【MySQL】运行原理（一）：整体架构

亦凉 2022-10-31 15:55 184阅读 0赞

MySQL 的发展历史和版本分支：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>时间</th> 
   <th>里程碑</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1996 年</td> 
   <td>MySQL1.0 发布。它的历史可以追溯到 1979 年，作者 Monty 用 BASIC 设计的一个报表工具。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1996 年 10 月</td> 
   <td>3.11.1 发布。MySQL 没有 2.x 版本。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2000 年</td> 
   <td>ISAM 升级成 MyISAM 引擎。MySQL 开源。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2003 年</td> 
   <td>MySQL4.0 发布，集成 InnoDB 存储引擎</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2005 年</td> 
   <td>MySQL5.0 版本发布，提供了视图、存储过程等功能。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2008 年</td> 
   <td>MySQLAB 公司被 Sun 公司收购，进入 SunMySQL 时代。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2009 年</td> 
   <td>Oracle 收购 Sun 公司，进入 OracleMySQL 时代。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2010 年</td> 
   <td>MySQL5.5 发布，InnoDB 成为默认的存储引擎。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2016 年</td> 
   <td>MySQL 发布 8.0.0 版本。为什么没有 6、7？5.6 可以当成 6.x，5.7 可以当 成 7.x。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

因为 MySQL 是开源的（也有收费版本），所以在 MySQL 稳定版本的基础上也发展出来了很多的分支，就像 Linux 一样，有Ubuntu、RedHat、CentOS、 Fedora 、Debian等等。大家最熟悉的应该是MariaDB，因为CentOS7里面自带了一个MariaDB。它是怎么来的呢？Oracle收购MySQL之后，MySQL创始人之一Monty担心MySQL数据库发展的未来（开发缓慢，封闭，可能会被闭源），就创建了一个分支MariaDB，默认使用全新的Maria存储引擎，它是原MyISAM存储引擎的升级版本。

其他流行分支：

*  Percona Server 是MySQL重要的分支之一，它基于InnoDB存储引擎的基础上，提升了性能和易管理性，最后形成了增强版的XtraDB引擎，可以用来更好地发挥服务器硬件上的性能。
 *  国内也有一些MySQL的分支或者自研的存储引擎，比如网易的InnoSQL，极数云舟的ArkDB。

我们操作数据库有各种各样的方式，比如Linux 系统中的命令行，比如数据库工具Navicat，比如程序，例如Java语言的JDBC API或者ORM框架。但大家有没有思考过，当我们的工具或者程序连接到数据库之后，实际上发生了什么事情？它的内部是怎么工作的？

## MySQL架构 ##

基于上面分析的流程，我们一起来梳理一下MySQL的内部模块。

### 1.模块详解 ###

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-X8355hj5-1603815339191)(MySQL执行一条SQL的流程.assets/image-20201027175312083.png)\]][img-X8355hj5-1603815339191_MySQL_SQL_.assets_image-20201027175312083.png]

1.  Connector：用来支持各种语言和SQL的交互，比如PHP，Python，Java的 JDBC
2.  Management Serveices & Utilities：系统管理和控制工具，包括备份恢复、MySQL复制、集群等等
3.  Connection Pool：连接池，管理需要缓冲的资源，包括用户密码权限线程等等
4.  SQL Interface：用来接收用户的SQL命令，返回用户需要的查询结果
5.  Parser：用来解析SQL语句
6.  Optimizer：查询优化器
7.  CacheandBuffer：查询缓存，除了行记录的缓存之外，还有表缓存，Key缓存，权限缓存等等
8.  Pluggable Storage Engines：插件式存储引擎，它提供API给服务层使用，跟具体的文件打交道

### 2.架构分层 ###

总体上，我们可以把MySQL分成三层，跟客户端对接的连接层，真正执行操作的服务层，和跟硬件打交道的存储引擎层（参考MyBatis：接口、核心、基础）。

1.  连接层
    
    我们的客户端要连接到MySQL服务器3306端口，必须要跟服务端建立连接，那么管理所有的连接，验证客户端的身份和权限，这些功能就在连接层完成。
2.  服务层
    
    连接层会把SQL语句交给服务层，这里面又包含一系列的流程：比如查询缓存的判断、根据SQL调用相应的接口，对我们的SQL语句进行词法和语法的解析（比如关键字怎么识别，别名怎么识别，语法有没有错误等等）。
    
    然后就是优化器，MySQL底层会根据一定的规则对我们的 SQL语句进行优化，最后再交给执行器去执行。
3.  存储引擎
    
    存储引擎就是我们的数据真正存放的地方，在MySQL里面支持不同的存储引擎。再往下就是内存或者磁盘。

## 总结脑图 ##

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