• SQL 執行過程
• MySQL 的架構模式
  • MySQL 的兩個階段
  • MySQL 的 3 層架構
    • SQL 層
    • 儲存層

SQL 執行過程

1. 首先客戶端傳送請求到服務端，建立連線；
2. 服務端先看下查詢快取是否命中，命中就直接返回，否則繼續往下執行；
3. 接著來到解析器，進行語法分析，一些系統關鍵字校驗，校驗語法是否合規；
4. 然後優化器進行SQL優化，比如怎麼選擇索引之類，然後生成執行計劃；
5. 最後執行引擎呼叫儲存引擎API查詢資料，返回結果。

MySQL 的架構模式

MySQL 採用的是 C/S 架構（客戶端-伺服器模型）。

客戶端有很多：圖形化介面，命令列，程式碼等。

客戶端會根據指定的 ip、prot 連到伺服器，通過一定的協議來進行 SQL 的執行。這些協議包括最廣泛使用的 TCP 協議，也包括了適用於本地通訊的套接字、共享記憶體、命名管道等。

MySQL 的每一次連線在服務端都有一個專門的執行緒來管理，並且採用的網路 IO 模型是 select/poll，並非 epoll。

主要是因為 select/poll 可移植性好，很多系統都支援。而且 mysql 的瓶頸不在於網路連線上，對於連線數少，並且連線都很活躍的 mysql 而言，select/poll 是更好的選擇。
(注：select、poll、epoll 是 IO 多路複用模型，能同時監聽多個 I/O 事件的狀態，佔用資源少，效能高。)

MySQL 的兩個階段

從 MySQL 的連線生命週期來劃分，當伺服器接收到客戶端的請求連線後，將會進入兩個階段：

• 連線階段
• 命令階段

連線階段的主要任務：

• 確定客戶端和伺服器當前的版本功能
• 確定是否需要進行 SSL 通訊
• 服務端進行客戶端的身份認證

連線階段驗證成功後，將會進入命令階段，SQL 操作就是在這個階段執行的。

MySQL 的 3 層架構

從邏輯架構上，MySQL 可以劃分為 3 層：

• 連線層：主要負責連線池、通訊協議、認證授權等
  • 作為客戶端和服務端的連線，聯結器負責處理和客戶端的連線，還有一些許可權認證之類，比如客戶端通用使用者名稱密碼連線到 MySQL 伺服器，還有對於資料庫表的執行許可權
• SQL層：得到資料操作的最優解
  • 這一層是 Mysql 的核心層，基本上 MySQL 大部分的核心功能都在這一層，包括查詢快取、解析器、優化器之類，通過這一系列元件進行 SQL 解析、優化、索引選擇、生成執行計劃，最後得到資料操作的最優解
• 儲存層：負責資料的儲存、檢索
  • MySQL 通過執行引擎直接呼叫儲存引擎API查詢資料庫中資料

SQL 層

當接收到命令後，MySQL 會分析當前 SQL 語句的各種執行效率，進而獲得一個最優的執行計劃。

SQL 層的主要功能：

• Query cache
  • 快取查詢結果集，並且下次的查詢命中了快取，那麼會跳過後面的執行，直接返回快取結果
• Parser（解析器）
  • 根據 SQL 語句構建內部使用的解析樹，用於方便獲取 SQL 資訊，如 SQL 的語義和語法資訊
• Optimizer（優化器）
  • 通過分析儲存引擎的操作成本以及表的統計資訊，輸出高效的執行計劃。比如在查詢分析中，表掃描或索引掃描哪個執行效率高，則選擇哪個

除了上面功能外，MySQL 的內建函式、儲存過程、觸發器、檢視也是在這一層實現的。

儲存層

過優化器會輸出執行計劃，而具體的實施則是在儲存層這一塊。儲存層在 MySQL 這裡設計成了可插播的外掛，也就是說只要符合了標準化介面（API），那麼就可以實現屬於自己的一個儲存引擎。

儲存引擎是用來儲存、檢索資料的，不同的儲存引擎有不同的特性，像 InnoDB 支援事務、外來鍵，而 MyISAM 就不支援。

一般我們不需要關心 SQL 語句會涉及到哪些儲存引擎，只是優化器這一層可能需要根據不同的儲存引擎做出不同的選擇。