一、什么是MySQL

• MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典 MySQLAB公司开发，目前属于 Oracle 公司
• MySQL是开源的，可以定制的，采用了GPL协议，可以修改源码来开发自己的 MySQL 系统
• MySQL 使用标准的 SQL 数据语言形式
• MySQL可以允许于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括：C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby、Tcl等
• MySQL支持大型数据库，支持 5000万条记录的数据仓库，32位系统表文件最大可支持4GB，64位系统支持最大的表文件为8TB

二、MySQL逻辑架构 MySQL逻辑架构.png

MySQL的架构可以在多种不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎的架构上，插件式的存储引擎架构将查询处理和其他的系统任务以及数据的存储提取相分离。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。

1、连接层

最上层是一些客户端和连接服务，包含本地 sock 通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于 tcp/ip 的通信。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念，为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于 SSL 的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限

2、服务层

第二层架构主要完成大多数的核心服务功能，如SQL接口，并完成缓存的查询，SQL的分析和优化及部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如过程、函数等。在该层，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化如确定查询表的顺序，是否利用索引等，最后生成响应的执行操作。如果是select语句，服务器还会查询内部的缓存。如果缓存空间足够大，这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能

Management Serveices & Utilities：系统管理和控制工具

SQL Interface：SQL接口。接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果。比如select from 就是调用SQL Interface

Parser：解析器。SQL命令传递到解析器的时候会被解析器验证和解析

Optimizer：查询优化器。SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化，比如有where条件时，优化器来决定先投影还是先过滤

Cache & Buffer：查询缓存。如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等

3、引擎层

存储引擎层，存储引擎真正的负责了MySQL中数据的存储和提取，服务器通过API与存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有的功能不同，这样我们可以根据自己的实际需要进行选取

4、存储层

数据存储层，主要是将数据存储在运行于裸设备的文件系统上，并完成与存储引擎的交换

三、Profile

利用 show profile 可以查看 SQL 的执行周期

1、开启 profile

• 查看 profile 是否开启

SHOW VARIABLES LIKE '%profiling%'

• 开启profile命令

set profiling=1

• 查看最近的几次查询

show profiles

• 根据Query_ID查看SQL的具体执行步骤

show profile cpu,block io for query Query_id

四、SQL

1、SQL查询流程

• MySQL客户端通过协议与MySQL服务器建立连接，发送查询语句，先检查查询缓存，如果命中，直接返回结果，否则进行语法解析，也就是说，在解析查询之前，服务器会先访问查询缓存（Query cache）——它存储 SELECT 语句以及相应的查询结果集。如果某个查询结果已经位于缓存中，服务器就不会再对查询进行解析、优化、以及执行。它仅仅将缓存中的结果返回给用户即可，这将大大提高系统的性能

• 语法解析器和预处理：首先 MySQL 通过关键字将 SQL 语句进行解析，并生成一棵对应的“解析树”。MySQL解析器将使用 MySQL 语法规则验证和解析查询；预处理器则根据一些 MySQL 规则进一步检查解析树是否合法

• 查询优化器当解析树被认为是合法的了，并且由优化器将其转化成执行计划。一条查询可以有很多种执行方式，最后都返回相同的结果。优化器的作用就是找到这其中最好的执行计划

• 然后，MySQL 默认使用的 BTREE 索引，并且一个大致方向是：无论怎么折腾 SQL，至少在目前来说，MySQL最多只用到表中的一个索引

• 编写SQL顺序

SELECT DISTINCT
<select_list>
FROM
<left_table>    <join_type>
JOIN <right_table> ON <join_condition>
WHERE
<where_condition>
GROUP BY
<group_by_list>
HAVING
<having_condition>
ORDER BY
<order_by_condition>
LIMIT <limit_number>

• 机器真正执行的顺序

FROM <left_table>
ON <join_condition>
<join_type> 
JOIN 
<right_table>
WHERE
<where_condition>
GROUP BY
<group_by_list>
HAVING
<having_condition>
SELECT DISTINCT
<select_list>
ORDER BY
<order_by_condition>
LIMIT
<limit_number>

• SQL解析 SQL解析.png

2、MyISAM与InnoDB比较

MyISAM与InnoDB.png

3、各种JOINS image.png