Mysql用戶訪問工作原理

掌握好其原理有助于我們從整體上來把握這個東西，并且幫助我們在排錯過程中理清思路。接下來，還是從mysql的工作原理開始入手，下面先來一張經典的圖：

上面的圖就是mysql的內部架構，可以清楚的看到Mysql是由SQL接口，解析器，優化器，緩存，存儲引擎組成的。

下面是關于上述部件的介紹：

1. connectors

   與其他編程語言中的sql 語句進行交互，如php、java等。

2. Management Serveices & Utilities

   系統管理和控制工具

3. Connection Pool (連接池)

管理緩沖用戶連接，線程處理等需要緩存的需求

4. SQL Interface (SQL接口)
   接受用戶的SQL命令，并且返回用戶需要查詢的結果。比如select from就是調用SQL Interface

5. 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。
   主要功能：
   a . 將SQL語句分解成數據結構，并將這個結構傳遞到后續步驟，后面SQL語句的傳遞和處理就是基于這個結構的
   b. 如果在分解構成中遇到錯誤，那么就說明這個sql語句是不合理的，語句將不會繼續執行下去

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優化(產生多種執行計劃,最終數據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后再進行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后再進行過濾
   將這兩個查詢條件聯接起來生成最終查詢結果.

7. Cache和Buffer (查詢緩存)
   如果查詢緩存有命中的查詢結果，查詢語句就可以直接去查詢緩存中取數據。
   這個緩存機制是由一系列小緩存組成的。比如表緩存，記錄緩存，key緩存，權限緩存等

8.Engine (存儲引擎)

存儲引擎是MySql中具體的與文件打交道的子系統。也是Mysql最具有特色的一個地方。

Mysql的存儲引擎是插件式的。它根據MySql AB公司提供的文件訪問層的一個抽象接口來定制一種文件訪問機制（這種訪問機制就叫存儲引擎）

SQL 語句執行過程

數據庫通常不會被直接使用，而是由其他編程語言通過SQL語句調用mysql，由mysql處理并返回執行結果。那么Mysql接受到SQL語句后，又是如何處理的呢？

首先程序的請求會通過mysql的connectors與其進行交互，請求到處后，會暫時存放在連接池（connection pool)中并由處理器（Management Serveices & Utilities）管理。當該請求從等待隊列進入到處理隊列，管理器會將該請求丟給SQL接口（SQL Interface）。SQL接口接收到請求后，它會將請求進行hash處理并與緩存中的結果進行對比，如果完全匹配則通過緩存直接返回處理結果；否則，需要完整的走一趟流程：

(1)由SQL接口丟給后面的解釋器（Parser），上面已經說到，解釋器會判斷SQL語句正確與否，若正確則將其轉化為數據結構。

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

(3)確定最優執行計劃后，SQL語句此時便可以交由存儲引擎（Engine）處理，存儲引擎將會到后端的存儲設備中取得相應的數據，并原路返回給程序。

這里有幾點需要注意：

(1)如何緩存查詢數據？
存儲引擎處理完數據，并將其返回給程序的同時，它還會將一份數據保留在緩存中，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，并保留在cache中，等待下次查詢。

(2)buffer與cache的區別？

從上面的圖可以看到，緩存那里實際上有buffer和cache兩個，那它們之間是否有什么不同呢？簡單的說就是，buffer是寫緩存，cache是讀緩存。

(3)如何判斷緩存中是否已緩存需要的數據

這里可能有一個誤區，覺得處理SQL語句的時候，為了判斷是否已緩存查詢結果，會將整個流程走一遍，取得執行結果后再與需要的進行對比，看看是否命中，并以此說，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，那么緩存的優勢又在哪里？？

實際上，并非如此，在第一次查詢后，mysql便將查詢語句以及查詢結果進行hash處理并保留在緩存中，SQL查詢到達之后，對其進行同樣的hash處理后，將兩個hash值進行對照，如果一樣，則命中，從緩存中返回查詢結果；否則，需要整個流程走一遍。