本文由 GodPan 發表在 ScalaCool 團隊部落格。
MySQL對大家來說，都應該很熟悉了，從大學裡的課程到實際工作中資料的儲存查詢，很多時候都需要用到資料庫，很多人也寫過與資料庫互動的程式，在Java中你可能一開始會使用原生mysql-connector-java來進行操作，後來你會接觸到Hibernate，Mybatis等ORM框架，其實它們底層也是基於mysql-connector-java，但很多時候我們並不清楚程式是怎麼跟資料庫具體互動的，比如執行一個SQL查詢，程式是如何從MySQL中獲取資料的呢？今天就讓我們來看看最基礎的MySQL網路協議分析。
引言
閱讀本文之前你需要對網路協議需要有基本的瞭解，比如兩臺機子之間的資料是如何通訊的，硬體層可以暫時不需瞭解，但網路層和傳輸層的協議要有一定的理解，比如IP資料包，TCP/IP協議，UDP協議等相關概念，有了這些基礎，有利於你閱讀本文。
背景
在歷史悠久的時代，資料庫只作為單機儲存，也不怎麼需要與程式進行互動的時候的首，它的網路通訊並不是那麼重要，但隨著時代的發展，資料庫不再只是單純的作為一個資料的倉庫了，它需要提供與外界的互動，比如遠端連線，程式運算元據庫等，這時候一份規範的網路通訊的協議就非常重要了，比如它是如何校驗許可權，如何解析SQL語句，如何返回執行結果都需要用到相應的協議，很多時候我們並不需要接觸這些內容，因為它太底層了，我們直接使用把它們封裝好的第三方包就可以了，為什麼還要去學習它的網路協議呢？確實對於一開始學習程式設計的人來說，這有點操之過急，反而有時候會適得其反，但當你對這一方面有了一定的瞭解之後，你便會迫不及待得想去探索更深層的奧祕，去了解並學習我們平常用的第三方類庫是怎麼去實現，明白它的底層原理，甚至對一些莫名其妙的bug也不會再害怕。
MySQL連線方式
分析協議，我們首先要了解如何與資料庫連線，說到MySQL連線方式，大家突然可能有點懵，其實它一直伴隨著我們，比如我們第一次裝資料庫完成後執行的第一次登入，比如你沒有設定密碼：
mysql -uroot
複製程式碼這是最基本的一種資料庫連線方式，那麼MySQL連線方式到底有幾種呢？到MySQL5.7為止，總共有五種，分別是TCP/IP，TLS/SSL，Unix Sockets，Shared Memory，Named pipes，下面我們就來看看這五種的區別：
| 方式 | 預設開啟 | 支援系統 | 只支援本機 | 如何開啟 | 引數配置 |
|---|---|---|---|---|---|
| TCP/IP | 是 | 所有系統 | 否 | --skip-networking=yes/no. | --port --bind-address |
| TLS/SSL | 是 | 所有系統（基於TCP/IP)之上 | 否 | --ssl=yes/no. | --ssl-* options |
| Unix Sockets | 是 | 類Unix系統 | 是 | 設定--socket=<empty> 來關閉. | --socket=socket path |
| Shared Memory | 否 | Windows系統 | 是 | --shared-memory=on/off. | --shared-memory-base-name=<name> |
| Named pipes | 否 | Windows系統 | 否 | --enable-named-pipe=on/off. | --socket=<name> |
從上表中我們可以清晰看出每種連線方式的區別，接下里我會具體說明幾種連線是怎麼操作的，由於我的機子是Mac OS系統，這裡只模擬非Windows系統下的三種方式,因為這三種方式都是預設開啟的，我們不需要進行任何配置：
1.Unix Sockets：
mysql -uroot
複製程式碼若你在本機使用這種方式連線MySQL資料庫的話，它預設會使用Unix Sockets。
2.TCP/IP：
mysql --protocol=tcp -uroot
mysql -P3306 -h127.0.0.1 -uroot
複製程式碼連線的時候我們指定連線協議，或者指定相應的IP及埠，我們的連線方式就變成了TCP/IP方式。
3.TLS/SSL：
mysql --protocol=tcp -uroot --ssl=on
mysql -P3306 -h127.0.0.1 -uroot --ssl=on
複製程式碼上表說過，TLS/SSL是基於TCP/IP的，所以我們只需再指定開啟ssl配置即可。
然後我們可以通過以下語句來查詢目前資料庫的連線情況：
