全面理解MySQL架构

学前目标

掌握 MySQL 整体架构划分，清晰区分 Server 层和存储引擎层的功能与核心组件；
理解一条 SQL 查询 / 更新语句的完整执行流程；
掌握 MySQL 中核心日志（redo log、binlog、undo log）的特性、作用及协同工作机制；
理解 WAL 技术和两阶段提交的设计原因与实现逻辑；
理解 crash-safe、数据恢复的底层原理，为后续索引优化、事务调优、集群搭建打下基础；

一条查询SQL是如何执行的

mysql组成架构

客户端

主要用于连接 MYSQL 服务，向服务器端发送 SQL 语句，一般指的是常用的 SQL 连接客户端，如 DBeaver等。

服务端

server

• 连接器
  与客户端进行连接，默认端口为3306，同时验证权限
• 查询缓存
  8.0废除，5.7独有，有弊端
• 分析器
  做语法与词法分析
• 优化器
  执行计划生成，选索引
• 执行器
  操作引擎，返回结果
• 日志系统
  server层独有，记录数据库除了select 与 show 之外的增，删，改操作，用于数据复制与恢复

存储引擎

• 负责数据存储与检索，插件式插入MYSQL中
• 常见存储引擎包括MYISAM与INNODB,默认是INNODB，支持事务（独有的日志系统redo log与undo log，前者讲究持久性，用于数据的恢复，后者讲究原子性支持MVCC），行级锁定与外检约束

完整执行流程

①客户端发送SQL请求与连接器建立经典的TCP连接，此时连接器会管理连接并验证权限(用户名和密码)，相关命令:

mysql-uroot-p123456

若客户端对服务器端在默认的8小时之内没有任何请求操作，连接会自动断开。

连接过程复杂，使用时尽量减少建立连接的动作，可以使用长连接，在JAVA中一般使用数据库连接池来处理数据库连接高并发操作。

长连接：多个请求复用一条连接，保持长时间不断开
短连接：执行很少查询后就断开，反反复复建立连接，耗资源

②查询缓存，5.7版本，数据库查询后会直接查询缓存（key+valuecunxhu ），缓存命中直接返回，没有命中，执行后面操作

8.0没有查询缓存，为啥？因为生产环境下对于修改多的系统，缓存命中低，只要有修改，缓存就失效，并且缓存需要锁开销也大。

③分析器，缓存未命中，分析器执行，进行词法与语法分析，词法分析判断SQL语句中提取的关键字（表结构）是否在information_schema存在；语法分析整条SQL是否符合规范。

④优化器对这条SQL查询多个查询方案选出最合适的，比如有多个索引就选出最合适的索引，多表关联查询选出最佳查询顺序。

select*fromt1joint2using(ID)wheret1.c=10andt2.d=20;

先匹配 t1.c=10的ID值，然后根据这个ID去 t2找出d=20的
先匹配 t2.d=20的ID值，然后根据这个ID去 t1找出c=10的
此时优化器会根据量表数据的多少来选择

⑤执行器执行前，判断当前用户是否有执行权限，因为执行前，可能会有一些第三方临时表也需要权限，有权限直接调用存储引擎返回结果。

一条更新SQL是如何执行的

更新语句与查询语句基本差不多，也是先查缓存，缓存没有就在磁盘查出要更新的行数据后，分析器分析是更新语句，优化器找出索引，执行器执行更新。

区别就是涉及到两种日志binlog与redolog