关于java:一文搞懂MySQL架构设计再也不用担心面试官问得太深

很多开发同学对SQL优化一五一十，却对MySQL架构只知其一;不知其二。岂不是只见树叶，不见森林，终将陷入细节中不能自拔。

明天就一块学习MySQL分层架构，深刻理解MySQL底层实现原理，以及每层的作用，咱们常见的SQL优化到底在哪一层做了优化？

1. MySQL整体架构

由图中能够看到MySQL架构次要分为Server层和存储引擎层。

Server层又分为连接器、缓存、分析器、优化器、执行器。所有跨存储引擎的性能都在这层实现，比方：函数、存储过程、触发器、视图等。

存储引擎是可插拔式的，常见的存储引擎有MyISAM、InnoDB、Memory等，MySQL5.5之前默认的是MyISAM，之后默认的是InnoDB。

2. 连接器

连接器次要用来治理客户端的连贯和用户身份认证。

客户端与Server端的连贯采纳的是TCP协定，通过TCP握手，建设连贯之后，连接器开始进行身份验证。

> mysql -hlocalhost -P3306 -uroot -p

如果认证失败，就会呈现谬误 ERROR 1045 (28000): Access denied for user ‘root’@’localhost’ (using password: YES)。

能够通过 show processlist 命令查看零碎所有连贯的信息：

其中Commond列示意连贯状态，Daemon示意后盾过程，Query示意查问，Sleep示意闲暇连贯。

3. 查问缓存

客户端申请不会间接去存储引擎查问数据，而是先在缓存中查问后果是否存在。如果后果已存在，间接返回，否则再执行一遍查问流程，查问完结后把后果再缓存起来。

如果数据表产生更改，将清空生效缓存，例如 insert、update、delete、alter操作等。

对于频繁变更的数据表来说，缓存命中率很低。应用缓存反而升高了读写性能，所以在MySQL8.0当前就移除了缓存模块。

能够通过上面命令查看是否开启了缓存：

4. 分析器

分析器次要对SQL语句进行词法剖析和语法分析。

首先进行词法剖析，剖析出MySQL的关键字、以及每个词语代表的含意。而后进行语法分析，检测SQL语句是否合乎MySQL语法要求。

MySQL通过辨认字符串中列名、表名、where、select/update/insert 等MySQL关键字，在依据语法规定判断sql是否满足语法，最终会生成一个形象语法树(AST)。

比方：SQL语句中少写个where关键字，就会提醒谬误。

mysql> select * from user id=1;
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near '=1' at line 1

5. 优化器

在真正执行SQL语句之前，还须要通过优化器解决。

咱们熟知的执行打算（Explain）就是优化器生成的。

优化器次要有两个作用：逻辑优化和物理优化。

逻辑优化次要进行等价谓词重写、条件化简、子查问打消、连贯打消、语义优化、分组合并、抉择下推、索引优化查问、表查问替换视图查问、Union替换or操作等。

物理优化次要作用是通过贪心算法，依据代价估算模型，估算出每种执行形式的代价。并应用索引优化表连贯，最终生成查问执行打算。

附上MySQL优化器架构图，能够清晰的看到优化过程：

如果想晓得优化器估算后果信息，能够通过Explain查看，关注一灯，下篇文章会具体解说Explain具体用法。

6. 执行器

在优化器优化完SQL，并生成了执行打算后，就会把执行打算传递给执行器。

执行器调用存储引擎接口，真正的执行SQL查问。获取到存储引擎返回的查问后果，并把后果返回给客户端，至此SQL语句执行完结。

7. 总结

本篇文章次要带大家理解了MySQL分层架构，以及每层的架构的作用。能够看出MySQL每层架构分工明确、逻辑清晰，粗浅地体现了架构设计中“高内聚，低耦合”的设计思维。咱们平时在做架构设计的时候，也要多学习一下这种分层架构的设计思维。

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