SELECT DISTINCT connection_type from performance_schema.threads where connection_type is not null
複製程式碼那麼我們如何選擇連線方式呢？個人總結了以下幾個原則：
- 若是你能確定程式和資料庫在同一臺機子(類Unix系統)上，推薦使用Unix Sockets，因為它效率更高；
- 若資料庫分佈在不同的機子上，且能確保連線安全或者安全性要求不是那麼高，推薦使用TCP/IP，反之使用TLS/SSL；
MySQL資料包
通訊中最重要的就是資料，那麼程式是如何和MySQL Server進行通訊，並互動資料的呢？比如如何驗證賬戶，傳送查詢語句，返回執行結果等，我先畫一個流程圖來模擬一下整個過程，幫助大家理解：
整個過程相對來說還是比較清晰的，我們對連線請求和斷開請求不需要過分關心，只需要瞭解這一點就可以了，重要的是其他幾點，那麼在這幾步中，資料是怎麼進行互動的呢？
其實主要就是兩步，Client將執行命令編碼成Server要求的格式傳輸給Server端執行，Server端將執行結果傳輸給Client端，Client端再根據相應的資料包格式解析獲得所需的資料。
1.基本資料型別
雖然網路中的資料是用位元組傳輸的，但它背後的資料來源都是有型別的資料，MySQL協議也有基本的資料型別，好比Java中的8種基本資料型別，但MySQL協議中簡單的多，它只有兩種基本資料型別，分別為Integer(整型)，String(字串)，下面我們就來看看這兩種型別。
Integer(整型)
首先Integer在MySQL協議中有兩種編碼方式，分別為FixedLengthInteger和LengthEncodedInteger ,其中前者用於儲存無符號定長整數，實際中使用的不多，這裡著重講一下後者。
使用LengthEncodedInteger編碼的整數可能會使用1, 3, 4, 或者9 個位元組，具體使用位元組取決於數值的大小，下表是不同的資料長度的整數所使用的位元組數：
| 最小值（包含） | 最大值（不包含） | 儲存方式 |
|---|---|---|
| 0 | 251 | 1個位元組 |
| 251 | 2^16 | 3個位元組(0xFC + 2個位元組具體資料) |
| 2^16 | 2^24 | 4個位元組(0xFD + 3個位元組具體資料) |
| 2^24 | 2^64 | 9個位元組(0xFE + 8個位元組具體資料) |
舉個簡單的例子，比如1024的編碼為：
0xFC 0x00 0x04
複製程式碼其中0x代表16進位制，實際資料傳輸中並沒有該標識，第一位代表這是一個251~2^16之間的數值，所以後面兩位為數值具體的值，這裡使用的是小端位元組序，MySQL預設使用的也是這種編碼次序，所以這裡1024是0x00 0x04，位元組序相關知識可以參考：理解位元組序，到這裡大家應該對這種編碼格式有了一定的瞭解了，下面我們就來看看String。
String(字串)
String的編碼格式相對Integer來說會複雜一點，主要有以下幾種：
- FixedLengthString（定長方式）：需先知道String的長度，MySQL中的一個例子就是ERR_Packet包（後續會講到）就使用了這種編碼方式，因為它的長度固定，用5個位元組儲存所有資料。
- NullTerminatedString（Null結尾方式）: 字串以遇到Null作為結束標誌，相應的位元組為00。
- VariableLengthString（動態計算字串長度方式）: 字串的長度取決於其他變數計算而定，比如一個字串由Integer + Value組成，我們通過計算Integer的值來獲取Value的具體的長度。
- LengthEncodedString（指定字串長度方式）： 與VariableLengthString原理相似，是它的一種特殊情況，具體例子就是我上條舉的這個例子。
- RestOfPacketString（包末端字串方式）：一個包末端的字串，可根據包的總長度金和當前位置得到字串的長度，實際中並不常用。
總的來說String的編碼格式種類相對比較多，不同方式之間的區別也比較大，若要深刻理解還需從實際的例子裡去學習，後續文章中我會寫幾個demo帶大家一起去探索。
2.基本資料包格式
資料包格式也主要分為兩種，一種是Server端向Client端傳送的資料包格式，另一種則是Client向Server端傳送的資料包。
Server to Client
Server向Client傳送的資料包有兩個原則：
- 每個資料包大小不能超過2^24位元組(16MB);
- 每個資料包前都需要加上資料包資訊；
每個包的基本格式：
