mysql工作原理詳細介紹

1、Mysql的組成部分

Mysql由SQL接口，解析器，優化器，緩存，儲存引擎組成的。

2、Mysql工作原理圖

#3、Mysql原理圖各個元件說明

3-1：connectors

與其他程式語言中的sql 語句進行交互，如php、java等。

3-2：Management Serveices & Utilities

系統管理與控制工具

3-3、Connection Pool (連接池)

管理緩衝用戶連接，執行緒處理等需要快取的需求

3-4、 SQL Interface (SQL介面)

接受使用者的SQL命令，並且傳回使用者需要查詢的結果。例如select from就是呼叫SQL Interface

3-5、 Parser （解析器）

#SQL指令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析。

解析器主要功能：

a . 將SQL語句分解成資料結構，並將這個結構傳遞到後續步驟，後面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，語句將不會繼續執行下去

3-6、Optimizer (查詢優化器)

SQL語句在查詢之前會使用查詢優化器對查詢進行最佳化(產生多種執行計劃,最終資料庫會選擇最優化的方案去執行,盡快返會結果) 他使用的是「選取-投影-聯接」策略進行查詢。

用一個例子就可以理解： select uid,name from user where gender = 1;

這個select 查詢先根據where 語句進行選取，而不是先將表全部查詢出來以後再進行gender過濾

這個select查詢先根據uid和name進行屬性投影，而不是將屬性全部取出以後再進行過濾

將這兩個查詢條件聯接起來產生最終查詢結果.

3-7、 Cache和Buffer (查詢快取)

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型快取組成的。例如表格緩存，記錄緩存，key緩存，權限緩存等

3-8、Engine (儲存引擎)

儲存引擎是MySql中特定的與檔案打交道的子系統，也是Mysql最具有特色的一個地方。

Mysql的儲存引擎是外掛式的。它根據MySql AB公司提供的檔案存取層的一個抽象介面來客製化一種檔案存取機制（這種存取機制就叫儲存引擎）。

4、SQL語句執行過程

資料庫通常不會直接使用，而是由其他程式語言透過SQL語句呼叫mysql，由mysql處理並回傳執行結果。那麼Mysql接受到SQL語句後，又是如何處理的呢？

 首先程式的請求會透過mysql的connectors與其進行交互，請求到後，會暫時存放在連接池（connection pool)中並由處理器（Management Serveices & Utilities）管理。當該請求從等待佇列進入處理佇列，管理器會將該請求丟給SQL介面（SQL Interface）。 SQL介面接收到請求後，它會將請求進行hash處理並與快取中的結果進行對比，如果完全匹配則透過快取直接傳回處理結果；否則，需要完整的走一趟流程：

# (1)由SQL介面丟給後面的解釋器（Parser），解譯器會判斷SQL語句正確與否，若正確則將其轉換為資料結構。

 (2)解釋器處理完，便來到後面的優化器（Optimizer），它會產生多種執行計劃,最終資料庫會選擇最優化的方案去執行,盡快返會結果。

 (3)確定最優執行計畫後，SQL語句此時便可以交由儲存引擎（Engine）處理，儲存引擎將會到後端的儲存裝置中取得對應的數據，並原路返回給程式。

5、注意

(1)如何快取查詢資料

儲存引擎處理完數據，並將其傳回給程式的同時，它也會將一份資料保留在快取中，以便更快速的處理下一次相同的請求。具體情況是，mysql會將查詢的語句、執行結果等進行hash，並保留在cache中，等待下次查詢。

(2)buffer與cache的差異

從mysql原理圖可以看到，快取那裡其實有buffer和cache兩個，那它們之間的差別：

簡單的說就是，buffer是寫緩存，cache是​​讀緩存。

(3)如何判斷快取中是否已快取所需的資料

這裡可能有一個誤區，覺得處理SQL語句的時候，為了判斷是否已快取查詢結果，會將整個流程走一遍，取得執行結果後再與需要的進行對比，看看是否命中，並以此說，既然不管緩存中有沒有緩存到查詢內容，都要整個流程走一遍，那緩存的優勢在哪？

其實不是這樣，在第一次查詢後，mysql便將查詢語句以及查詢結果進行hash處理並保留在緩存中，SQL查詢到達之後，對其進行同樣的hash處理後，將兩個hash值進行對照，如果一樣，則命中，從快取中返回查詢結果；否則，需要整個流程走一遍。

希望本文能為學習資料庫的同學提供一些幫助，文中若有不對的地方請指出，不勝感激！

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