MySQL逻辑架构

目录

分层简述

连接管理与安全性

优化与执行

---

• 分层简述

• 先看图：
• 
• 最上层的服务并不是MySQL所独有的，大多数基于网络的客户端/服务器的工具或者服务都有类似的架构
• 比如连接处理、授权认证、安全等等
• 第二层架构是MySQL比较有意思的部分
• 大多数MySQL的核心服务功能都在这一层，包括查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数(例如，日期、时间、数学和加密函数)，所有跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等
• 第三层包含了存储引擎
• 存储引擎负责MySQL中数据的存储和提取
• 和GNU/Linux下的各种文件系统一样，每个存储引擎都有它的优势和劣势
• 服务器通过API与存储引擎进行通信
• 这些接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异，使得这些差异对上层的查询过程透明
• 存储引擎API包含几十个底层函数，用于执行诸如“开始一个事务”或者“根据主键提取一行记录”等操作
• 但存储引擎不会去解析SQL(InnoDB是一个例外，它会解析外键定义，因为MySQL服务器本身没有实现该功能)，不同存储引擎之间也不会相互通信，而只是简单地响应上层服务器的请求

• 连接管理与安全性

• 每个客户端连接都会在服务器进程中拥有一个线程
• 这个连接的查询只会在这个单独的线程中执行，该线程只能轮流在某个CPU核心或者CPU中运行
• 服务器会负责缓存线程，因此不需要为每一个新建的连接创建或者销毁线程(MySQL 5.5或者更新的版本提供了一个API，支持线程池(Thread-Pooling)插件，可以使用池中少量的线程来服务大量的连接)
• 当客户端（应用）连接到MySQL服务器时，服务器需要对其进行认证
• 认证基于用户名、原始主机信息和密码
• 如果使用了安全套接字(SSL)的方式连接，还可以使用X.509证书认证
• 一旦客户端连接成功，服务器会继续验证该客户端是否具有执行某个特定查询的权限(例如，是否允许客户端对world数据库的Country表执行SELECT语句)

• 优化与执行

• MySQL会解析查询，并创建内部数据结构(解析树)，然后对其进行各种优化，包括重写查询、决定表的读取顺序，以及选择合适的索引等
• 用户可以通过特殊的关键字提示(hint)优化器，影响它的决策过程
• 也可以请求优化器解释(explain)优化过程的各个因素，使用户可以知道服务器是如何进行优化决策的，并提供一个参考基准，便于用户重构查询和schema、修改相关配置，使应用尽可能高效运行
• 优化器并不关心表使用的是什么存储引擎，但存储引擎对于优化查询是有影响的
• 优化器会请求存储引擎提供容量或某个具体操作的开销信息，以及表数据的统计信息等
• 例如，某些存储引擎的某种索引，可能对一些特定的查询有优化
• 对于SELECT语句，在解析查询之前，服务器会先检查查询缓存(Query Cache)，如果能够在其中找到对应的查询，服务器就不必再执行查询解析、优化和执行的整个过程，而是直接返回查询缓存中的结果集