| Type | Name | Description |
|---|---|---|
| int<3> | payload_length(包資料長度) | 具體資料包的內容長度，從出去頭部四個位元組後開始的內容 |
| int<1> | sequence_id(包序列id) | 每個包的序列id，總資料內容大於16MB時需要用，從0開始，依次增加，新的命令執行會過載為0 |
| string | payload(具體資料) | 包中除去頭部後的具體資料內容 |
舉個列子：
| 例子 | 解釋 |
|---|
01 00 00 00 01| <li>payload_length: 1</li> <li>sequence_id: 0x00</li><li>payload: 0x01</li>
複製程式碼若是資料內容大於或者等於2^24-1個位元組，將會拆分傳送，舉個例子，比如傳送16 777 215 (2^24-1) 位元組的內容，則會按一下這種方式傳送
ff ff ff 00 ...
00 00 00 01
複製程式碼第一個資料包滿載，第二個資料包是一個空資料包（一種臨界情況）。
Client to Server
Client向Server端傳送的格式相對來說就簡單一點了
| Type | Name | Description |
|---|---|---|
| int<1> | 執行命令 | 執行的操作，比如切換資料庫，查詢表等操作 |
| string | 引數 | 命令相應的引數 |
命令列表（摘抄自胡桃夾子的部落格）：
| 型別值 | 命令 | 功能 |
|---|---|---|
| 0x00 | COM_SLEEP | （內部執行緒狀態) |
| 0x01 | COM_QUIT | 關閉連線 |
| 0x02 | COM_INIT_DB | 切換資料庫 |
| 0x03 | COM_QUERY | SQL查詢請求 |
| 0x04 | COM_FIELD_LIST | 獲取資料表欄位資訊 |
| 0x05 | COM_CREATE_DB | 建立資料庫 |
| 0x06 | COM_DROP_DB | 刪除資料庫 |
| 0x07 | COM_REFRESH | 清除快取 |
| 0x08 | COM_SHUTDOWN | 停止伺服器 |
| 0x09 | COM_STATISTICS | 獲取伺服器統計資訊 |
| 0x0A | COM_PROCESS_INFO | 獲取當前連線的列表 |
| 0x0B | COM_CONNECT | （內部執行緒狀態) |
| 0x0C | COM_PROCESS_KILL | 中斷某個連線 |
| 0x0D | COM_DEBUG | 儲存伺服器除錯資訊 |
| 0x0E | COM_PING | 測試連通性 |
| 0x0F | COM_TIME | （內部執行緒狀態） |
| 0x10 | COM_DELAYED_INSERT | （內部執行緒狀態） |
| 0x11 | COM_CHANGE_USER | 重新登陸（不斷連線） |
| 0x12 | COM_BINLOG_DUMP | 獲取二進位制日誌資訊 |
| 0x13 | COM_TABLE_DUMP | 獲取資料表結構資訊 |
| 0x14 | COM_CONNECT_OUT | （內部執行緒狀態) |
| 0x15 | COM_REGISTER_SLAVE | 從伺服器向主伺服器進行註冊 |
| 0x16 | COM_STMT_PREPARE | 預處理SQL語句 |
| 0x17 | COM_STMT_EXECUTE | 執行預處理語句 |
| 0x18 | COM_STMT_SEND_LONG_DATA | 傳送BLOB型別的資料 |
| 0x19 | COM_STMT_CLOSE | 銷燬預處理語句 |
| 0x1A | COM_STMT_RESET | 清除預處理語句引數快取 |
| 0x1B | COM_SET_OPTION | 設定語句選項 |
| 0x1C | COM_STMT_FETCH | 獲取預處理語句的執行結果 |
這裡距一個常見的的例子，比如切換資料庫：
use godpan
複製程式碼相應的報文格式則為：
0x02 0x67 0x6f 0x64 0x70 0x61 0x6e
複製程式碼其中0x02代表切換資料庫命令，後面的位元組則為godpan的16進製表達。
資料包型別
有了以上的基礎，我們基本知道的與MySQL通訊之間的方式以及資料格式，那麼與其通訊間到底有哪幾種資料包呢？接下去的內容是建立在MySQL4.1版本以後，之前版本的資料包型別這裡不再論述。
