深入MySQL（一）：MySQL的组织架构

今天开始将自己所学过的MySQL的知识都尝试融会贯通，并且用写博客的方式记录分享下来。

今天讲的主题是MySQL的组织架构，对于学习一个中间件或者开源项目而言，我觉得最重要的便是先知晓其组织架构，以一个全局的姿态去观察架构之后，再有选择性的深入到细节，才能够学的快且有收获。

MySQL的架构图

根据图可以观察到，MySQL主要是分为Server层与存储引擎层两大块；而客户端的含义非常广泛，理论上只要可以连接到MySQL，就能够算上是一个客户端；我们主要讨论MySQL架构中的Server层与存储引擎层。

Server层

Server层可以看做是将MySQL的共性操作，也就是所有跨存储引擎的操作都放到了这一层进行实现，比如查询、解析、优化、缓存以及所有的内置函数、存储过程、视图、触发器。

连接器的作用主要是判断用户是否可以利用某个账号登录MySQL，其中比较有意思的一点是一旦利用某个账号登录上去MySQL之后，它本次连接的权限便固定了，如果要让修改权限操作生效，那么便需要将本次连接重新连接，这样才会是新的权限。

查询缓存的作用是便是缓存一些热点查询的结果集，然后直接返回。它有很多很多的缺陷，它的实现是利用一个哈希表，将SQL语句的hash对应结果集。

查询缓存的缺陷很明显，主要为两个地方：

1. 映射的Key是SQL语句的hash值，只要与key的查询有任何不一致的地方，都会查询缓存失败。
2. 一旦进行更新，会直接清空缓存表。
   
   这个功能太过于鸡肋，所以直接在8.0中去除，后续也不会再提及。

解析器的作用是解析SQL语句，利用词法分析、语法分析检查SQL语句是否存在语法错误的情况。

优化器的作用便是对SQL语句进行优化，比如索引的选取，连接的顺序等，具体的如何优化在后续的篇章里会介绍；

执行器的作用是生成执行计划，然后调用存储引擎的接口，进行数据的操作。

以上便是Server层的大致内容，总的来说，Server层便是由连接、解析、优化、执行四个部分组成，MySQL的架构将解析与获取数据拆开，也为后续的一些特性的实现提供了基础。

存储引擎层

存储引擎层的操作主要负责的是数据的存储与读取，不同的存储引擎有不同的特性，现在应用最多的存储引擎是Innodb，现在已经是MySQL的默认存储引擎；而在早起的版本中，MySQL的默认存储引擎为MyISAM，后期我们也会有关于这两个存储引擎的比较。

我们所熟知的事务、行锁、多版本并发控制、事务日志都是由存储引擎层实现的，而上述的这些内容，Innodb存储引擎是都支持的，所以MySQL官方后续将其设立为了默认引擎。

存储引擎它底层由数十个底层函数，而Server层是执行器利用组合这些函数来达到读取数据的能力，我比较喜欢把这个过程称为“乐高积木”。

总结

MySQL的基础架构为其后续的细节实现提供了基础，Server层的内容我们后续比较重要的内容是优化器如何进行优化；存储引擎层的内容，我们主要学习Innodb的特性以及在某些条件下，使用其他存储引擎的便利性。

MySQL的成功，与其基础架构具有很大的关联性，在Oracle霸占市场的年代，凭借复制所扩展出来的横向扩展功能让其在数据库市场下独占一角；后续又通过Innodb的出现，优化补充了很多老版本所出现的问题。所以希望各位读者能够根据自己之前的所学，结合这篇文章，对于MySQL的基础架构能够有新的认识。