【MySQL】逻辑架构

1、逻辑架构

1.1、连接层

​ 客户端访问MySQL服务器时，进行TCP连接。

• 一个系统只会和MySQL服务器建立一对一的连接吗？
  • 多个系统都可以和MySQL建立连接，每个系统建立的连接也可以不止一个。为了解决TCP连接无限创建与TCP频繁创建销毁带来的资源耗尽、性能下降的问题。MySQL服务器里有专门的TCP连接池限制连接数，采用长连接模式复用TCP连接，来解决上述问题。

​ 连接层还设置线程池与客户端进行交互，每个连接从线程池中获取线程，省去了创建和销毁线程的开销。

1.2、服务层

• SQL接口：接收用户的 SQL命令并返回结果
• 解析器：对SQL命令创建语法树
• 查询优化器：根据语法树确定SQL的执行路径，生成执行计划
• 查询缓存：MySQL8.0中删除

1.3、引擎层

插件式的存储引擎，负责了MySQL中的数据的存储和提取，对物理服务器级别维护的底层数据执行操作。

2、SQL执行流程

查询流程：

1、 查询缓存：Server如果在查询缓存中发现了这条SQL语句，就会直接将结果返回给客户端。如果没有的话，进入解析阶段。之前执行过的语句及其结果以key-value的形式缓存在内存中。

• 大多数情况下查询缓存是鸡肋的原因？

  ​ 查询缓存弊大于利，查询缓存的失效非常频繁。

  • 1、这里的查询缓存不是缓存计划，而是缓存结果。两个查询请求在任何字符上的不同（如空格），都会导致缓存不命中，从而导致MySQL的查询缓存命中率不高。

  • 2、对于时效性函数会出错，比如使用NOW获取现在的时间，而缓存会直接返回结果，从而导致使用了NOW但是返回的并不是现在的时间。

  • 3、缓存失效的情况，对于频繁使用更新删除等操作的数据库来说，MySQL的缓存系统在检测到表数据更改后，使用该表的所有高速缓存查询都将无效并从高速缓存中删除。查询的命中率非常低。

一般是在静态表中使用查询缓存，即是一种极少更新的表。并且也可以使用按需使用的方式。目前在MySQL8.0中已经删除了查询缓存。

2、解析器：在解析器中对SQL语句进行语法分析、语义分析

• 词法分析

  分析器先先做词法分析，对于输入的由多个字符串以及空格组成的一条SQL语句，识别出里面的MySQL关键字以及其中的字符串代表什么。

• 语法分析

  语法分析器根据语法规则，判断输入的SQL语法是否满足MySQL语法。

3、优化器：在优化器中会确定SQL语句的执行路径，一条查询可以有很多种执行方式，最后都会返回相同的结果。优化器的作用就是找到其中最好的执行计划。优化器分为两个部分，分别是逻辑查询的优化以及物理查询的优化。

• 物理查询优化：通过索引以及表连接方式等技术来进行优化

• 逻辑查询优化：通过SQL等价变换提升查询效率。即换一种查询写法来提升执行效率。

4、执行器：

在执行之前判断用户是否有权限，有权限的话就打开表继续执行。执行器根据表的引擎定义，调用存储引擎API对表进行读写。

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