MySQL架构以及SQL执行流程

MySQL 可以分为服务层和存储引擎层两部分。

从图中不难看出，不同的存储引擎共用一个Server 层。

一.MySQL架构分层

Server层

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，涵盖 MySQL 的大多数核心服务功能，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等）mssql连接器，所有跨存储引擎的功能都在这一层实现，比如存储过程、触发器、视图等。

存储引擎层

存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式（可拔插）的，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。InnoDB从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。

二.Server层的各个功能

连接器

第一步，你会先连接到这个数据库上，这时候接待你的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。如果用户名密码认证通过，连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后，这个连接里面的权限判断逻辑，都将依赖于此时读到的权限。所以一个用户成功建立连接后，即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改，也不会影响已经存在连接的权限。只有重新新建的连接才会使用新的权限设置。

连接完成后，客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的，默认值是 8 小时。如果在连接被断开之后，客户端再次发送请求的话，就会收到一个错误提醒： Lost connection to MySQL server during query。这时候如果你要继续，就需要重连，然后再执行请求了。

查询缓存

连接建立完成后，你就可以执行 select 语句了。执行逻辑就会来到第二步：查询缓存。MySQL 拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。之前执行过的语句及其结果可能会以 key-value 对的形式，被直接缓存在内存中。key 是查询的语句，value 是查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到 key，那么这个 value 就会被直接返回给客户端。

大多数情况下我会建议你不要使用查询缓存，因为查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。查询缓存的配置参数为query_cache_type，设置成 DEMAND，这样对于默认的 SQL 语句都不使用查询缓存。MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了，也就是说 8.0 开始彻底没有这个功能了。

分析器

主要负责两个部分功能：词法分析和语法分析。

词法分析：MySQL 从你输入的"select"这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串“T”识别成“表名 T”，把字符串“ID”识别成“列 ID”。如果表 T 中没有字段 k，那肯定是会报“不存在这个列”的错误： “Unknown column ‘k’ in ‘where clause’”，也是在这个阶段报出来的。

语法分析：根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。如果你的语句不对，就会收到“You have an error in your SQL syntax”的错误提醒。一般语法错误会提示第一个出现错误的位置，所以你要关注的是紧接“use near”的内容。

优化器

优化器有两个作用：在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。它是根据“代价估算”的算法模型去选择的，MySQL 数据库采用了基于“代价”的查询优化器，这里的代价指的是 CPU 代价和 IO 代价。这也是常常查询没有命中索引的原因之一，因为它认为不走索引的效率会更高，但有时它是错，这就要开发者自己去评估，可以用FORCE INDEX强制走索引。

执行器

MySQL 通过分析器知道了你要做什么，通过优化器知道了该怎么做，于是就进入了执行器阶段，开始执行语句。开始执行的时候，要先判断一下你对这个表 T 有没有执行查询的权限，如果没有，就会返回没有权限的错误。如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。

参考：

《MySql实战45讲》，林晓斌

（编辑：晋中站长网）

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