MySQL架構

1.MySQL邏輯架構：

這裡分為三層： 
1.連線層：連線與執行緒處理，這一層並不是MySQL獨有，一般的基於C/S架構的都有類似元件，比如連線處理、授權認證、安全等。 
2.SQL處理層：也叫mysql伺服器層，包括快取查詢、解析器、優化器，這一部分是MySQL核心功能，包括解析、優化SQL語句，查詢快取目錄，內建函式（日期、時間、加密等函式）的實現 
3.資料儲存層：也叫儲存引擎層，負責資料儲存，儲存引擎的不同，儲存方式、資料格式、提取方式等都不相同，這一部分也是很大影響資料儲存與提取的效能的。但是，與分層的思想一致，SQL處理層是通過API與儲存引擎通訊的，API遮蔽了下層的差異，下層提供對外介面，上層負責呼叫即可，不必清楚下層是怎麼實現的。

客戶端說明：MySQL是基於C/S架構的，這裡的客戶端自然是專門的，能訪問到MySQL伺服器的，主要有這麼幾類，操作客戶端：單純的操作MySQL伺服器中的資料（這裡資料包括庫、表、索引、表中資料等），比如常用的native、phpMyAdmin、Sequal Pro等；應用客戶端：應用程式通過程式訪問資料庫，比如JDBC、ODBC、PHP程式、Python程式等。不管是哪種，其實最後都轉換為SQL語句訪問MySQL。

1.連線層

　　當MySQL啟動（MySQL伺服器就是一個程式），等待客戶端連線，每一個客戶端連線請求，伺服器都會新建一個執行緒處理（如果是執行緒池的話，則是分配一個空的執行緒），每個執行緒獨立，擁有各自的記憶體處理空間，但是，如果這個請求只是查詢，沒關係，但是若是修改資料，很顯然，當兩個執行緒修改同一塊記憶體是會引發資料同步問題的。 
>連線處理流程

　　連線到伺服器，伺服器需要對其進行驗證，也就是使用者名稱、IP、密碼驗證，一旦連線成功，還要驗證是否具有執行某個特定查詢的許可權（例如，是否允許客戶端對某個資料庫某個表的某個操作）。 
>認證流程

2.SQL處理層

　　這一層主要功能有：SQL語句的解析、優化，快取的查詢，MySQL內建函式的實現，跨儲存引擎功能（所謂跨儲存引擎就是說每個引擎都需提供的功能（引擎需對外提供介面）），例如：儲存過程、觸發器、檢視等。

>執行過程：

 
（圖中的查詢並不是一定是select語句，在MySQL中，一般習慣把每一條SQL命令稱為query（查詢））

1.如果是查詢語句（select語句），首先會查詢快取是否已有相應結果，有則返回結果，無則進行下一步（如果不是查詢語句，同樣調到下一步）； 
2.解析查詢，建立一個內部資料結構（解析樹），這個解析樹主要用來SQL語句的語義與語法解析；詳情可檢視：MySQL解析器。 
3.優化：優化SQL語句，例如重寫查詢，決定表的讀取順序，以及選擇需要的索引等。這一階段使用者是可以查詢的，查詢伺服器優化器是如何進行優化的，便於使用者重構查詢和修改相關配置，達到最優化。這一階段還涉及到儲存引擎，優化器會詢問儲存引擎，比如某個操作的開銷資訊、是否對特定索引有查詢優化等。詳情可檢視：MySQL優化器。

3.儲存引擎

　　儲存引擎，也稱為表型別，主要用來儲存資料的，不同的儲存引擎採用不同的技術（儲存機制、索引機制、鎖定機制）儲存資料，這主要是為了滿足資料儲存要求，比如有的資料不需要大量的改動，只用來查詢，而有的資料則需要常常修改（資料插入、刪除、更新），針對各種業務情況，為了更好的資料處理效率採用不同的資料儲存技術（即不同儲存引擎）。 
　　MySQL的儲存引擎是外掛式的，也就是說，使用者可以隨時切換MySQL的儲存引擎：針對表或針對庫都可（通過SQL語句命令）。這種靈活性也是為什麼MySQL受到歡迎的一個重要原因。MySQL集合了多種引擎：MyISAM、InnoDB、BDB、Merge、Memory等，預設的是InnoDB（MySQL5.5開始，以前是MyISAM）。

2.MySQL物理元件

以下主要參考文章：MySQL架構（guisu）。 
以上元件是對邏輯架構的實現： 
1.Management Services & Utilities 
　　服務管理和控制元件，主要用來回滾操作、恢復資料、資料的複製、遷移、後設資料的管理等。 
2.Connection Pool：連線池 
　　連線池，對應邏輯架構的連線層，主要用來管理使用者連線，包括監聽、接收客戶端請求，轉發請求到相應的執行緒管理模組（該模組負責維護這些執行緒，包括建立、執行緒cache，可有執行緒池實現），還有連線的許可權認證工作。 
3.SQL Interface：SQL介面 
　　各種SQL介面，用來接收管理SQL命令，比如DML、DDL操作，儲存過程，檢視，觸發器等。 
4.Parser：解析器 
　　SQL命令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析。解析器是由Lex和YACC實現的，是一個很長的指令碼。 
主要功能： 
　　a . 將SQL語句進行語義和語法的分析，分解成資料結構，然後按照不同的操作型別進行分類，然後做出針對性的轉發到後續步驟，以後SQL語句的傳遞和處理就是基於這個結構的。 
　　b. 如果在分解構成中遇到錯誤，那麼就說明這個sql語句是不合理的。 
5.Optimizer: 查詢優化器 
　　優化SQL語句，比如常量轉換與計算、無效程式碼排除、AND/OR等等優化。查詢優化器必要的時候還會詢問儲存引擎，計算語句執行消耗，從而得出最優策略去執行該SQL命令。 
6.Cache & Buffer： 查詢快取 
　　他的主要功能是將客戶端提交 給MySQL 的 Select 類 query 請求的返回結果集 cache 到記憶體中，與該 query 的一個 hash 值 做一個對應。該 Query 所取資料的基表發生任何資料的變化之後， MySQL 會自動使該 query 的Cache 失效。在讀寫比例非常高的應用系統中， Query Cache 對效能的提高是非常顯著的。當然它對記憶體的消耗也是非常大的。 
　　如果查詢快取有命中的查詢結果，查詢語句就可以直接去查詢快取中取資料。這個快取機制是由一系列小快取組成的。比如表快取，記錄快取，key快取，許可權快取等 
7.儲存引擎 
　　目前只有MySQL實現了外掛式多儲存引擎（加了一層抽象層對接下面的儲存資料層），其他資料庫基本上使用單一的儲存引擎。MySQL的儲存引擎是基於表的，每個表可選擇自己需要的儲存引擎。