3.3 MySQL Server体系结构

MySQL Server体系结构如图3-1所示（该图来自MySQL官方网站：https://www.mysql.com/common/images/PSEA_diagram.jpg）。

现在我们对图3-1中的各个组件分别进行解释。

● Connectors（连接者）：指的是不同语言中与SQL的交互，从图3-1中可以看到目前流行的语言都支持MySQL客户端连接。

● Connection Pool（连接池）：管理缓冲用户连接、线程处理等需要缓存的需求。在这里也会进行用户账号、密码和库表权限验证。

● SQL Interface（SQL接口）：接收用户执行的SQL语句，并返回查询的结果。

● Parser（查询解析器）:SQL语句被传递到解析器时会进行验证和解析（解析成MySQL认识的语法，查询什么表、什么字段）。解析器是由Lex和YACC实现的，是一个很长的脚本。其主要功能是将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤中，后续SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的。如果在分解构成中遇到错误，则说明该SQL语句可能有语法错误或者不合理。

● Optimizer（查询优化器）：在查询之前，SQL语句会使用查询优化器对查询进行优化（生成查询路径树，并选举一条最优的查询路径）。它使用“选取—投影—连接”策略进行查询。

● Caches & Buffers（缓存&缓冲）：主要包含QC以及表缓存、权限缓存等。对于QC，以往主要用于MyISAM存储引擎，目前在MySQL 8.0中已放弃，对于现在非常流行的InnoDB存储引擎来讲，QC已无任何意义，因为InnoDB存储引擎有自己的且非常完善的缓存功能。除QC之外（记录缓存、key缓存，可使用参数单独关闭），该缓存机制还包括表缓存和权限缓存等，这些是属于Server层的功能，其他存储引擎仍需要使用。

● Pluggable Storage Engines（插件式存储引擎）：存储引擎是MySQL中具体的与文件打交道的子系统，也是MySQL最具特色的一个地方。MySQL的存储引擎是插件式的，它根据MySQL AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制（这种访问机制就叫存储引擎）。目前存储引擎众多，且它们的优势各不相同，现在最常用于OLTP场景的是InnoDB（当然也支持OLAP存储引擎，但MySQL自身的机制并不擅长OLAP场景）。

● Files & Logs（磁盘物理文件）：包含MySQL的各个引擎的数据、索引的文件，以及redo log、undo log、binary log、error log、query log、slow log等各种日志文件。

● File System（文件系统）：对存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取。常见的文件系统包括XFS、NTFS、EXT4、EXT3、NFS等，通常数据库服务器使用的磁盘建议用XFS。

那么，上述各个组件之间是如何协同工作的？下面我们举一个查询例子进行说明。

假如在MySQL中有一个查询会话请求，那么大概流程如下：

（1）MySQL客户端对MySQL Server的监听端口发起请求。

（2）在连接者组件层创建连接、分配线程，并验证用户名、密码和库表权限。

（3）如果打开了query_cache，则检查之，有数据直接返回，没有继续往下执行。

（4）SQL接口组件接收SQL语句，将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤中（将SQL语句解析成MySQL认识的语法）。

（5）查询优化器组件生成查询路径树，并选举一条最优的查询路径。

（6）调用存储引擎接口，打开表，执行查询，检查存储引擎缓存中是否有对应的缓存记录，如果没有就继续往下执行。

（7）到磁盘物理文件中寻找数据。

（8）当查询到所需要的数据之后，先写入存储引擎缓存中，如果打开了query_cache，也会同时写进去。

（9）返回数据给客户端。

（10）关闭表。

（11）关闭线程。

（12）关闭连接。