MySQL架构设计

Posted 2022-02-16 JavaEdge.

系统只要能从数据库连接池获取到一个数据库连接，就能执行CRUD。可通过数据库连接将待执行SQL发给mysql。

大部分 crud boy只知道：

• 执行insert语句后，在表里会多条数据
• 执行update后，会更改表数据
• 执行delete后，会删除表里数据
• 执行select后，会查询表里数据出来
• 要是SQL性能丢人，建几个索引解决
• …

这应该是目前行业内很多工程师对数据库的一个认知，完全当他是个黑盒来建表及执行SQL。

网络连接必须有线程处理

假设数据库服务器的连接池中的某个连接，接收到一条SQL网络请求，请思考：

• 谁负责从这个连接中去监听网络请求？
• 谁负责从网络连接里把请求数据读取出来？

网络连接得有一个线程来监听请求及读取请求数据，比如从网络连接中读取和解析出来一条业务系统发的SQL语句：

SQL接口

负责处理接收到的SQL语句。

MySQL的工作线程从一个网络连接中读出一个SQL语句后，会如何执行该SQL呢？

MySQL提供了SQL接口（SQL Interface），一套执行SQL语句的接口，专门执行业务系统发送的那些CRUD语句

因此MySQL的工作线程接收到SQL语句之后，就会转交给SQL接口去执行：

查询解析器

那SQL接口怎么执行SQL语句的？这玩意能懂这些SQL语句？

假设有如下SQL：

select id,name,age from users where id=1

这就需要查询解析器（Parser），负责解析SQL语句，比如对那个SQL拆解成：

• 要从“users”表里查询数据
• 查询“id”字段的值等于1的那行数据
• 对查出来的那行数据要提取里面的“id,name,age”三字段

SQL解析也就是按SQL语法来解析SQL语句意欲何为：

查询优化器

通过解析器知道SQL要干啥了，然后就得找查询优化器（Optimizer）选择一个最优查询路径。

啥叫最优查询路径呢？

之前的那个SQL：从“users”表里查询数据，查“id”字段的值等于1的那行数据，对查出来的那行数据要提取里面的“id,name,age”三个字段。

要完成此事有如下查询路径：

• 直接定位到users表中的id字段等于1的那行数据，查出来那行数据的id、name、age三个字段值
• 先把users表中的每行数据的“id,name,age”三个字段的值都查出来，然后从这批数据里过滤出来“id”字段等于1的那行数据的“id,name,age”三个字段

可见，完成该SQL，两条路径都能实现，那到底选哪个呢？显然第一种性能更好。

所以查询优化器大概就是这个意义，他会针对你的SQL生成查询路径树，选择最优查询路径。

调用存储引擎接口，真正执行SQL语句。

把查询优化器选择的最优查询路径，即到底应该按照一个什么样的顺序和步骤去执行这个SQL语句的计划，把该计划交给底层的存储引擎去真正执行。

假设我们的数据有的存在内存，有的存在磁盘文件，那到底怎么知道

• 哪些数据在内存？
• 哪些在磁盘？

执行时：

• 是更新内存数据？
• 还是更新磁盘数据？

若更新磁盘数据：

• 先查询哪个磁盘文件
• 再更新哪个磁盘文件？

这就需要存储引擎，就是个执行SQL语句的，会按步骤查询内存缓存数据，更新磁盘数 据，查询磁盘数据等，执行此类的一系列的操作：

MySQL架构设计中，SQL接口、SQL解析器、查询优化器都是通用的，属于一套组件。但支持各种存储引擎，如InnoDB、MyISAM、Memory等，可以选择具体使用哪种存储引擎来负责执行SQL。

执行器

根据执行计划调用存储引擎的接口。

存储引擎可帮助我们去访问内存及磁盘上的数据，那谁来调存储引擎的接口？

那就是执行器，会根据优化器选择的执行方案，按照一定的顺序和步骤调用存储引擎的接口，执行SQL逻辑。

比如执行器可能先调用存储引擎的一个接口，获取“users”表中的第一行数据，然后判断一下这个数据的“id”字段的值是否等于我们期望的一个值，如果不是的话，那就继续调用存储引擎的接口，去获取“users”表的下一行数据。

也就这套操作，执行器会根据优化器生成的执行计划，不停调用存储引擎的接口们，去完成SQL语句的执行计划，即不停的更新或提取一些数据：