深入学习MySQL，从概览MySQL逻辑架构开始。

首先来看一下MySQL的逻辑架构图：

MySQL逻辑架构

MySQL逻辑架构大概可以分为三层：

客户端：最上层的服务并不是MySQL所独有的，大多数基于网络的客户端/服务器的工具或者服务都有类似的架构。比如连接处理、授权认证、安全等等。
Server层：大多数MySQL的核心服务功能都在这一层，包括查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数（例如，日期、时间、数学和加密函数），所有跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等。
存储引擎层：第三层包含了存储引擎。存储引擎负责MySQL中数据的存储和提取。Server层通过API与存储引擎进行通信。这些接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异，使得这些差异对上层的查询过程透明。

值得一提的是在MySQL8.0中取消了查询缓存，大概的理由是查询缓存存在严重的可伸缩性问题，并且很容易成为严重的瓶颈缓存，将缓存移动到客户端能收获更好的性能。

MySQL查询缓存

通过一条查询语句的执行过程，来了解一些关键的部件：

mysql> select * from T where ID=10；

1、连接器

首先，需要连接数据库。

当客户端（应用）连接到MySQL服务器时，服务器需要对其进行认证。认证基于用户名、原始主机信息和密码。

连接命令：

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

除了基本认证之外，连接器还会进行一些线程的处理。

每个客户端连接都会在服务器进程中拥有一个线程，这个连接的查询只会在这个单独的线程中执行，该线程只能轮流在某个CPU核心或者CPU中运行。服务器会负责缓存线程，因此不需要为每一个新建的连接创建或者销毁线程。

2、查询缓存

对于SELECT语句，在解析查询之前，服务器会先检查查询缓存（Query Cache），如果能够在其中找到对应的查询，服务器就不必再执行查询解析、优化和执行的整个过程，而是直接返回查询缓存中的结果集。

但不推荐使用查询缓存，为什么呢？因为查询缓存往往弊大于利。

查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。对于更新压力大的数据库来说，查询缓存的命中率会非常低。除非你的业务就是有一张静态表，很长时间才会更新一次。比如，一个系统配置表，那这张表上的查询才适合使用查询缓存。

好在MySQL也提供了这种“按需使用”的方式。可以将参数query_cache_type设置成DEMAND，这样对于默认的SQL语句都不使用查询缓存。而对于确定要使用查询缓存的语句，可以用SQL_CACHE显式指定，如下：

mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10；

上面也提到了MySQL8.0彻底废弃了查询缓存的功能。

如果缓存没有命中的话，MySQL会对查询语句进行解析。简单说解析的作用将我们人能看懂的SQL解析成MySQ能识别的语言。

解析器先会做“词法解析”。输入的是由多个字符串和空格组成的一条SQL语句，MySQL需要识别出里面的字符串分别是什么，代表什么。

MySQL从输入的"select"这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串“T”识别成“表名T”，把字符串“ID”识别成“列ID”。

做完了这些识别以后，就要做“语法解析”。根据词法解析的结果，语法解析器会根据语法规则，判断输入的这个SQL语句是否满足MySQL语法。

经过了解析器器，MySQL知道我们要干什么。

接下来并不是直接执行，而是会在优化器这一层进行优化，优化器是个非常复杂的部件，它会帮我去使用他自己认为的最好的方式去优化这条 SQL 语句，并生成一条条的执行计划。

例如在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。比如你执行下面这样的语句，这个语句是执行两个表的join：

mysql> select * from t1 join t2 using(ID)  where t1.c=10 and t2.d=20;

这两种执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。

优化器阶段完成后，这个语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段。如果你还有一些疑问，比如优化器是怎么选择索引的，有没有可能选择错等等，没关系，我会在后面的文章中单独展开说明优化器的内容。

MySQL通过解析器知道了你要做什么，通过优化器知道了该怎么做，于是就进入了执行器阶段，执行器会根据一系列的执行计划去调用存储引擎的接口去完成SQL的执行。

开始执行的时候，要先判断一下你对这个表T有没有执行查询的权限，如果没有，就会返回没有权限的错误，如下所示(在工程实现上，如果命中查询缓存，会在查询缓存放回结果的时候，做权限验证。查询也会在优化器之前调用precheck验证权限)。

mysql> select * from T where ID=10;

ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'

如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。

比如我们这个例子中的表T中，ID字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

至此，这个语句就执行完成了。

对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。

参考：

【1】：《高性能MySQL》

【2】：极客时间《MySQL实战45讲》

【3】：《MySQL技术内幕 InnoDB存储引擎》

文章来源: blog.csdn.net，作者：三分恶，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：blog.csdn.net/sinat_40770656/article/details/115680761

（完）