mysql整体架构

MySQL 整体结构

一、整体架构概览

核心分层架构

层级	组件	核心功能
Server层	连接器/查询缓存	连接管理、权限验证、SQL解析、优化、执行
	分析器/优化器/执行器	内置函数、跨存储引擎功能（视图/存储过程/触发器）
存储引擎层	InnoDB/MyISAM等	数据存储与检索，支持插件式架构（默认InnoDB）

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二、核心组件执行流程

1. 连接器

连接器（Connection）模块负责管理客户端与服务端之间的 TCP 连接

核心功能：

1. 身份认证：验证用户名/密码
   • 错误返回：Access denied for user
2. 权限管理：读取权限表，确定操作权限
3. 连接管理：
   • 空闲超时断开（wait_timeout控制，默认8小时）
   • 返回错误：Lost connection to MySQL server during query

-- 查看连接状态
SHOW PROCESSLIST;-- 查看超时设置
SHOW VARIABLES LIKE 'wait_timeout';
-- 详细一些的
SELECT * FROM information_schema.processlist;

2. 查询缓存（MySQL 5.7存在，8.0移除）

MySQL 在早期版本中提供了一个查询缓存机制，用于缓存查询结果，以提高重复查询的性能。

运作机制：

• Key-Value结构：Key=SQL语句，Value=查询结果

• 参数控制：

  SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache%';  -- 查看缓存配置
  SET GLOBAL query_cache_type = DEMAND; -- 按需使用模式
  

手动指定缓存：

SELECT SQL_CACHE * FROM user WHERE id=1;

移除原因：

• 缓存失效频繁：任何表更新都会使相关缓存失效
• 命中率低下：OLTP系统更新频繁
• 维护开销大：缓存管理消耗CPU资源

替代方案：应用层缓存（Redis/Memcached）或专用缓存数据库

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3. 分析器

负责对 SQL 语句进行词法分析和语法分析，生成抽象语法树（AST）。

处理阶段：

1. 词法分析
   • 识别关键词：SELECT、FROM、WHERE
   • 提取对象：表名user、列名id
   • 从information_schema获取元数据
2. 语法分析
   • 验证SQL是否符合MySQL语法规则
   • 错误示例：ERROR 1064 (42000): You have an error...

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4. 优化器

决定如何高效地执行查询，选择最优的执行计划。

核心决策：

• 索引选择策略（单表多索引场景）

• 多表关联顺序（JOIN重排优化）

• 示例优化场景：

  SELECT * FROM t1 JOIN t2 USING(ID) 
  WHERE t1.c=10 AND t2.d=20;
  

  • 方案1：t1(c=10) → t2(d=20)
  • 方案2：t2(d=20) → t1(c=10)

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5. 执行器

按照优化器生成的执行计划，实际执行查询操作并返回结果。

执行流程：

权限验证时机：

• 查询缓存命中：返回结果前验证
• 未命中：执行器阶段验证
• 触发器操作：运行时动态验证

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三、存储引擎层

存储清清负责数据的实际存储和检索，定义了数据在磁盘上的组织形式及访问方式。

引擎	适用场景	特性	限制
InnoDB	事务处理 高并发写入	ACID兼容 行级锁 外键支持	相对较高内存占用
MyISAM	读密集型应用 数据仓库	高读取速度 全文索引	无事务支持 表级锁
Memory	临时数据 高速缓存	内存存储 极快访问	数据易丢失 表大小受限
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生产建议：除非特殊需求，优先使用InnoDB