MySql并不完美，但是卻足夠靈活，能夠適應高要求的環(huán)境。同時，MySql既可以嵌入到應用程序中，也可以支持數據倉庫、內容索引和部署軟件、高可用的冗余系統(tǒng)、在線事務處理系統(tǒng)等各種應用類型?！　?/p>

為了更心如的理解MySql服務器，我們需要理解MySql各部件之間如何協(xié)同工作。需要我們去理解它的邏輯架構。

下面我們就來介紹一下MySql的邏輯架構：

MySQL的邏輯架構

MySQL的最重要、最與眾不同的特性就是它的存儲引擎架構，這種架構將查詢處理以及其他系統(tǒng)任務和數據的存儲/提取相分離。

所帶來的好處就是可以在使用時根據性能、特性，以及其他需求來選擇數據存儲的方式?！　?/p>

下圖就是MySQL的邏輯架構圖：

MySQL架構總共三層，在上圖中以虛線作為劃分?！　?/p>

首先，最上層的服務并不是MySQL獨有的，大多數給予網絡的客戶端/服務器的工具或者服務都有類似的架構。比如：連接處理、授權認證、安全等。　　　　

第二層的架構包括大多數的MySQL的核心服務。包括：查詢解析、分析、優(yōu)化、緩存以及所有的內置函數（例如：日期、時間、數學和加密函數）。同時，所有的跨存儲引擎的功能都在這一層實現：存儲過程、觸發(fā)器、視圖等。

第三層包含了存儲引擎。存儲引擎負責MySQL中數據的存儲和提取。服務器通過API和存儲引擎進行通信。這些接口屏蔽了不同存儲引擎之間的差異，使得這些差異對上層的查詢過程透明化。存儲引擎API包含十幾個底層函數，用于執(zhí)行“開始一個事務”等操作。但存儲引擎一般不會去解析SQL（InnoDB會解析外鍵定義，因為其本身沒有實現該功能），不同存儲引擎之間也不會相互通信，而只是簡單的響應上層的服務器請求。

更加詳細的MySQL系統(tǒng)架構圖

看完上圖后，大家是不是覺得MySQL的系統(tǒng)架構挺簡單的？其實不然。

上圖只是MySQL系統(tǒng)架構的大的模塊圖，其實每一層的結構都相當復雜，下圖就是詳細模塊圖：

首先，我們對該圖中的各個模塊做一簡單介紹： 

1、Connectors　　

指的是不同語言中與SQL的交互?！　?/p>

2、Connection Pool　　

管理緩沖用戶連接，線程處理等需要緩存的需求。負責監(jiān)聽對 MySQL Server 的各種請求，接收連接請求，轉發(fā)所有連接請求到線程管理模塊。每一個連接上 MySQL Server 的客戶端請求都會被分配（或創(chuàng)建）一個連接線程為其單獨服務。而連接線程的主要工作就是負責 MySQL Server 與客戶端的通信，接受客戶端的命令請求，傳遞 Server 端的結果信息等。線程管理模塊則負責管理維護這些連接線程。包括線程的創(chuàng)建，線程的 cache 等。

３、 Management Serveices & Utilities　　

系統(tǒng)管理和控制工具。

4、 SQL Interface　　

接受用戶的SQL命令，并且返回用戶需要查詢的結果?！　?/p>

5、 Parser　　

SQL命令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析。解析器是由Lex和YACC實現的，是一個很長的腳本。在 MySQL中我們習慣將所有 Client 端發(fā)送給 Server 端的命令都稱為 query ，在 MySQL Server 里面，連接線程接收到客戶端的一個 Query 后，會直接將該 query 傳遞給專門負責將各種 Query 進行分類然后轉發(fā)給各個對應的處理模塊。 

