MySQL 数据库的体系结构

MySQL 数据库的体系结构总图：

MySQL 体系结构

• Client Connectors 层
• MySQL Server 层
• 存储引擎层组成

Client Connectors 层

• 负责处理客户端的连接请求，与客户端创建连接。目前 MySQL 几乎支持所有的连接类型，例如常见的 JDBC、Python、Go 等。

MySQL Server 层

MySQL Server 层主要包括 Connection Pool、Service & utilities、SQL interface、Parser解析器、Optimizer 查询优化器、Caches 缓存等模块。

• Connection Pool，负责处理和存储数据库与客户端创建的连接，一个线程负责管理一个连接。Connection Pool 包括了用户认证模块，就是用户登录身份的认证和鉴权及安全管理，也就是用户执行操作权限校验。

• Service & utilities 是管理服务&工具集，包括备份恢复、安全管理、集群管理服务和工具。

• SQL interface，负责接收客户端发送的各种 SQL 语句，比如 DML、DDL 和存储过程等。

• Parser 解析器会对 SQL 语句进行语法解析生成解析树。

• Optimizer 查询优化器会根据解析树生成执行计划，并选择合适的索引，然后按照执行计划执行 SQL 语言并与各个存储引擎交互。

• Caches 缓存包括各个存储引擎的缓存部分，比如：InnoDB 存储的 Buffer Pool、MyISAM 存储引擎的 key buffer 等，Caches 中也会缓存一些权限，也包括一些 Session 级别的缓存。

存储引擎层

• 存储引擎包括 MyISAM、InnoDB，以及支持归档的 Archive 和内存的 Memory 等。MySQL是插件式的存储引擎，只要正确定义与 MySQL Server 交互的接口，任何引擎都可以访问MySQL，这也是 MySQL 流行的原因之一。

• 存储引擎底部是物理存储层，是文件的物理存储层，包括二进制日志、数据文件、错误日志、慢查询日志、全日志、redo/undo 日志等。

• SQL SELECT 语句的执行轨迹来说明客户端与 MySQL 的交互过程，如下图
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  ①通过客户端/服务器通信协议与 MySQL 建立连接。
  ②查询缓存，这是 MySQL 的一个可优化查询的地方，如果开启了 Query Cache 且在查询缓存过程中查询到完全相同的 SQL 语句，则将查询结果直接返回给客户端；如果没有开启Query Cache 或者没有查询到完全相同的 SQL 语句则会由解析器进行语法语义解析，并生成解析树。
  ③预处理器生成新的解析树。
  ④查询优化器生成执行计划。
  ⑤查询执行引擎执行 SQL 语句，此时查询执行引擎会根据 SQL 语句中表的存储引擎类型，以及对应的 API 接口与底层存储引擎缓存或者物理文件的交互情况，得到查询结果，由MySQL Server 过滤后将查询结果缓存并返回给客户端。若开启了 Query Cache，这时也会将SQL 语句和结果完整地保存到 Query Cache 中，以后若有相同的 SQL 语句执行则直接返回结果。