Mysql之逻辑架构

一、整体架构

简化流程如下

简单来说 MySQL 主要分为 Server 层和存储引擎层：

  • Server 层：主要包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，所有跨存储引擎的功能都在这一层实现，比如存储过程、触发器、视图，函数等，还有一个通用的日志模块 binlog 日志模块。

    • 连接器： 身份认证和权限相关(登录 MySQL 的时候)。

    • 查询缓存： 执行查询语句的时候，会先查询缓存（MySQL 8.0 版本后移除，因为这个功能不太实用）。

    • 分析器： 没有命中缓存的话，SQL 语句就会经过分析器，分析器说白了就是要先看你的 SQL 语句要干嘛，再检查你的 SQL 语句语法是否正确。

    • 优化器： 按照 MySQL 认为最优的方案去执行。

    • 执行器： 执行语句，然后从存储引擎返回数据。

  • 存储引擎：主要负责数据的存储和读取，采用可以替换的插件式架构，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎，其中 InnoDB 引擎有自有的日志模块 redolog 模块。现在最常用的存储引擎是 InnoDB，它从 MySQL 5.5 版本开始就被当做默认存储引擎了。

二、SQL执行流程

1.MySQL 中的 SQL执行流程

以mysql中查询为例

  1. 连接器

    连接器主要和身份认证和权限相关的功能相关，就好比一个级别很高的门卫一样。

    主要负责用户登录数据库，进行用户的身份认证，包括校验账户密码，权限等操作，如果用户账户密码已通过，连接器会到权限表中查询该用户的所有权限，之后在这个连接里的权限逻辑判断都是会依赖此时读取到的权限数据，也就是说，后续只要这个连接不断开，即使管理员修改了该用户的权限，该用户也是不受影响的。

  2. 查询缓存(MySQL 8.0 版本后移除)

    查询缓存主要用来缓存我们所执行的 SELECT 语句以及该语句的结果集。

    连接建立后，执行查询语句的时候，会先查询缓存，MySQL 会先校验这个 SQL 是否执行过，以 Key-Value 的形式缓存在内存中，Key 是查询语句，Value 是结果集。如果缓存 key 被命中，就会直接返回给客户端，如果没有命中，就会执行后续的操作，完成后也会把结果缓存起来，方便下一次调用。当然在真正执行缓存查询的时候还是会校验用户的权限，是否有该表的查询条件。

    MySQL 查询不建议使用缓存，因为查询缓存失效在实际业务场景中可能会非常频繁，假如你对一个表更新的话，这个表上的所有的查询缓存都会被清空。对于不经常更新的数据来说，使用缓存还是可以的。

    所以，一般在大多数情况下我们都是不推荐去使用查询缓存的。

    MySQL 8.0 版本后删除了缓存的功能，官方也是认为该功能在实际的应用场景比较少，所以干脆直接删掉了。

  1. 分析器

    MySQL 没有命中缓存，那么就会进入分析器，分析器主要是用来分析 SQL 语句是来干嘛的，分析器也会分为几步：

    第一步，词法分析，一条 SQL 语句有多个字符串组成，首先要提取关键字，比如 select，提出查询的表，提出字段名，提出查询条件等等。做完这些操作后，就会进入第二步。

    第二步，语法分析，主要就是判断你输入的 SQL 是否正确，是否符合 MySQL 的语法。

    完成这 2 步之后，MySQL 就准备开始执行了，但是如何执行，怎么执行是最好的结果呢？这个时候就需要优化器上场了。

  2. 优化器

    优化器的作用就是它认为的最优的执行方案去执行，比如多个索引的时候该如何选择索引，多表查询的时候如何选择关联顺序等。

    可以说，经过了优化器之后可以说这个语句具体该如何执行就已经定下来。

  3. 执行器

    当选择了执行方案后，MySQL 就准备开始执行了，首先执行前会校验该用户有没有权限，如果没有权限，就会返回错误信息，如果有权限，就会去调用引擎的接口，返回接口执行的结果。

2.Oracle中的SQL执行流程

Oracle 中采用了 共享池 来判断 SQL 语句是否存在缓存和执行计划，通过这一步骤我们可以知道应该采用硬解析还是软解析。

我们先来看下 SQL 在 Oracle 中的执行过程：

从上面这张图中可以看出，SQL 语句在 Oracle 中经历了以下的几个步骤。

1.语法检查：检查 SQL 拼写是否正确，如果不正确，Oracle 会报语法错误。

2.语义检查：检查 SQL 中的访问对象是否存在。比如我们在写 SELECT 语句的时候，列名写错了，系统就会提示错误。语法检查和语义检查的作用是保证 SQL 语句没有错误。

3.权限检查：看用户是否具备访问该数据的权限。

4.共享池检查：共享池（Shared Pool）是一块内存池，最主要的作用是缓存 SQL 语句和该语句的执行计划。Oracle 通过检查共享池是否存在 SQL 语句的执行计划，来判断进行软解析，还是硬解析。

知识点补充：那软解析和硬解析又该怎么理解呢？

在共享池中，Oracle 首先对 SQL 语句进行 Hash 运算 ，然后根据 Hash 值在库缓存（Library Cache）中查找

如果 存在 SQL 语句的执行计划 ，就直接拿来执行，直接进入“执行器”的环节，这就是软解析

如果没有找到 SQL 语句和执行计划，Oracle 就需要创建解析树进行解析，生成执行计划，进入“优化器”这个步骤，这就是硬解析

5. 优化器：优化器中就是要进行硬解析，也就是决定怎么做，比如创建解析树，生成执行计划。

6. 执行器：当有了解析树和执行计划之后，就知道了 SQL 该怎么被执行，这样就可以在执行器中执

行语句了。