主要功能：　　

a 、 將SQL語句進行語義和語法的分析，分解成數據結構，然后按照不同的操作類型進行分類，然后做出針對性的轉發(fā)到后續(xù)步驟，以后SQL語句的傳遞和處理就是基于這個結構的；　　

b、 如果在分解構成中遇到錯誤，那么就說明這個sql語句是不合理的。

6、 Optimizer　　

查詢優(yōu)化器：SQL語句在查詢之前會使用查詢優(yōu)化器對查詢進行優(yōu)化。就是優(yōu)化客戶端請求query，根據客戶端請求的 query 語句，和數據庫中的一些統(tǒng)計信息，在一系列算法的基礎上進行分析，得出一個最優(yōu)的策略，告訴后面的程序如何取得這個 query 語句的結果?！　?/p>

使用的是“選取-投影-聯(lián)接”策略進行查詢：

用一個例子就可以理解： select uid,name from user where gender = 1;

這個select 查詢先根據where 語句進行選取，而不是先將表全部查詢出來以后再進行gender過濾；然后根據uid和name進行屬性投影，而不是將屬性全部取出以后再進行過濾。最后將這兩個查詢條件聯(lián)接起來生成最終查詢結果。

7 、Cache和Buffer　　

查詢緩存：主要功能是將客戶端提交 給MySQL 的 Select 類 query 請求的返回結果集 cache 到內存中，與該 query 的一個 hash 值 做一個對應。該 query 所取數據的基表發(fā)生任何數據的變化之后， MySQL 會自動使該 query 的Cache 失效。在讀寫比例非常高的應用系統(tǒng)中， Query Cache 對性能的提高是非常顯著的。當然它對內存的消耗也是非常大的?！　?/p>

如果查詢緩存有命中的查詢結果，查詢語句就可以直接去查詢緩存中取數據。這個緩存機制是由一系列小緩存組成的。比如表緩存，記錄緩存，key緩存，權限緩存等。

8 、存儲引擎接口　　

MySQL區(qū)別于其他數據庫的最重要的特點就是其插件式的表存儲引擎。MySQL插件式的存儲引擎架構提供了一系列標準的管理和服務支持，這些標準與存儲引擎本身無關，可能是每個數據庫系統(tǒng)本身都必需的，如SQL分析器和優(yōu)化器等，而存儲引擎是底層物理結構的實現，每個存儲引擎開發(fā)者都可以按照自己的意愿來進行開發(fā)。 

注意：存儲引擎是基于表的，而不是數據庫。

數據庫的工作流程

相信通過上述的介紹，大家對MySQL的邏輯架構已經有了一定的了解，下面我們下來介紹一下數據庫具體的工作流程，先看一張圖：

在這里，我從數據庫架構的三個層面分別介紹數據庫的工作流程： 

最上層：客戶端連接　　

1、連接處理：客戶端同數據庫服務層建立TCP連接，連接管理模塊會建立連接，并請求一個連接線程。如果連接池中有空閑的連接線程，則分配給這個連接，如果沒有，在沒有超過最大連接數的情況下，創(chuàng)建新的連接線程負責這個客戶端。　　　　

２、授權認證：在真正的操作之前，還需要調用用戶模塊進行授權檢查，來驗證用戶是否有權限。通過后，方才提供服務，連接線程開始接收并處理來自客戶端的SQL語句。

第二層：核心服務　　

1、連接線程接收到SQL語句之后，將語句交給SQL語句解析模塊進行語法分析和語義分析。

2、如果是一個查詢語句，則可以先看查詢緩存中是否有結果，如果有結果可以直接返回給客戶端。

3、如果查詢緩存中沒有結果，就需要真的查詢數據庫引擎層了，于是發(fā)給SQL優(yōu)化器，進行查詢的優(yōu)化。如果是表變更，則分別交給insert、update、delete、create、alter處理模塊進行處理。

第三層：數據庫引擎層　　

1、打開表，如果需要的話獲取相應的鎖?！　　　?/p>

2、先查詢緩存頁中有沒有相應的數據，如果有則可以直接返回，如果沒有就要從磁盤上去讀取。

3、當在磁盤中找到相應的數據之后，則會加載到緩存中來，從而使得后面的查詢更加高效，由于內存有限，多采用變通的LRU表來管理緩存頁，保證緩存的都是經常訪問的數據。

最后，獲取數據后返回給客戶端，關閉連接，釋放連接線程。

總結

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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