整体结构

整体结构可以分为四部分，从上往下看（MySQL语句执行顺序），依次是网络连接层、系统服务层、存储引擎层、文件系统层。

• 网络连接层： 主要是数据库连接池，会负责所有客户端接入的工作
• 系统服务层：主要包含SQL接口、解析器、优化器、缓存缓冲区
• 存储引擎层：MySQL各大引擎，常用的InnoDB和MyISAM
• 文件系统层：涵盖了所有的日志、数据、索引文件，位于系统硬盘上

客户端负责编写SQL，服务器负责SQL的执行与数据的存储

网络连接层

网络连接层的流程：当一个客户端尝试与MySQL连接时，MySQL内部会分派一条线程负责处理客户端的后续工作。数据库的连接层负责所有客户端的接入工作。 MySQL的连接方式：基于TCP/IP协议建立连接；socket直接连接

连接代码mysql -h 127.0.0.1 -u 用户名 -p 密码 当执行该代码时，会经历TCP的三次握手，同时也支持SSL加密连接。建立连接后，mysql服务端会与客户端建立一个session会话，接着会对客户端登录的用户名和密码进行校验。首先查询自身的用户名信息，判断输入的用户名是否存在，存在的话再判断密码，如密码错误或用户名不存在，则返回1045错误。

实际上，在用户名和密码都正确时，mysql会进行授权操作，查询每个用户的权限，并对其授权，后续sql执行时，会先进行判断是否有执行相应sql的权限。

到这里数据库连接就建立成功了，成功后，Mysql与客户端之间采用半双工的通讯机制。

• 全双工：代表通讯的双方在统一时间内，既可以发送数据，也可以接收数据
• 半双工：同一时刻，单方只能发送数据或者接收数据
• 单工：只能发送或者接收数据

系统服务层

系统服务层包括SQL接口、解析器、优化器、缓存

SQL接口

该接口主要作用：负责处理客户端的SQL语句。当收到SQL语句时，SQL接口将其分给其他组件，然后等待接收执行结果的返回，最后将其返回给客户端 存储过程：预先写好并编译完成的SQL。

触发器与存储过程的不同点：存储过程需要手动调用才执行；触发器可由某个事件主动触发执行

解析器

客户端连接发送的SQL语句，经过SQL接口后会被分发到解析器。 解析器负责词法分析、语义分析、语法树生成，作用：为了验证SQL语句是否正确，以及将SQL语句解析成MySQL能看懂的机器码指令。一旦检测到mysql语句错误，会报错1064错误码

优化器

优化器：负责生成执行计划，例如选择最合适的所i你，选择最合适的join方式，最终选择出一套最有的执行计划。

执行器是不存在的，每个客户端连接在mysql中都用一条线程维护，线程是操作系统最小执行单位，执行器=线程。

缓冲&缓存

引入缓存的目的：为了通过内存的速度弥补磁盘速度对数据库造成的影响，缓冲区可以减少大量的磁盘IO，提高数据库性能。 分为读取缓存、写入缓冲。 读取缓存：select语句的数据缓存、权限缓存、引擎缓存等。mysql对一些经常执行的查询sql语句，将其结果保存在Cache中，下次如果再出现相同的sql语句，直接从内存缓存中命中数据，比读取磁盘高效。但是在高版本的mysql中，移除了查询缓存区，命中率不高，并且带来额外开销。一般程序使用redis做一次缓存。

写入缓冲：先从缓冲区查询是否有自己想要操作的页，有的话，则直接对内存中的数据页进行操作，操作完成后，直接给客户端返回成功的信息，然后mysql会在后台利用一种叫checkpoint的机制，将内存中更新的数据刷写到磁盘。

存储引擎层

存储引擎：InnoDB、MyISAM等

文件系统层

这一层是mysql的基础，基于机器物理磁盘的一个文件系统，包括：配置文件、库表结构文件、数据文件、索引文件、日志文件等。 主要板块：日志板块、数据板块

日志模块

七种常用的日志类型

• binlog：二进制日志，主要记录mysql数据库的所有写操作(增删改)
• redo-log： 重做/重写日志，mysql崩溃时，对于未写进磁盘的操作会记录在里面，用于重启时重新写入(InnoDB专有)
• undo-logs：撤销/回滚日志：记录事务开始前[修改数据]的备份，用于回滚事务
• error-log：错误日志
• general-log：常规日志：mysql收到的每一个查询或sql命令
• slow-log：慢查询日志，记录执行时间较长的sql
• relay-log：中继日志，用于主从复制做数据拷贝

数据模块

不同的数据在磁盘空间中，存储的格式也不相同，这是由存储引擎不同导致的。

• db.opt文件：记录当前数据库所使用的字符集和验证规则等信息
• .frm文件：存储表结构的元数据信息文件，每张表都有该文件
• .MYD文件：存储表中所有数据的文件(MyISAM独有)
• .MYI文件：存储表中索引信息的文件(MyISAM独有)
• .ibd文件：存储表数据和索引信息的文件(InnoDB独有) 从上面可以看出MyISAM引擎和InnoDB的一点不同：MyISAM数据和索引是分开存储，而InnoDB是数据和索引在一个文件进行存储