MySQL的基本架构

1. MySQL基本架构

1.1. MySQL架构

MySQL 可以分为 Server 层和存储引擎层两部分。

1. Server 层（上层）

作用：处理所有的通用功能，与存储引擎无关。

包含模块：

• 连接器（Connection）：负责建立连接、用户认证和权限验证。
• 查询缓存（8.0已废弃）：历史上用来缓存查询结果，现在建议通过应用层缓存替代。
• 分析器（Parser）：进行语法和词法分析，把 SQL 转换成解析树（Parse Tree）。
• 优化器（Optimizer）：根据多种执行策略选择最优的执行计划。
• 执行器（Executor）：按照优化器生成的执行计划逐步执行 SQL。

涵盖 MySQL 的大多数核心服务功能，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。

2. 存储引擎层（下层）

作用：负责数据的存储和提取。

常用引擎：

• InnoDB（默认）：支持事务、行级锁和崩溃恢复。
• MyISAM：支持表级锁，不支持事务，已较少使用。
• Memory

不同的存储引擎共用一个Server 层，也就是从连接器到执行器的部分。

对比项	InnoDB	MyISAM
事务支持	✅ 支持事务（ACID）	❌ 不支持事务
锁机制	行级锁（高并发性能好）	表级锁（并发性能差）
崩溃恢复能力	✅ 支持崩溃恢复	❌ 恢复能力差，易损坏
外键支持	✅ 支持外键	❌ 不支持外键
全文索引	5.6+ 开始支持	✅ 支持
数据存储方式	聚集索引（数据和索引在一起）	非聚集索引（数据和索引分开）
空间使用	相对较大	相对较小
读取性能	读写均衡性能较好	读性能较好，写性能差
表损坏概率	低	高
默认引擎	是（MySQL 5.5+ 默认）	否
支持 MVCC	✅ 支持多版本并发控制（MVCC）	❌ 不支持
适合场景	高并发事务处理，数据一致性要求高	以读为主，事务和一致性要求不高

MySQL 常见存储引擎对比：

存储引擎	是否支持事务	是否支持外键	是否支持全文索引	索引类型	特点和用途
InnoDB	✅ 支持	✅ 支持	✅（5.6+）	B+树、聚簇索引	默认引擎，支持事务、崩溃恢复、高并发。适用于大多数业务。
MyISAM	❌ 不支持	❌ 不支持	✅	B+树	存储快，读写分离场景优，但不支持事务，容易数据损坏。
Memory	❌ 不支持	❌ 不支持	❌	哈希表为主	数据存储在内存中，读写极快，重启即丢失。适用于临时计算。
CSV	❌ 不支持	❌ 不支持	❌	无索引	每张表一个 CSV 文件，适合导入导出。几乎不用。
Archive	❌ 不支持	❌ 不支持	❌	无索引	仅支持插入和查询，压缩率高，适合归档历史数据。
Federated	❌ 不支持	❌ 不支持	❌	无索引	表连接远程 MySQL 实例，不存本地数据。
NDB (Cluster)	✅ 支持	✅ 支持	❌	B+树	用于 MySQL Cluster 分布式系统，适合高可用集群部署。

1.2. SQL查询流程

执行流程详解：

1. 连接器（Connection）

• 检查用户账号和密码，校验权限。
• 通过权限后建立连接进入后续流程。

解决MySQL中长连接内存占用太大的问题：

1. 定期断开长连接。使用一段时间，或者程序里面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. 如果你用的是 MySQL 5.7 或更新版本，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权限验证，但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。

2. 分析器（Parser）

• 进行语法分析，识别 SQL 中的关键字、字段名、表名等。
• 输出解析树（Parse Tree）。

3. 优化器（Optimizer）

• 判断是否存在索引，决定是否走全表扫描或使用索引。
• 确定表连接顺序、选择最优执行路径。

4. 执行器（Executor）

• 调用存储引擎接口访问表数据。
• 根据优化器的决策执行操作并返回结果。

在数据库的慢查询日志中看到一个 rows_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加的。

在有些场景下，执行器调用一次，在引擎内部则扫描了多行，因此引擎扫描行数跟 rows_examined 并不是完全相同的。