深入理解MySQL底层架构，看这一篇文章就够了！

Posted 2021-10-16 Hollis Chuang

前面我们已经讲解了，我们的系统是如何与mysql打交道的？，我们开发的系统与MySQL本身，都维护的有线程池，管理了所有连接。看下图回顾下：

图1 我们的系统是如何与MySQL打交道的？

从上图我们可以看到，我们通过数据库连接，把要执行的SQL语句发送给MySQL数据库进行增删改查就可以了。

然而MySQL数据库内部到底是怎么运转的呢？

1、网络连接让工作线程去具体执行

一般，网络服务器会分配一个线程或线程池去处理网络连接，把网络连接中读取出来的数据交给另外的线程或线程池处理。如下图所示：

图2 多线程处理网络请求数据

当MySQL内部的工作线程从一个网络连接中读取一个SQL语句后，此时会如何处理这个SQL呢？

2、SQL接口，处理接收到的SQL语句

此时工作线程会把接收到的SQL语句交给一个叫SQL接口的组件执行。SQL接口（SQL interface），是一套执行SQL语句的接口，专门用于执行我们发送给MySQL的那些增删改查的SQL语句。

图3 SQL接口

3、查询解析器：让MySQL读懂你的SQL

接下来SQL接口怎么处理SQL语句呢？MySQL必须理解你的SQL语法，才可以去执行，要理解SQL语法，就要靠查询解析器了。

查询解析器（parser)，就是负责对SQL语句进行解析的。按照SQL语法，对我们按照SQL语法编写的SQL语句进行解析。比如对select name, age from user where id = 1这个语句。

1、我们要从user表里查询数据；

2、查询"id"字段值等于1的那行语句；

3、对查出来的那行数据提取name，age两个字段；

图4 SQL查询解析器

4、查询优化器：选择最优的查询路径

通过SQL解析器解析SQL语句，知道要干什么，那么怎么干性能最高呢？

比如，上面那个查询语句：select name, age from user where id = 1

可以有多种查询方式：

1、直接根据id定位到一行数据，然后从中获取name, age;

2、从表中把所有的id，name, age查出来，根据id过滤出来想要的数据；

上面是两种SQL查询方式（不代表MySQL的实现方式），两种查询方式都可以实现目标，哪种性能更好呢？

这就需要查询优化器告诉你。

查询优化器会告诉你，你应该按照一个什么样的步骤和顺序，去执行哪些操作，才能最快的获取结果。现在的图就变成这样了：

图5 查询优化器

5、执行器；根据执行计划调用存储引擎

查询优化器选择了最优的查询路径，知道了按照一个什么样的顺序和步骤去执行这个SQL语句的计划，然后就需要执行器调用存储引擎的接口把SQL语句的逻辑给执行了。

比如，执行器可能会先调用存储引擎的一个接口，去获取user表中的第一行数据，然后判断这个数据的id字段是否等于我们期望的值，如果不是的话，就继续调用存储引擎的接口，获取user表的下一行数据。

基于上述思路，执行器，就会去根据我们的优化器生成的一套执行计划，不停的调用存储引擎的各种接口去完成SQL语句的执行。

图6 执行器

6、调用存储引擎，真正执行SQL语句

执行器把执行计划交给最底层的存储引擎，就会真正的执行SQL语句了。

执行SQL语句，无非是增删改查数据，那么数据是存放在哪里呢？

数据要么是放在内存里，要么是放在磁盘上，所有存储引擎会按一定的步骤去查询内存缓存的数据，更新磁盘数据，等等。

MySQL的架构设计中，SQL接口，SQL解析器，查询优化器，都是通用的，但存储引擎是有很多种的。比如常见的innoDB，myisam。

互联网公司一般选用innoDB存储引擎。

图7 MySQL底层架构

搞清楚了MySQL的底层架构，那么具体执行一条SQL时是怎样的呢？下节我们会讲。

有道无术，术可成；有术无道，止于术

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