根據不同的存儲引擎做出不同的選擇。

總結

mysql 的總體架構就如上所述了，實際上，mysql 還有很多的重要知識點需要掌握，像

鎖的機制

，

MVCC 版本控制

查詢優化

等，掌握了這些，才算對 mysql 有一個總體認識，後面會繼續研究，分享給大夥！

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