這裡主要分為兩個階段，第一個階段是資料庫賬戶認證階段，第二個階段則是執行具體命令階段，我們先來看看前者。
資料庫賬戶認證階段
這個階段就是我們平常所說的登入，主要步驟如下：
- 1.Client與Server進行連線
- 2.Server向Client傳送Handshake packet
- 3.Client與Server傳送Auth packet
- 4.Server向Client傳送OK packet或者ERR packet
這裡我們來看一看上面的Handshake packet和Auth packet，OK packet和ERR packet放在另一個階段寫。
Handshake packet
Handshake packet是由Server向Client傳送的初始化包，因為所有從Server向Client端傳送的包都是一樣的格式，所以前面的四個位元組是包頭，前三位代表Handshake packet具體內容的資料，另外包序列號為0，很顯然這個包內容小於16MB，下面是Handshake packet具體內容的格式：
| 相對包內容的位置 | 長度（位元組） | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 協議版本 | 協議版本的版本號，通常為10（0x0A） |
| 1 | len = strlen (server_version) + 1 | 資料庫版本 | 使用前面的NullTerminatedString格式編碼，長度為資料庫版本字串的長度加上標示結束的的一個位元組 |
| len + 1 | 4 | 執行緒ID | 此次連線MySQL Server啟動的執行緒ID |
| len + 5 | 8 + 1（0x00表示結束) | 挑戰隨機數（第一部分） | 用於後續賬戶密碼驗證 |
| len + 14 | 2 | 協議協商 | 用於與客戶端協商通訊方式 |
| len + 16 | 1 | 編碼格式 | 標識資料庫目前的編碼方式 |
| len + 17 | 2 | 伺服器狀態 | 用於表示伺服器狀態，比如是否是事務模式或者自動提交模式 |
| len + 19 | 13 | 保留位元組 | 未來可能會用到，預留位元組 |
| len + 32 | 12 + 1（0x00表示結束) | 挑戰隨機數（第二部分） | 用於後續賬戶密碼驗證 |
上表就是整個Handshake packet的這個包結構，屬性的含義以及規範都有相應的說明，下面是我本機解析的某次連線資料庫的Handshake packet包，僅供參考：
{protocolVersion=10, serverVersion='5.7.13', threadId=4055, scramble=[49, 97, 80, 3, 35, 118, 45, 15, 5, 118, 9, 11, 124, 93, 93, 5, 31, 47, 111, 109, 0, 0, 0, 0, 0], serverCapabilities=65535, serverLanguage=33, serverStatus=2}
複製程式碼Auth packet
Auth packet是由Client向Server傳送的認證包，用於驗證資料庫賬戶登入，相應內容的格式：
| 相對包內容的位置 | 長度（位元組） | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 4 | 協議協商 | 用於與服務端協商通訊方式 |
| 4 | 4 | 訊息最長長度 | 客戶端可以傳送或接收的最長長度，0表示不做任何限制 |
| 8 | 1 | 字元編碼 | 客服端字元編碼方式 |
| 9 | 23 | 保留位元組 | 未來可能會用到，預留位元組，用0代替 |
32 |不定| 認證字串 | 主要有三部分內容<br> <li>使用者名稱：NullTerminatedString格式編碼</li><li>加密後的密碼：LengthEncodedString格式編碼</li><li>資料庫名稱（可選）：NullTerminatedString格式編碼</li>
複製程式碼這部分內容是由客戶端自己生成，所以說如果我們如果要寫一個程式連線資料庫，那麼這個包就得按照這個格式，不然服務端將會無法識別。
命令執行階段
在我們正確連線資料庫後，我們就要執行相應的命令了，比如切換資料庫，執行CRUD操作等，這個階段主要分為兩步，Client傳送命令（上文已經給出，下面不再討論），Server端接收命令執行相應的操作，我們主要關心Server端向我們傳送資料包，可分為4類和一個最基礎的報文結構Data Field：
