Mysql快速学习——《一》: Mysql的基础架构

了解mysql的基础架构, 理解大概的实现思想, 更有利与我们知之所以然, 是我们学习mysql起来思路更清晰, 效率更高.

思维导图: mysql

基础架构

mysql基础架构.png

• 1. 连接器
  Mysql作为服务器，一个客户端的Sql连接过来就需要分配一个线程进行处理，这个线程会专门负责监听请求并读取数据。
  这部分的线程和连接管理都是有一个连接器，专门负责跟客户端建立连接、权限认证、维持和管理连接。

• 2. 解析器
  SQL解析，就是按照SQL语法，把我们编写的SQL语句进行词法分析，理解这个SQL需要做什么事情.

比如如下SQL语句，就会被解析器给拆成三步逻辑：

select name, age, birthday from user where userId = '007';

• 查询user表；
• 寻找到userId=007的那条数据；
• 将数据中的name、age、country字段信息提取出来；

• 3. 优化器
  MySQL的优化器主要是将SQL经过语法解析/词法解析后得到的语法树，通过MySQL的数据字典和统计信息的内容，经过一系列运算，从而得出一个执行计划树的构成。之后MySQL按照执行树的要求，计算得出结果。

优化器的输入是一个语法树，输出是一个执行树（也称为执行计划），SQL优化器的具体模块参考如下图：

mysql优化器.jpg

• 准备阶段
  -- 名称识别：主要包括将找到并补全对应语句的表名，库名等；
  -- 语义检查：通过数据字典如果找不到对应的表名，则直接返回报错；
  -- 初级语义变换：主要是根据语义规则，把一些外连接直接转成内连接，子查询EXIST转成IN，然后IN再转成SEMIJOIN等功能。

• 逻辑变换
  

  逻辑变换
  
  -- 否定消除：对于多个表达式的和取或析取范式前面有否定的情况，应将关系条件分解成一个一个的，将外面的NOT消除；
  -- 等值常量传递：利用了等值关系的传递特性，为了能够尽早执行下推运算（后面会讲到）；
  -- 常量表达式计算：对于能够立刻计算出结果的表达式，直接计算结果，并将结果与其他条件尽量提前化简。

• 代价优化准备
  基于代价的优化主要是用来确定对于每个表，根据条件是否应用索引，应用哪个索引, 确定多表连接的顺序等问题。为了能够进行代价优化，需要尝试各种可能的方法，从而找到一个代价最小的方法。为了能够比较，就需要给定义一个量化指标。
  基于代价的优化，主要是为了确定采用如下哪一种方法（如果当前表存在该功能的条件下）：
  -- 采用哪种索引： 一个表可能有主键，也可能有外键，需要根据条件确定使用哪个索引；
  -- 确定JOIN顺序：不同的JOIN顺序对性能影响极大；
  -- 确定子查询的执行策略: MySQL执行子查询有相当多的方式, 具体涉及到代价模型, 代价量化方法. 这里先埋个坑, 后续写个文章展开.

• 4. 执行器
  这一步就是根据上一步骤优化器生成的SQL执行方案，去调用存储引擎的接口（InnoDB、mysam）完成SQL语句的执行计划，这个SQL引擎操作的有可能是内存数据，也有可能是磁盘文件。
  补充：MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了，日常也不建议开启使用。

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（注：部分内容来源于网路和一些学习资料，并非本人原著）