标签：存储 缓存 架构 MySQL 查询 简述 SQL 客户端
MySQL逻辑架构
1、连接层
最上层是一些客户端和连接服务，包含本地sock通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于tcp/ip的通信。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念，为通过认证安全接入的客户端提供线程同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。
2、服务层
第二层架构主要完成大多数的核心服务功能，如SQL接口，并完成缓存的查询，SQL的分析和优化及部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如过程、函数等。在该层，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化如确定查询表的顺序，是否利用索引等，最后生成相应的执行操作。如果是select语句，服务器还会查询内部的缓存。如果缓存空间足够大，这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。
3、引擎层
存储引擎层，存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同，这样我们可以根据自己的实际需要进行选取。
4、存储层
数据存储层，主要是将数据存储在运行于裸设备的文件系统之上，并完成与存储引擎的交互。
更为详细的解释
1、Connectors
指的是不同语言中与SQL的交互。
2、Connection Pool
管理缓冲用户连接，线程处理等需要缓存的需求。负责监听对 MySQL Server 的各种请求，接收连接请求，转发所有连接请求到线程管理模块。每一个连接上MySQL Server 的客户端请求都会被分配（或创建）一个连接线程为其单独服务。而连接线程的主要工作就是负责MySQL Server与客户端的通信，接受客户端的命令请求，传递 Server 端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程。包括线程的创建，线程的 cache 等。
３、 Management Serveices & Utilities
系统管理和控制工具。
4、 SQL Interface
接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。
5、 Parser
SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。解析器是由Lex和YACC实现的，是一个很长的脚本。在 MySQL中我们习惯将所有Client 端发送给Server 端的命令都称为 query ，在 MySQL Server 里面，连接线程接收到客户端的一个Query 后，会直接将该 query 传递给专门负责将各种 Query进行分类然后转发给各个对应的处理模块。
主要功能：
a 、 将SQL语句进行语义和语法的分析，分解成数据结构，然后按照不同的操作类型进行分类，然后做出针对性的转发到后续步骤，以后SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的；
b、 如果在分解构成中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的。
6、 Optimizer
查询优化器：SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化。就是优化客户端请求query，根据客户端请求的query语句，和数据库中的一些统计信息，在一系列算法的基础上进行分析，得出一个最优的策略，告诉后面的程序如何取得这个 query 语句的结果。
使用的是 选取-投影-联接 策略进行查询：
用一个例子就可以理解：
select uid,name from user where gender = 1;
这个select查询先根据where 语句进行选取，而不是先将表全部查询出来以后再进行gender过滤；然后根据uid和name进行属性投影，而不是将属性全部取出以后再进行过滤。最后将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果。
7 、Cache和Buffer
查询缓存：主要功能是将客户端提交给MySQL的 Select类 query 请求的返回结果集 cache到内存中，与该 query的一个 hash 值 做一个对应。该 query所取数据的基表发生任何数据的变化之后， MySQL 会自动使该 query的Cache 失效。在读写比例非常高的应用系统中， Query Cache 对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。
如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等。
8 、存储引擎接口
MySQL区别于其他数据库的最重要的特点就是其插件式的表存储引擎。MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必需的，如SQL分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者都可以按照自己的意愿来进行开发。
注意：存储引擎是基于表的，而不是数据库。
数据库工作流程
最上层：客户端连接
**1、**连接处理：客户端同数据库服务层建立TCP连接，连接管理模块会建立连接，并请求一个连接线程。如果连接池中有空闲的连接线程，则分配给这个连接，如果没有，在没有超过最大连接数的情况下，创建新的连接线程负责这个客户端。
**2、**授权认证：在真正的操作之前，还需要调用用户模块进行授权检查，来验证用户是否有权限。通过后，方才提供服务，连接线程开始接收并处理来自客户端的SQL语句。
第二层：核心服务
**1、**连接线程接收到SQL语句之后，将语句交给SQL语句解析模块进行语法分析和语义分析。
**2、**如果是一个查询语句，则可以先看查询缓存中是否有结果，如果有结果可以直接返回给客户端。
**3、**如果查询缓存中没有结果，就需要真的查询数据库引擎层了，于是发给SQL优化器，进行查询的优化。如果是表变更，则分别交给insert、update、delete、create、alter处理模块进行处理。
第三层：数据库引擎层
**1、**打开表，如果需要的话获取相应的锁。
**2、**先查询缓存页中有没有相应的数据，如果有则可以直接返回，如果没有就要从磁盘上去读取。
**3、**当在磁盘中找到相应的数据之后，则会加载到缓存中来，从而使得后面的查询更加高效，由于内存有限，多采用变通的LRU表来管理缓存页，保证缓存的都是经常访问的数据。
最后，获取数据后返回给客户端，关闭连接，释放连接线程。
SQL语句执行过程
数据库通常不会被单独使用，而是由其它编程语言通过
SQL支持接口调用MySQL，由MySQL处理并返回执行结果。首先，其它编程语言通过
SQL支持接口调用MySQL，MySQL收到请求后，会将该请求暂时放在连接池，并由管理服务与工具进行管理。当该请求从等待队列进入到处理队列时，管理器会将该请求传给
SQL接口，SQL接口接收到请求后，它会将请求进行hash处理并与缓存中的数据进行对比，如果匹配则通过缓存直接返回处理结果；否则，去文件系统查询：由SQL接口传给后面的解析器，解析器会判断SQL语句是否正确，若正确则将其转化为数据结构。解析器处理完毕后，便将处理后的请求传给优化器控制器，它会产生多种执行计划，最终数据库会选择最优的方案去执行。
确定最优执行计划后，
SQL语句交由存储引擎处理，存储引擎将会到文件系统中取得相应的数据，并原路返回。
MySQL的存储引擎
MySQL在5.1版本之前默认存储引擎为MyISAM，在此版本之后为InnoDB。
1、MyISAM存储引擎
MyIsam 的存储文件有三个，后缀名分别是 .frm、.MYD、MYI，其中 .frm 是表的定义文件，.MYD 是数据文件，.MYI 是索引文件。MyIsam 只支持表锁，不支持事务。MyIsam 由于有单独的索引文件，在读取数据方面的性能很高。Myisam是以堆结构进行组织数据，其表容易损坏。
2、InnoDB
InnoDB 的存储文件有两个，后缀名分别是 .frm 和 .idb，其中 .frm 是表的定义文件，而 idb 是数据文件。InnoDB 中存在表锁和行锁，不过行锁是在命中索引的情况下才会起作用。InnoDB 支持事务，且支持四种隔离级别（读未提交、读已提交、可重复读、串行化），默认的为可重复读。
两种存储引擎的对比：从MyISAM和InnoDB的存储文件可看出，MyISAM注重的是对数据的快速读取，但由于MyISAM不支持事务，同时缺乏灵活性。而InnoDB支持事务和行级锁，因此在5.1之后MySQL的默认存储引擎为InnoDB。
标签：存储,缓存,架构,MySQL,查询,简述,SQL,客户端 来源： https://blog.csdn.net/qq_42716860/article/details/117718718
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