【MySQL】九，MySQL逻辑架构剖析

服务器处理客户端请求

Connectors

外部的各种类型的连接客户端。

第一层：连接层

客户端访问 MySQL 服务器前，首先要建立 TCP 连接。
经过三次握手成功建立连接后，MySQL对传输过来的账号密码做身份认证、权限获取。

• 如果用户名密码错误，会收到一个Access denied for user错误，客户端程序结束执行。
• 如果用户名密码认证通过，会从权限表查询出账号拥有的权限与连接关联，之后的权限判断逻辑，都依赖于此时获取到的权限。

第二层：服务层

SQL Interface：SQL接口

• 接收SQL指令，返回查询结果。
• MySQL支持DML（数据操纵语言）、DDL（数据定义语言）、存储过程、视图、触发器、自定义函数等多种SQL语言接口。

Parser：解析器

• 在解析器中对SQL进行语法分析、语义分析，将SQL语句解析成特定的数据结构，并将这个结构传递到后续的步骤。后续SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。如果在分解中遇到错误，就说明这个SQL语句是不合理的。
• 在SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析，并为其创建语法树，并根据数据字典丰富查询语法树，会验证该客户端是否具有执行该查询的权限。创建好语法树后，MySQL还会对SQL查询进行语法上的优化，进行查询重写。

Optimizer：查询优化器

SQL语句在语法解析之后、查询之前会使用查询优化器确定 SQL 语句的执行路径，生成一个执行计划。

这个执行计划表明应该 使用哪些索引 进行查询（全表检索还是使用索引检索），表之间的连接顺序如何，最后会按照执行计划中的步骤调用存储引擎提供的方法来执行真正的查询，并将结果返回给用户。

它使用 “选取-投影-连接” 策略进行查询。
SELECT查询先根据WHERE语句进行选取，而不是将表全部查询出来以后再进行条件过滤；再根据SELECT后面的字段进行属性投影，而不是将全部属性取出来后再进行过滤，最终将这两个查询条件连接起来形成最终查询结果。

Caches & Buffers：查询缓存组件

MySQL内部维持着一些Cache和Buffer，比如Query Cache用来缓存一条SELECT语句的执行结果，如果能够在其中找到对应的查询结果，那么就不必再进行查询解析、优化和执行的整个过程了，直接将结果反馈给客户端。

这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等。

这个查询缓存可以在 不同客户端之间共享。

从MySQL 5.7.20开始，不推荐使用查询缓存，并在 MySQL 8.0中删除。

第三层：引擎层

插件式存储引擎层（ Storage Engines），真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，对物理服务器级别维护的底层数据执行操作，服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有不同的功能，根据实际需要进行选取。

存储层

所有的数据、数据库、表的定义、表的每一行的内容、索引等，都是存在文件系统上，以文件的方式存在的，并完成与存储引擎的交互。有些存储引擎比如InnoDB，也支持不使用文件系统直接管理裸设备，但现代文件系统的实现使得这样做没有必要了。在文件系统之下，可以使用本地磁盘，可以使用DAS、NAS、SAN等各种存储系统。

MySQL架构图简化版

简化为三层结构：

• 连接层：客户端和服务器端建立连接，客户端发送 SQL 至服务器端；
• SQL 层（服务层）：对 SQL 语句进行查询处理；与数据库文件的存储方式无关；
• 存储引擎层：与数据库文件打交道，负责数据的存储和读取。