MySQL是由SQL接口，解析器，优化器，缓存，存储引擎组成的。

MySQL逻辑架构整体分为四层：

（1）最上层：连接层

最上层是一些客户端和连接服务，包含本地的sock通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于tcp/ip的通信，主要完成一些类似于连接处理、授权认证及相关的安全方案，

在该层上引用了线程池的概念，为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于ssl的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。

（2）第二层：SQL服务层

第二层架构主要完成大多数的核心服务功能。如sql接口，并完成缓存的查询。sql的分析和优化 以及部分内置函数的执行。

所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如过程，函数等。在该层，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化如确定查询表的顺序，是否利用索引等。

最后生成相应的执行操作。如select语句，服务器还会查询内部的缓存。如果缓存空间足够大，这样就解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。

（3）第三层：存储引擎层

存储引擎真正的负责MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API与存储引擎进行通信，不同的存储引擎具有的功能不同，这样可以根据自己的实际需进行选取。

（4）第四层：数据存储层

主要是将数据存储在运行于裸设备的文件系统之上，并完成于存储引擎的交互。

三.MySQL原理图各个组件说明

1、connectors

与其他编程语言中的sql 语句进行交互，如php、java等。

2、Management Serveices & Utilities

系统管理和控制工具。

3、Connection Pool (连接池)

管理缓冲用户连接，线程处理等需要缓存的需求。

 4、SQL Interface (SQL接口)

接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from就是调用SQL Interface。

5、Parser （解析器）

SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析。

主要功能：

（1）将SQL语句分解成数据结构，并将这个结构传递到后续步骤，后面SQL语句的传递和处理就是基于这个结构的；

（2）如果在分解构成中遇到错误，那么就说明这个sql语句是不合理的，语句将不会继续执行下去。

 6、Optimizer (查询优化器)

SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化(产生多种执行计划，最终数据库会选择最优化的方案去执行，尽快返会结果) 他使用的是“选取-投影-联接”策略进行查询。

用一个例子就可以理解： select uid,name from user where gender = 1；

这个select 查询先根据where 语句进行选取，而不是先将表全部查询出来以后再进行gender过滤，

这个select查询先根据uid和name进行属性投影，而不是将属性全部取出以后再进行过滤，将这两个查询条件联接起来生成最终查询结果。

 7、Cache和Buffer (查询缓存)

如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等。

 9、Engine (存储引擎)

存储引擎是MySql中具体的与文件打交道的子系统。也是Mysql最具有特色的一个地方。

Mysql的存储引擎是插件式的。它根据MySql AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制（这种访问机制就叫存储引擎）。

 

四 sql语句的执行流程

• 客户端发送一条查询给服务器。
• 服务器先检查查询缓存，如果命中了缓存，则立刻返回存储在缓存中的结果。否则进入下一阶段。
• 服务器端进行SQL解析、预处理，再由优化器生成对应的执行计划。
• MySQL根据优化器生成的执行计划，再调用存储引擎的API来执行查询。
• 将结果返回给客户端。

 

 

查询缓存

 MySQL查询缓存保存查询返回的完整结构。当查询命中该缓存时，MySQL会立刻返回结果，跳过了解析、优化和执行阶段。
 查询缓存系统会跟踪查询中涉及的每个表，如果这些表发生了变化，那么和这个表相关的所有缓存数据都将失效。
 MySQL将缓存存放在一个引用表中，通过一个哈希值引用，这个哈希值包括了以下因素，即查询本身、当前要查询的数据库、客户端协议的版本等一些其他可能影响返回结果的信息。

当判断缓存是否命中时，MySQL不会进行解析查询语句，而是直接使用SQL语句和客户端发送过来的其他原始信息。所以，任何字符上的不同，例如空格、注解等都会导致缓存的不命中。
 当查询语句中有一些不确定的数据时，则不会被缓存。例如包含函数NOW()或者CURRENT_DATE()的查询不会缓存。包含任何用户自定义函数，存储函数，用户变量，临时表，mysql数据库中的系统表或者包含任何列级别权限的表，都不会被缓存。       有一点需要注意，MySQL并不是会因为查询中包含一个不确定的函数而不检查查询缓存，因为检查查询缓存之前，MySQL不会解析查询语句，所以也无法知道语句中是否有不确定的函数。
 事实则是，如果查询语句中包含任何的不确定的函数，那么其查询结果不会被缓存，因为查询缓存中也无法找到对应的缓存结果。

可以看到相关参数设置是否数据缓存：

query_cache_type：0-不启用查询缓存；1-启用，2-启用，默认值为0； 
query_cache_size：设置缓存区总大小，允许设置query_cache_size的值最小为40K，默认1M，推荐设置为：64M/128M；
query_cache_limit：限制缓存区最大能缓存的单条查询记录集大小，默认设置为1M

query_cache_type为1时，只要符合查询缓存的要求，客户端的查询语句和记录集都可以缓存起来，如果SQL中加上 SQL_NO_CACHE将不缓存；

query_cache_type为2时，只要SQL中添加了参数：SQL_CACHE，且符合查询缓存的要求，客户端的查询语句和记录集，则可以缓存起来。

开启查询缓存

设置选项query_cache_type = 1 ，同时设置query_cache_size = 67108864；

注：query_cache_size的值设置在100MB以内即可。在MySQL里查询缓存是由一个全局锁在控制，每次更新查询缓存的内存块都需要进行锁定。

 

关闭查询缓存

设置选项query_cache_type = 0，同时设置query_cache_size = 0。

适用场景

用于频繁提交同一个语句，并且该表数据变化不是很频繁的场景，例如一些静态页面，或者页面中的某块不经常发生变化的信息。

由于查询缓存需要缓存最新数据结果，因此表数据发生任何变化（insert、update、delete或其他可能产生数据变化的操作），都会导致查询缓存被刷新。因而，对于一个更新频率非常低而只读查询频率非常高的场景下，打开查询缓存还是比较有优势的。

 

mysql 1 运行机制+SQL语句执行过程

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