- Data Field：包資料的一個基礎結構；
- OK包(包括PREPARE_OK)：Server端傳送正確處理資訊的包，包頭標識為0x00；
- Error包： Server端傳送錯誤資訊的包，包頭標識為0xFF；
- EOF包：用於Server向Client傳送結束包，包頭標識為0xFE；
- Result Set包：用於Server向Client傳送的查詢結果包；
Data Field
Data Field是Server迴應包裡的一個核心，主要是資料的一種編碼結構，跟我之前講的LengthEncodedInteger和LengthEncodedString很類似，也主要分為三個部分
最小資料長度（包含）|最大資料長度（不包含）|資料長度|格式 ---|---|---| 1 |251| 1個位元組|1位元組 + 具體資料 251 |2^16| 2個位元組 | 0xFC + 2個位元組資料長度 + 具體資料 2^16 |2^24| 4個位元組 | 0xFD + 4個位元組資料長度 + 具體資料 2^24 |2^64| 8個位元組 | 0xFE + 8個位元組資料長度 + 具體資料 NULL | NULL | 0個位元組 | 0xFB
要注意的一點是如果出現0xFB（251）開頭說明這個資料對應的是MySQL中的NULL。
OK 包
普通的OK包（PREPARE_OK包後面會講到）會在以下幾種情況下產生，由Server傳送給相應的接收方：
- COM_PING: 連線或者測試資料庫
- COM_QUERY： 不需要查詢結果集的操作，比如INSERT, UPDATE, or ALTER TABLE
- COM_REFRESH： 資料重新整理
- COM_REGISTER_SLAVE： 註冊從伺服器
OK 包的主要結構：
| 相對包內容的位置 | 長度（位元組） | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 包頭標識 | 0x00 代表這是一個OK 包 |
| 1 | rows_len | 影響行數 | 相應操作影響的行數，比如一個Update操作的記錄是5條，那麼這個值就為5 |
| 1 + rows_len | id_len | 自增id | 插入一條記錄時，如果是自增id的話，返回的id值 |
| 1 + rows_len + id_len | 2 | 伺服器狀態 | 用於表示伺服器狀態，比如是否是事務模式或者自動提交模式 |
| 3 + rows_len + id_len | 2 | 警告數 | 上次命令引起的警告數 |
| 5 + rows_len + id_len | msg_len | 額外資訊 | 此次操作的一些額外資訊 |
下面是我本機解析的某次正確連線資料庫後的OK packet包，僅供參考：
OK{affectedRows=0, insertId=0, serverStatus=2, message='....'}
複製程式碼Error 包
顧名思義Error 包就是當出現錯誤的時候返回的資訊，比如賬戶驗證不通過，查詢命令不合法，非空欄位未指定值等相關操作，Server端都會向Client端傳送Error 包。
Error 包的主要結構：
| 相對包內容的位置 | 長度（位元組） | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 包頭標識 | 0xFF 代表這是一個Error 包 |
| 1 | 2 | 錯誤程式碼 | 該錯誤的相應錯誤程式碼 |
| 3 | 1 | 標識位 | SQL執行狀態標識位，用'#'進行標識 |
| 4 | 5 | 執行狀態 | SQL的具體執行狀態 |
| 9 | msg_len | 錯誤資訊 | 具體的錯誤資訊 |
比如我們現在已經連線了資料庫，執行
use test_database;
複製程式碼但是我們資料庫中並沒有test_database這個資料庫，我們將會得到相應的錯誤資訊，下面是我本機解析的Error packet包，僅供參考：
Error{errno=1046, sqlState='3D000', message='No database selected'}
複製程式碼EOF Packet
EOF Packet是用於標識某個階段資料結束的標誌包，會在一下幾種情況中產生：
- 結果集中欄位資訊結束的時候；
- 結果集中列資訊結束的時候；
- 伺服器確認停止服務的時候；
- 客戶端傳送COM_SET_OPTION and COM_DEBUG命令後，伺服器迴應的時候；
- 伺服器請求使用MySQL4.1版本之前的認證方式的時候；
EOF 包的主要結構：
