MySQL逻辑架构

Cactus li2025年3月21日...大约 5 分钟

1、逻辑架构剖析

下面是MySQL5.7使用的经典架构图，MySQL 8中去掉了Caches（缓存）部分：

MySQL服务器之外的客户端程序，与具体的语言相关，例如Java中的JDBC，图形用户界面SQLyog等。本质上都是在TCP连接上通过MySQL协议和MySQL服务器进行通信。

1、客户端访问 MySQL 服务器前，做的第一件事就是建立TCP连接。

2、经过三次握手建立连接成功后， MySQL 服务器对 TCP 传输过来的账号密码做身份认证、权限获取。

3、用户名或密码不对，会收到一个Access denied for user错误，客户端程序结束执行。

4、用户名密码认证通过，会从权限表查出账号拥有的权限与连接关联，之后的权限判断逻辑，都将依赖于此时读到的权限

5、TCP 连接收到请求后，必须要分配给一个线程专门与这个客户端的交互。所以还会有个线程池，去走后面的流程。每一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。

作用：

1、接收用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如SELECT ... FROM就是调用SQL Interface

2、MySQL支持DML（数据操作语言）、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

在SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。解析器中SQL 语句进行词法分析、语法分析、语义分析，并为其创建语法树。

1、词法分析：检测SQL语句的关键字是否正确

2、语法分析：检测SQL语句是否符合MySQL的语法要求，按照MySQl语法规则，生成解析树

3、语义分析：检查解析树是否合法，比如查看表是否存在，列是否存在

典型的解析树如下：

SQL语句在语法解析后、查询前会使用查询优化器对查询进行优化，确定SQL语句的执行路径，生成一个执行计划。

1、MySQL内部维持着一些Cache（缓存）和Buffer（缓冲区），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，那么就不必再进行解析、优化、执行，直接将结果反馈给客户端。

2、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。

3、这个查询缓存可以在不同客户端之间共享。

问：为什么MySQL8之后去掉了查询缓存？

1、只有相同的SQL语句才会命中查询缓存。两个查询请求在任何字符上的不同（例如：空格、注释、大小写），都会导致缓存不会命中。

2、在两条查询之间有 INSERT 、 UPDATE 、 DELETE 、 TRUNCATE TABLE 、 ALTER TABLE 、 DROP TABLE 或 DROP DATABASE 语句也会导致缓存失效

3、因此 MySQL的查询缓存命中率不高。所以在MySQL 8之后就抛弃了这个功能。

存储引擎层（ Storage Engines），负责MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同，管理的表有不同的存储结构，采用的存取算法也不同。例如MyISAM引擎、InnoDB引擎。

数据恢复、数据安全、数据副本、服务器集群、服务器管理、服务器配置、数据迁移、元数据

所有的数据、数据库、表的定义、表的每一行的内容、索引，都是存在文件系统上，以文件的方式存在，并完成与存储引擎的交互。

**首先，**MySQL客户端通过TCP协议与MySQL服务器建连接，通过SQL接口发送SQL语句，先检查查询缓存，如果命中，直接返回结果，否则将语句交给解析器。

**接下来是解析过程，**解析器将SQL语句进行解析，通过词法和语法分析，生成一棵解析树，预处理器进一步检查解析树是否合法，**例如，**这里将检查数据表和数据列是否存在，还会解析名字和别名，看是否有歧义等，并生成一棵新解析树。

**然后是优化过程，**查询优化器会对SQL语句做一些优化，将查询的IO成本和CPU成本降到最低。优化的结果就是生成一个执行计划。

**最后，**查询执行引擎会按照生成的执行计划调用存储引擎提供的接口执行SQL查询并将结果返回给客户端。

在MySQL8以下的版本中，如果开启了查询缓存，这时会将查询结果进行缓存，再返回给客户端。