基本架构示意图

image.png
大致来说，MySQL可以分为 server 层和存储引擎层两个部分。
server 层包含连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，涵盖 MySQL 的大部分核心服务功能，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等），所有跨存储引擎的功能都在这一层实现，比如存储过程、触发器、视图等。
存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的，支持多个引擎。

连接器

第一步，先连接数据库，这时候就是连接器起作用。它负责和客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。
数据库里面，长连接是指连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。短连接则是指每次执行几次查询就断开连接，下次查询再重新建立。
建立连接比较复杂，所以尽量使用长连接。但是，有时候使用长连接 MySQL 占用内存涨的很快，原因是MySQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉，就是 MySQL 异常重启了。解决方案如下：

  1. 定期断开长连接。使用一段时间后，或者程序中判断执行过一个占用内存的大查询后断开连接，之后要查询再重连；
  2. 如果使用的是 MySQL 5.7 及以后版本，可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行 mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做验证。

    查询缓存

    连接建立后，就可以执行 select 语句了。执行逻辑就会来到第二步：查询缓存。
    MySQL 拿到一个查询请求后，会先到查询缓存查询。之前执行的语句及其结果可能会以 key-value 对形式，被直接缓存在内存中。key 是查询语句，value 是查询的结果。如果能在这个缓存中找到 key，这个 value 就会被直接返回到客户端。
    如果不在查询缓存，就会继续执行后面的步骤。执行完成后，执行结果会被存入查询缓存中。可以看到，如果查询缓存命中，MySQL 不需要执行后面的复杂操作，就可以返回结果，效率高。
    但是大多情况下建议不使用查询缓存！！！！因为查询缓存往往弊大于利。
    查询缓存的失效非常频繁，只要对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。对于更新压力大的数据库来说，查询缓存的命中率非常低。

    分析器

    如果没有命中查询缓存，就要开始真正执行语句了。首先，MySQL 需要知道你要做什么，因此需要对 SQL 语句做解析。
    分析器会先做“词法分析”。输入的是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句，MySQL 需要识别里面的字符串分别是什么，代表什么。
    MySQL 从你输入的 “select” 这个关键词识别出来，这是一个查询语句。等等。
    做完这些识别后，就要做“语法分析”。根据语法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 是否满足 MySQL 语法。

    优化器

    经过了分析器，MySQL 就知道了你要做什么。在开始执行前，还要先经过优化器的处理。
    优化器是在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联的时候，决定各个表的连接顺序。
    优化器阶段完成后，这个语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段。

    执行器

    MySQL 通过分析器知道了你要做什么，通过优化器知道了该怎么做，于是就进入了执行器 阶段，开始执行语句。
    开始执行的时候，要先判断一个你对这个表有没有查询权限，如果没有，就会返回没有权限的错误（如果命中查询缓存，会在查询缓存返回结果的时候，做权限验证）。
    如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。
    在数据库慢查询日志中看到一个 row_examined 的字段，表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累积的。