| 相對包內容的位置 | 長度（位元組） | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 包頭標識 | 0xFE 代表這是一個EOF 包 |
| 1 | 2 | 警告數 | 上次命令引起的警告數 |
| 3 | 2 | 伺服器狀態 |
這裡要注意的一點，我們上面分析了Data Field的結構，發現它是用0xFE作為長度需要8個位元組編碼值得標識頭，所以我們在判斷一個包是否是EOF 包的時候，需要下面兩個條件：
- 標識頭（第一個位元組）為0xFE；
- 包的總長度小於9個位元組；
Result Set包
Result Set包產生於我們每次資料庫執行需要返回結果集的時候，Server端傳送給我們的包，比如平常的SELECT,SHOW等命令，Result Set包相對比較複雜，主要包含以下五個方面：
| 內容 | 含義 |
|---|---|
| Result Set Header | 返回資料的列數量 |
| Field | 返回資料的列資訊（多個） |
| EOF | 列結束 |
| Row Data | 行資料（多個） |
| EOF | 資料結束 |
我們逐個來分析，首先我們來看Result Set Header。
Result Set Header
Result Set Header表示返回資料的列數量以及一些額外的資訊，其主要結構為：
| 長度 | 含義 |
|---|---|
| 1-9位元組 | 資料的列數量（LengthEncodedInteger編碼格式） |
| 1-9位元組 | 額外資訊（LengthEncodedInteger編碼格式） |
Field
Field表示Result Set中資料列的具體資訊，可出現多次，具體次數取決於Result Set Header中資料的列數量，它的主要結構為：
| 長度 | 含義 |
|---|---|
| 4 | 通常為ASCIIz字串def |
| n | 資料庫名稱（Data Field） |
| n | 假如查詢指定了表別名，就是表別名（Data Field） |
| n | 原始的表名（Data Field） |
| n | 假如查詢指定了列別名，就是列別名（Data Field） |
| n | 原始的列名（Data Field） |
| 1 | 標識位，通常為12，表示接下去的12個位元組是具體的field內容 |
| 2 | field的編碼 |
| 4 | field的長度 |
| 1 | field的型別 |
| 2 | field的標識 |
| 2 | field值的的小數點精度 |
| 2 | 預留位元組 |
| n | 可選元素，如果存在，則表示該field的預設值 |
其中field的型別與標識具體定義和對應變數含義可參考這篇文章：MySQL協議分析
EOF 包
這裡的EOF包是標識這列資訊的結束，具體結構資訊參考上面的EOF包解釋。
Row Data
Row Data含著的是我們需要獲取的資料，一個Result Set包裡面包含著多個Row Data結構(得到的資料可能多行)，每個Row Data中包含著多個欄位值，它們之間沒有間隔，比如我們現在查詢到的資料為（id: 1, name: godpan) 那麼Row Data內容為（1，godpan),這兩個值是連在一起的，對應的值都用LengthEncodedString編碼。
EOF 包
等待Row Data傳送完之後，Server最後會向Client端傳送一個EOF包，標識所有的行資料已經傳送完畢。
PREPARE_OK包
PREPARE_OK包產生在Client端向Server傳送預處理SQL語句，Server進行正確迴應的時候，大家寫寫Java的時候肯定用過PreparedStatement，這裡PreparedStatement的功能就是進行SQL的預處理，預處理的優點比較多，比如效率高，防SQL隱碼攻擊等，有興趣的同學可以自己去學習下。下面是PREPARE_OK包的結構：
| 長度 | 含義 |
|---|---|
| 1 | 0x00（標識是一個OK包） |
| 4 | statement_handler_id（預處理語句id） |
| 2 | number of columns in result set（結果集中列的數量） |
| 2 | number of parameters in query（查詢語句中引數的數量） |
| 1 | 0x00 (填充值) |
| 2 | 警告數 |
比如我現在執執行下面的語句：
