下面我給出的是 MySQL 的基本架構(gòu)示意圖蜓耻，從中你可以清楚地看到 SQL 語(yǔ)句在 MySQL 的各個(gè)功能模塊中的執(zhí)行過(guò)程。
大體來(lái)說(shuō)械巡，MySQL 可以分為 Server 層和存儲(chǔ)引擎層兩部分刹淌。
Server 層包括連接器、查詢緩存讥耗、分析器有勾、優(yōu)化器、執(zhí)行器等古程，涵蓋 MySQL 的大多數(shù)核心服務(wù)功能柠衅，以及所有的內(nèi)置函數(shù)（如日期、時(shí)間籍琳、數(shù)學(xué)和加密函數(shù)等）菲宴，所有跨存儲(chǔ)引擎的功能都在這一層實(shí)現(xiàn)，比如存儲(chǔ)過(guò)程趋急、觸發(fā)器喝峦、視圖等。
而存儲(chǔ)引擎層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取呜达。其架構(gòu)模式是插件式的谣蠢，支持 InnoDB、MyISAM查近、Memory 等多個(gè)存儲(chǔ)引擎眉踱。
現(xiàn)在最常用的存儲(chǔ)引擎是 InnoDB，它從 MySQL 5.5.5 版本開(kāi)始成為了默認(rèn)存儲(chǔ)引擎霜威。也就是說(shuō)，你執(zhí)行 create table 建表的時(shí)候，如果不指定引擎類型强经，默認(rèn)使用的就是 InnoDB眼滤。
比如，在 create table 語(yǔ)句中使用 engine=memory, 來(lái)指定使用內(nèi)存引擎創(chuàng)建表大猛。不同存儲(chǔ)引擎的表數(shù)據(jù)存取方式不同扭倾，支持的功能也不同。
連接器
第一步挽绩，連接器：負(fù)責(zé)跟客戶端建立連接膛壹、獲取權(quán)限、維持和管理連接唉堪。
mysql -h$ip -P$port -u$user -p
連接命令中的 mysql 是客戶端工具模聋，用來(lái)跟服務(wù)端建立連接。在完成經(jīng)典的 TCP 握手后巨坊，連接器就要開(kāi)始認(rèn)證你的身份撬槽，這個(gè)時(shí)候用的就是你輸入的用戶名和密碼。
（1）如果用戶名或密碼不對(duì)趾撵，你就會(huì)收到一個(gè)"Access denied for user"的錯(cuò)誤侄柔，然后客戶端程序結(jié)束執(zhí)行。
（2）如果用戶名密碼認(rèn)證通過(guò)占调，連接器會(huì)到權(quán)限表里面查出你擁有的權(quán)限暂题。之后，這個(gè)連接里面的權(quán)限判斷邏輯究珊，都將依賴于此時(shí)讀到的權(quán)限薪者。
這就意味著，一個(gè)用戶成功建立連接后剿涮，即使你用管理員賬號(hào)對(duì)這個(gè)用戶的權(quán)限做了修改言津，也不會(huì)影響已經(jīng)存在連接的權(quán)限攻人。修改完成后，只有再新建的連接才會(huì)使用新的權(quán)限設(shè)置悬槽。
連接完成后怀吻，如果你沒(méi)有后續(xù)的動(dòng)作，這個(gè)連接就處于空閑狀態(tài)初婆，你可以在 show processlist 命令中看到它蓬坡。文本中這個(gè)圖是 show processlist 的結(jié)果，其中的 Command 列顯示為“Sleep”的這一行磅叛，就表示現(xiàn)在系統(tǒng)里面有一個(gè)空閑連接屑咳。
mysql> show processlist;
+----+------+-----------+------+---------+------+-------+------------------+
| Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info |
+----+------+-----------+------+---------+------+-------+------------------+
| 23 | root | localhost | NULL | Query | 0 | init | show processlist |
+----+------+-----------+------+---------+------+-------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>
