前言
我相信每一个程序员都避免不了和数据库打交道，其中Mysql以其轻量、开源成为当下最流行的关系型数据库。Mysql5.0以前以MyISAM作为默认存储引擎，在5.5版本以后，以InnoDB作为默认存储引擎，相比MyISAM，InnoDB完整的支持ACID事务特性,同时支持行级锁，支持事务这一特性也决定了InnoDB代替MyISAM成为主流存储引擎的一大决定性因素。
Mysql系统架构图
mysql整体包含四大部分：
Sql执行流程图
连接层
如上图(Sql执行流程)所示，我们Sql执行首先是客户端向MySQL服务器发送一条查询请求，与connectors交互，连接池认证相关处理。
- 半双工通信：Mysql客户端/服务端通信协议是一种
半双工的通信信道，什么叫半双工呢？半双工指的是允许客户端和服务端双方相互通信，但是同一时刻只允许存在单向通信。对于查询sql来讲，大多数都是客户端发送的查询数据包较小且为单个数据包，服务端返回的数据包较大且较大时大多拆分为多个数据包，多个数据包都需要被客户端完整接收才算是查询结束，这也是为什么在实际开发中要求我们避免使用select *以及增加limlt查询条件的原因之一。 - Connectors(连接器)的职责就是维护上述过程中的连接通到，包括建立连接、权限表验证、维持连接和关闭连接。新建和关闭应该不用过多描述；权限表验证是从
user、host、db等表查出权限，放置在连接的上下文中(也就是说已经打开的链接不受权限变更影响)。维持连接则指的是Connectors需要保障完全接收服务器响应的数据包，不能出现丢包的情况。 - Connection Pool(连接池) ：作为一个单进程多线程的应用，mysql连接也参照实现一种池化
核心层
我们之前说过，核心层包括安全权限(Management Services & Utilities 、)、sql解析(Parser)、缓存(cache)、执行优化(Optimizer)四块，不过还应该再加上SQL Interface(Sql接口)，这一块主要是承担和连接层的交互的作用。所以归纳而言
Caches & Buffers（查询缓存）
对select查询结果做缓存，这个缓存可能包含多个小缓存，缓存的key值是通过查询本身、当前要查询的数据库、客户端协议版本号等一些可能影响结果的信息计算得来。所以两个查询在任何字符上的不同 (例如 : 空格、注释)，都会导致缓存不会命中。
Management Services & Utilities
主要为Mysql的管理服务和一些工具组件，主要作用是对数据的恢复、回滚，以及数据迁移、复制、元数据的管理。主要为以下功能
- 数据库备份和恢复
- 数据库安全管理，如用户及权限管理
- 数据库复制管理
- 数据库集群管理
- 数据库分区，分库，分表管理
- 数据库元数据管理
SQL Interface（SQL 接口）
主要是用来接收Sql信息和返回执行结果.大体可以分以下几类：
- Data Manipulation Language (DML).
- Data Definition Language (DDL).
- 存储过程
- 视图
- 触发器
Parser（查询解析器)
主要是对传递过来sql的分解，先对语法进行验证检查。语法检查通过后，解析器会查询缓存，如果缓存中有对应的语句，就直接返回结果不进行接下来的优化执行操作。
Optimizer（查询优化器）
Optimizer阶段主要就是对sql的优化了，通过系统规则选定最优的执行方案。这个过程包括选择语法、常量转换与计算、无效代码排除、AND/OR等等，必要时还可能查询存储引擎，获得最优策略。
Pluggable Storage Engine(存储引擎层)
作为Mysql最具有特色的一块地方，Mysql将存储引擎作为一个抽象类，InnoDB、MyISAM、BDB、Memory等等都是其子类。5.5版本以后以InnoDB作为其默认实现。目前除mysql以外其他大多都是单一存储引擎。
InnoDB(默认存储引擎)
- 完整的支持ACID事务
- 支持行级锁
- 支持外键
- 使用聚集索引，索引和数据绑在一起在一个逻辑空间上，b+树叶子节点对于主键索引存储的是数据，对于辅助索引(二级索引)对应的则是主键的值
- count扫全表
- 必须存在唯一索引(主键)
MyISAM
- 不支持事务，但是插入和更新更快
- 支持表级锁
- 不支持外键
- 使用非聚集索引，索引和数据分离的，b+树叶子结点均存储的是实体数据文件地址的指针
- count走变量不走全表
- 唯一索引非必要
文件系统层
磁盘最小单位是512字节，操作系统是4KB，mysql里最小的是page（页面）有16K
因为基于存储引擎的不同，底层文件结构也会有些不同，比如InnoDB：frm是表定义文件，ibd是数据文件，而MyISAM：myd是数据文件，myi是索引文件。InnoDB还有redo Log、undo Log
结尾
本篇博客作为一个Mysql全局概览的介绍，由连接层自上而下的说明了整个Mysql的结构组成，但是Mysql核心还是在存储引擎上，所以后面会专门拿出一篇博文来介绍InnoDB默认引擎，巩固自己的知识点。
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