MySQL基础架构：一条SQL“查询语句”是如何执行的

0. MySQL的基础架构图：

（图片来自极客时间：https://time.geekbang.org/column/article/68319）

大体来说，MySQL可以分为Server层（服务器层） 和 存储引擎层 两部分。

Server层 包括 连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，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。

而 存储引擎层 负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的，支持InnoDB、MyISAM、Memory等多种存储引擎。现在最常用的存储引擎是 InnoDB，它从MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。

从图中不难看出，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。
下面依次看下每个组件的作用。

1. 连接器：

客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将其断开。
这个时间是由参数 wait_timeout 控制的，默认值是8小时。

mysql> show global variables like "%timeout";
+---------------------+-------+
| Variable_name       | Value |
+---------------------+-------+
| interactive_timeout | 28800 |
| wait_timeout        | 28800 |
+---------------------+-------+

如果在连接被断开之后，客户端再次发起请求的话，就会收到一个错误提醒：
Lost connection to MySQL server during query.
这时候如果你要继续，就需要重连，然后再执行请求。（mysql_ping + reconnect_opt）

由于连接建立的过程复杂且开销大，一般建议使用长连接。而长连接有一个问题就是MySQL在执行过程中临时使用的内存都会存放到连接对象中，长时间不释放持续累积会导致内存占用过大。

解决方式是：
客户端主动定期断开长连接，或者执行一个占用内存的大查询后断开连接再重连：
调用执行 ‘mysql_reset_reconnection’ 来重新初始化连接资源，无需重连、无需权限验证，会使连接恢复到新建完成时的状态。

int mysql_reset_connection(MYSQL *mysql);

2.查询缓存：

查询缓存弊大于利，查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。除非你的业务就是一张静态表，很长时间才会更新一次。

可以将参数 ‘query_cache_type’ 设置成 DEMAND，这样对于默认的SQL语句都不使用查询缓存，而对于你确定要使用查询缓存的语句可以使用 ‘SQL_CACHE’ 显式指定：

mysql> select SQL_CACHE * from T where ID = 10;

MySQL 8.0 版本 直接将查询缓存的整块功能删掉了，也就是说 8.0 开始彻底没有这个功能了。

3.分析器：

分析器：通过分析器 知道要做什么。

分析器 先做 “词法分析”，再做“语法分析”，“词法分析”将select等关键字从你输入的字符串中识别出来，再识别出表名、列名 等；“语法分析”检查输入的语法是否有错误，例如“select”输入成了“elect”。

4.优化器：

优化器：通过优化器知道 该怎么做。

当表里有多个索引时，优化器决定使用哪个索引；
或者当一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。

select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c = 10 and t2.d = 20;

5.执行器：

开始执行的时候，要先判断一下你对这个表是否有执行查询的权限。

select * from T where ID = 10;

执行过程是这样的：

如果这个表没有索引，则执行器调用 存储引擎的 ‘取下一行’ 接口，取出数据后判断ID的值是否等于10，如果不是则跳过，如果是则将这行存入到结果集中，重复调用存储引擎的接口取下一行，直到取到这个表的最后一行。

如果这个表有索引，则执行器调用存储引擎的 ‘取满足条件的第一行’ 接口，之后循环调用 ‘取满足条件的第一行’ 接口，这些都是存储引擎中已经定义好的。