客戶端如果太長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)動(dòng)靜，連接器就會(huì)自動(dòng)將它斷開(kāi)弊琴。這個(gè)時(shí)間是由參數(shù) wait_timeout 控制的兆龙，默認(rèn)值是 8 小時(shí)。
如果在連接被斷開(kāi)之后访雪，客戶端再次發(fā)送請(qǐng)求的話详瑞，就會(huì)收到一個(gè)錯(cuò)誤提醒： Lost connection to MySQL server during query。這時(shí)候如果你要繼續(xù)臣缀，就需要重連坝橡，然后再執(zhí)行請(qǐng)求了。
但是全部使用長(zhǎng)連接后精置，有時(shí)候 MySQL 占用內(nèi)存漲得特別快计寇，這是因?yàn)?MySQL 在執(zhí)行過(guò)程中臨時(shí)使用的內(nèi)存是管理在連接對(duì)象里面的。這些資源會(huì)在連接斷開(kāi)的時(shí)候才釋放脂倦。所以如果長(zhǎng)連接累積下來(lái)番宁，可能導(dǎo)致內(nèi)存占用太大，被系統(tǒng)強(qiáng)行殺掉（OOM）赖阻，從現(xiàn)象看就是 MySQL 異常重啟了蝶押。
怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？你可以考慮以下兩種方案火欧。
1棋电、定期斷開(kāi)長(zhǎng)連接。使用一段時(shí)間苇侵，或者程序里面判斷執(zhí)行過(guò)一個(gè)占用內(nèi)存的大查詢后赶盔，斷開(kāi)連接，之后要查詢?cè)僦剡B榆浓。
2于未、如果你用的是 MySQL 5.7 或更新版本，可以在每次執(zhí)行一個(gè)比較大的操作后，通過(guò)執(zhí)行 mysql_reset_connection 來(lái)重新初始化連接資源烘浦。這個(gè)過(guò)程不需要重連和重新做權(quán)限驗(yàn)證抖坪，但是會(huì)將連接恢復(fù)到剛剛創(chuàng)建完時(shí)的狀態(tài)。
查詢緩存
查詢緩存：MySQL 拿到一個(gè)查詢請(qǐng)求后谎倔，會(huì)先到查詢緩存看看柳击，之前是不是執(zhí)行過(guò)這條語(yǔ)句。之前執(zhí)行過(guò)的語(yǔ)句及其結(jié)果可能會(huì)以 key-value 形式被直接緩存在內(nèi)存中片习。key 是查詢的語(yǔ)句，value 是查詢的結(jié)果蹬叭。
如果查詢能夠直接在這個(gè)緩存中找到 key藕咏，那么這個(gè) value 就會(huì)被直接返回給客戶端。如果語(yǔ)句不在查詢緩存中秽五，就會(huì)繼續(xù)后面的執(zhí)行階段孽查。執(zhí)行完成后，執(zhí)行結(jié)果會(huì)被存入查詢緩存中坦喘。
如果查詢命中緩存盲再，MySQL 不需要執(zhí)行后面的復(fù)雜操作，就可以直接返回結(jié)果瓣铣，這個(gè)效率會(huì)很高答朋。
但是大多數(shù)情況下我會(huì)建議你不要使用查詢緩存，為什么呢棠笑？因?yàn)椴樵兙彺嫱状笥诶瓮搿２樵兙彺娴氖Х浅ｎl繁，只要有對(duì)一個(gè)表的更新蓖救，這個(gè)表上所有的查詢緩存都會(huì)被清空洪规。因此很可能你費(fèi)勁地把結(jié)果存起來(lái)，還沒(méi)使用呢循捺，就被一個(gè)更新全清空了斩例。對(duì)于更新壓力大的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，查詢緩存的命中率會(huì)非常低从橘。除非你的業(yè)務(wù)就是有一張靜態(tài)表念赶，很長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)更新一次。比如洋满，一個(gè)系統(tǒng)配置表晶乔，那這張表上的查詢才適合使用查詢緩存。
MySQL 也提供了這種“按需使用”的方式牺勾。你可以將參數(shù) query_cache_type 設(shè)置成 DEMAND正罢，這樣對(duì)于默認(rèn)的 SQL 語(yǔ)句都不使用查詢緩存。而對(duì)于你確定要使用查詢緩存的語(yǔ)句驻民，可以用 SQL_CACHE 顯式指定翻具，像下面這個(gè)語(yǔ)句一樣：
mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10履怯；