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement("SELECT * FROM `godpan_fans` where id=?");
ps.setInteger(1, 1);
ps.executeQuery();
複製程式碼得到下面的PREPARE_OK包，僅供參考：
PSOK{statementId=1, columns=5, parameters=1}
複製程式碼如果上面的columns大於0，以及parameters大於0，則將有額外的兩個包傳輸，分別是columns的資訊以及parameters的資訊，對應資訊結構：
| 內容 | 含義 |
|---|---|
| Field | columns資訊（多個） |
| EOF | columns資訊結束 |
| Field | parameters（多個） |
| EOF | parameters結束 |
到此整個PREPARE_OK包傳送完畢。
Row Data Binary
這個包跟上面提到的Row Data包有什麼差別呢？主要有兩點：
- 用不同的方式定義NULL；
- 資料編碼不再單純的使用LengthEncodedString，而是根據資料型別的不同進行相應的編碼；
後面我會分別解釋這兩點，我們先來看看它的結構：
| 相對包內容的位置 | 長度（位元組） | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 包頭標識 | 0x00 |
| 1 | (col_count+7+2)/8 | Null Bit Map | 前兩位為預留位元組，主要用於區別與其他的幾種包（OK，ERROR，EOF），在MySQL 5之後這兩個位元組都為0X00，其中col_count為列的數量 |
| (col_count+7+2)/8 + 1 | n | column values | 具體的列值，重複多次，根據值型別編碼 |
現在我們來看一下它的兩個特點，首先我們來看它是如何來定義NULL的，首先我們看到他的結構中有一個Null Bit Map，除去兩個標識位，真正用於標識資料資訊的就是(col_count+7)/8位位元組，這裡我先給出結論，後面再給大傢俱體分析：
| 引數個數 | 長度（位元組） | 具體值範圍 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1-8 | 1 | -1, 2^n組合 | 1 = 2^0表示第一個引數為NULL，3 = 2^0 + 2^1表示第一個和第二引數為NULL... |
上面給出了標識NULL的基本演算法，原則是哪個引數（次序為n)為NULL，則Null Bit Map相應的值加上2^n,8個引數為一個週期，以此類推。
接著我們來看一下第二點，是如何用具體值型別來對相應的值進行編碼的，這裡主要分為三類，基本資料型別，時間型別，字串型別；
- 基本資料型別：比如TINYINT使用一個位元組編碼，FLOAT使用四個位元組，DOUBLE使用8個位元組等；
- 時間型別：使用類似LengthEncodedString的編碼方式編碼，具體可參考MySQL_PROTOCOL；
- 字串類：不屬於上面兩類的都屬於字串型別，使用普通的LengthEncodedString；
Execute包
Execute包顧名思義是一個執行包，它是由Client端傳送到Server端的，但它和普通的命令又有點不同，它主要是用來執行預處理語句，並會攜帶相應引數，具體結構如下：
| 長度 | 含義 |
|---|---|
| 1 | COM_EXECUTE（標識是一個Execute包） |
| 4 | 預處理語句id |
| 1 | 遊標型別 |
| 4 | 預留位元組 |
| 0 | 接下去的內容只有在有引數的情況下 |
| (param_count+7)/8 | null_bit_map（描述引數中NULL的情況） |
| 1 | 引數繫結情況 |
| n*2 | 引數型別（依次儲存） |
| n | 引數具體值（非NULL)（依次儲存，使用Row Data Binary方式編碼） |
Execute包從Client端傳送到Server端後可能會得到以下幾個結果：
- OK包
- ERROR包
- Result Set包（可能多個）
我們需要根據包的不同型別來進行不同的處理。
總結
本篇文章主要講述了MySQL的連線方式，通訊過程及協議，以及傳輸包的基本格式和相關傳輸包的型別，內容相對來說，比較多也比較複雜，我也是將近三週才寫完，但總體按照我自學的思路走，不會太繞，有些點可能需要細心思考下，寫的有誤的地方也希望大家能指正，希望對大家有所幫助，後面可能會寫幾個例項和大家一起學習。
