我们的系统采用数据库连接池的方式去并发访问数据库,然后数据库自己其实也会维护一个连接池,其中管理了各种系统跟这台数据库服务器建立的所有连接。
当我们的系统只要能从数据库连接池获取到一个数据库连接之后,我们就可以执行增删改查的SQL语句了。
一个不变的原则:网络连接必须让线程来处理
现在假设我们的数据库服务器的连接池中的某个连接接收到了网络请求,假设就是一条SQL语句,那么谁负责从这个连接中去监听网络请求?谁负责从网络连接里把请求数据读取出来?网络连接必须得分配给一个线程去进行处理,由一个线程来监听请求以及读取请求数据,比如从网络连接中读取和解析出来一条我们的系统发送过去的SQL语句。
SQL接口:负责处理接收到的SQL语句
当MySQL内部的工作线程从一个网络连接中读取出来一个SQL语句之后,此时会如何来执行这个SQL语句呢?其实SQL是一项伟大的发明,他发明了简单易用的数据读写的语法和模型,即使不会技术,也能轻松学会使用SQL语句。
但如果你要去执行这个SQL语句,去完成底层数据的增删改查,那这就是一项极度复杂的任务了!
所以MySQL内部首先提供了一个组件,就是SQL接口(SQL Interface),他是一套执行SQL语句的接口,专门用于执行我们发送给MySQL的那些增删改查的SQL语句。因此MySQL的工作线程接收到SQL语句之后,就会转交给SQL接口去执行。
查询解析器:让MySQL能看懂SQL语句
接着下一个问题来了,SQL接口怎么执行SQL语句呢?你直接把SQL语句交给MySQL,他能看懂和理解这些SQL语句吗?这个SQL语句,我们用人脑是直接就可以处理一下,只要懂SQL语法的人,立马大家就知道他是什么意思,但是MySQL自己本身也是一个系统,是一个数据库管理系统,他没法直接理解这些SQL语句!所以此时有一个关键的组件要出场了,那就是查询解析器。
这个查询解析器(Parser)就是负责对SQL语句进行解析的。所谓的SQL解析,就是按照既定的SQL语法,对我们按照SQL语法规则编写的SQL语句进行解析,然后理解这个SQL语句要干什么事情。
查询优化器:选择最优的查询路径
当我们通过解析器理解了SQL语句要干什么之后,接着会找查询优化器(Optimizer)来选择一个最优的查询路径。
查询优化器会针对你编写的几十行、几百行甚至上千行的复杂SQL语句生成查询路径树,然后从里面选择一条最优的查询路径出来。相当于他会告诉你,你应该按照一个什么样的步骤和顺序,去执行哪些操作,然后一步一步的把SQL语句就给完成了。
调用存储引擎接口,真正执行SQL语句
最后一步,就是把查询优化器选择的最优查询路径,也就是你到底应该按照一个什么样的顺序和步骤去执行这个SQL语句的计划,把这个计划交给底层的存储引擎去真正的执行。这个存储引擎是MySQL的架构设计中很有特色的一个环节。
真正在执行SQL语句的时候,要不然是更新数据,要不然是查询数据,那么数据存放在哪里?数据库自己就是一个编程语言写出来的系统而已,然后启动之后也是一个进程,执行他里面的各种代码,也就是我们上面所说的那些东西。所以对数据库而言,我们的数据要不然是放在内存里,要不然是放在磁盘文件里,没什么特殊的地方!那么现在问题来了,我们已经知道一个SQL语句要如何执行了,但是我们现在怎么知道哪些数据在内存里?哪些数据在磁盘里?我们执行的时候是更新内存的数据?还是更新磁盘的数据?我们如果更新磁盘的数据,是先查询哪个磁盘文件,再更新哪个磁盘文件?所以这个时候就需要存储引擎了,存储引擎其实就是执行SQL语句的,他会按照一定的步骤去查询内存缓存数据,更新磁盘数据,查询磁盘数据,等等,执行诸如此类的一系列的操作。
MySQL的架构设计中,SQL接口、SQL解析器、查询优化器其实都是通用的,他就是一套组件而已。但是存储引擎的话,他是支持各种各样的存储引擎的,比如我们常见的InnoDB、MyISAM、Memory等等,我们是可以选择使用哪种存储引擎来负责具体的SQL语句执行的。当然现在MySQL一般都是使用InnoDB存储引擎的。
执行器:根据执行计划调用存储引擎的接口
存储引擎可以帮助我们去访问内存以及磁盘上的数据,那么是谁来调用存储引擎的接口呢?
执行器会根据优化器选择的执行方案,去调用存储引擎的接口按照一定的顺序和步骤,就把SQL语句的逻辑给执行了。执行器就会去根据我们的优化器生成的一套执行计划,然后不停的调用存储引擎的各种接口去完成SQL语句的执行计划,大致就是不停的更新或者提取一些数据出来。