需要注意的是，MySQL 8.0 版本直接將查詢緩存的整塊功能刪掉了裆泳，也就是說(shuō) 8.0 開(kāi)始徹底沒(méi)有這個(gè)功能了叹洲。
分析器
如果沒(méi)有命中查詢緩存，就要開(kāi)始真正執(zhí)行語(yǔ)句了工禾。
分析器：會(huì)做“詞法分析”运提、“語(yǔ)法分析”。
優(yōu)化器
優(yōu)化器：是在表里面有多個(gè)索引的時(shí)候闻葵，決定使用哪個(gè)索引民泵；或者在一個(gè)語(yǔ)句有多表關(guān)聯(lián)（join）的時(shí)候，決定各個(gè)表的連接順序槽畔。
比如你執(zhí)行下面這樣的語(yǔ)句栈妆，這個(gè)語(yǔ)句是執(zhí)行兩個(gè)表的 join：
mysql> select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20;
（1）既可以先從表 t1 里面取出 c=10 的記錄的 ID 值，再根據(jù) ID 值關(guān)聯(lián)到表 t2厢钧，再判斷 t2 里面 d 的值是否等于 20鳞尔。
（2）也可以先從表 t2 里面取出 d=20 的記錄的 ID 值，再根據(jù) ID 值關(guān)聯(lián)到 t1早直，再判斷 t1 里面 c 的值是否等于 10寥假。
作用：這兩種執(zhí)行方法的邏輯結(jié)果是一樣的，但是執(zhí)行的效率會(huì)有不同莽鸿，而優(yōu)化器的作用就是決定選擇使用哪一個(gè)方案昧旨。
執(zhí)行器
開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)候，要先判斷一下你對(duì)這個(gè)表 T 有沒(méi)有執(zhí)行查詢的權(quán)限祥得，如果沒(méi)有兔沃，就會(huì)返回沒(méi)有權(quán)限的錯(cuò)誤，如下所示 (在工程實(shí)現(xiàn)上级及，如果命中查詢緩存乒疏，會(huì)在查詢緩存返回結(jié)果的時(shí)候，做權(quán)限驗(yàn)證饮焦。查詢也會(huì)在優(yōu)化器之前調(diào)用 precheck 驗(yàn)證權(quán)限)怕吴。
mysql> select * from T where ID=10;
ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'
如果有權(quán)限，就打開(kāi)表繼續(xù)執(zhí)行县踢。打開(kāi)表的時(shí)候转绷，執(zhí)行器就會(huì)根據(jù)表的引擎定義，去使用這個(gè)引擎提供的接口硼啤。
比如我們這個(gè)例子中的表 T 中议经，ID 字段沒(méi)有索引，那么執(zhí)行器的執(zhí)行流程是這樣的：
（1）調(diào)用 InnoDB 引擎接口取這個(gè)表的第一行，判斷 ID 值是不是 10煞肾，如果不是則跳過(guò)咧织，如果是則將這行存在結(jié)果集中；
（2）調(diào)用引擎接口取“下一行”籍救，重復(fù)相同的判斷邏輯习绢，直到取到這個(gè)表的最后一行。執(zhí)行器將上述遍歷過(guò)程中所有滿足條件的行組成的記錄集作為結(jié)果集返回給客戶端蝙昙。
至此闪萄，這個(gè)語(yǔ)句就執(zhí)行完成了。
對(duì)于有索引的表耸黑，執(zhí)行的邏輯也差不多桃煎。第一次調(diào)用的是“取滿足條件的第一行”這個(gè)接口，之后循環(huán)取“滿足條件的下一行”這個(gè)接口大刊，這些接口都是引擎中已經(jīng)定義好的。
你會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)的慢查詢?nèi)罩局锌吹揭粋€(gè) rows_examined 的字段三椿，表示這個(gè)語(yǔ)句執(zhí)行過(guò)程中掃描了多少行缺菌。這個(gè)值就是在執(zhí)行器每次調(diào)用引擎獲取數(shù)據(jù)行的時(shí)候累加的搜锰。
在有些場(chǎng)景下伴郁，執(zhí)行器調(diào)用一次，在引擎內(nèi)部則掃描了多行蛋叼，因此引擎掃描行數(shù)跟 rows_examined 并不是完全相同的焊傅。我們后面會(huì)專門(mén)有一篇文章來(lái)講存儲(chǔ)引擎的內(nèi)部機(jī)制，里面會(huì)有詳細(xì)的說(shuō)明狈涮。
