1、MySQL架构
MySQL架构从上到下可以分为4层，分别是：
- 客户端：各种开发语言都提供了连接
MySQL数据库的框架，比如Java提供了JDBC以及Druid数据库连接池等，在实际SpringBoot项目中会在application.yml配置文件中配置好数据库ip和端口信息，以及数据库连接池的信息，程序中还会用到MyBatis等ORM框架间接地与MySQL数据库交互； - Server层：包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器、MySQL管理系统等，具体的模块在下面介绍；
- 存储引擎层：负责从磁盘文件中存储和读取数据，是真正与底层物理文件打交道的组件。存储引擎被设计成可拔插的插件形式，常见的存储引擎有
InnoDB、MyIASM等； - 物理文件层：真正存储
MySQL数据库中表数据的地方，以及对应的日志。具体的MySQL中每张表以及对应的元数据是如何在Linux文件系统上存储的，可以见下一篇文章。
MySQL架构的逻辑简图如下所示：
下面重点介绍一下Service层的组成模块。
（1）连接器
连接器主要负责客户端的连接建立、用户鉴权。
- 连接管理：当一个来自客户端的请求过来时，
MySQL服务端会从线程池中分配一个线程来与客户端建立连接，当客户端退出时会与MySQL服务端断开连接，MySQL服务端并不会立即把与该客户端交互的线程销毁掉，而是把它缓存起来，在另一个新的客户端再进行连接时，把这个缓存的线程分配给新的客户端。这样就起到了不频繁创建和销毁线程的效果，从而节省开销。我们可以通过配置文件设置同一时刻连接到MySQL服务端的客户端的最大数量。 - 用户鉴权：在客户端程序发起连接的时候，需要携带主机信息、用户名、密码，服务器程序会对客户端程序提供的这些信息进行认证，如果认证失败，服务器程序会拒绝连接。
（2）查询缓存MySQL服务端接收到一个查询请求后，会先到缓存（注意不是Buffer Pool）中查看之前是否执行过这条语句。之前执行过的语句及其结果会以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。如果当前sql查询能够直接在查询缓存中找到key，那么对应的value就会被直接返回给客户端。MySQL的缓存系统会监测涉及到的每张表，如对该表使用了INSERT、 UPDATE、DELETE、TRUNCATE TABLE、ALTER TABLE、DROP TABLE或 DROP DATABASE语句，那使用该表的所有高速缓存查询都将变为无效并从高速缓存中删除！从MySQL5.7.20开始，不推荐使用查询缓存，并在MySQL 8.0中删除。
（3）分析器
因为客户端程序发送过来的请求只是一段文本而已，所以MySQL服务器程序首先要对这段文本做分析，主要做2件事情：
- 判断请求的语法是否正确；
- 从文本中将要查询的表、各种查询条件都提取出来放到
MySQL服务器内部使用的一些数据结构上来。
（4）优化器
分析器解析之后，服务器程序获得到了需要的信息，比如要查询的列是哪些，表是哪个，搜索条件是什么等等，但光有这些是不够的，因为我们写的MySQL语句执行起来效率可能并不是很高，MySQL的优化器会对我们的语句做一些优化，比如外连接转换为内连接、表达式简化、子查询转为连接查询等。优化的结果就是生成一个执行计划，这个执行计划表明了应该使用哪些索引进行查询，表之间的连接顺序是什么样的。我们可以使用**EXPLAIN**语句来查看某个语句的执行计划，关于EXPLAIN将在后面单独写一篇文章总结。
（5）执行器
经过优化器优化后生成的执行计划，执行器会先判断线程有没有当前数据的读写权限，如果没有就会返回没有权限的错误提示，如果有权限执行器会调用底层存储引擎的api接口对保存在文件系统中的表数据进行增删改查。
（6）MySQL管理系统
英文名称是 MySQL Management Server & utilities，提供了丰富的数据库管理功能，例如：数据库备份和恢复，数据库安全管理与权限管理，数据库复制管理，集群管理，数据库元数据管理，分库分表管理等。
2、SQL语句的查询过程
- 客户端向MySQL服务端发送一个查询语句的请求；
- MySQL服务端的Service层先进行处理，首先是连接器，建立客户端与服务端之间的连接，并鉴权；
- MySQL服务端会先查询缓存，如果缓存命中，则直接返回缓存中数据页中的数据结果；否则进入下一阶段；
- 分析器对sql文本进行解析，生成解析树；
- 优化器对解析数进行优化，比如调整where查询条件的顺序与索引列一致，生成一个执行计划；
- 执行器基于优化器生成的执行计划，调用存储引擎底层的api来执行，并将结果返回给客户端。
参考
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