全解MySQL之架构篇：自顶向下深入剖析MySQL整体架构_mysql架构演进

二、MySQL整体结构浅析

本章作为MySQL系列的开篇之作，当然也有一定的原因，毕竟只有先对MySQL的整体架构有了一个宏观的认知，才能更好的理解每个细节点的知识。

MySQL与我们开发项目时相同，为了能够合理的规划整体架构设计，也会将整个MySQL服务抽象成几个大的模块，然后在内部进行实现，因此先来看看MySQL的整体架构，开局先上一张图：

从上往下看，依次会分为网络连接层、系统服务层、存储引擎层、以及文件系统层，往往编写SQL后，都会遵守着MySQL的这个架构往下走。

• 连接层：主要是指数据库连接池，会负责处理所有客户端接入的工作。
• 服务层：主要包含SQL接口、解析器、优化器以及缓存缓冲区四块区域。
• 存储引擎层：这里是指MySQL支持的各大存储引擎，如InnoDB、MyISAM等。
• 文件系统层：涵盖了所有的日志，以及数据、索引文件，位于系统硬盘上。

OK~，除了上述的四层外，还有客户端，这个客户端可以是各类编程语言，如Java、Go、Python、C/C++、PHP、Node、.Net....，也可以是一些数据库的可视化软件，例如Navicat、SQLyog等，也可以是mysql-cli命令行工具。总之，只要能与MySQL建立网络连接，都可以被称为是MySQL的客户端。

MySQL-Server就是上述图中的那玩意儿，一般来说，客户端负责编写SQL，而服务端则负责SQL的执行与数据的存储。

对MySQL的整体架构有了简单了解后，接下来详细的拆解一下MySQL-Server的每个层面。

三、网络连接层

当一个客户端尝试与MySQL建立连接时，MySQL内部都会派发一条线程负责处理该客户端接下来的所有工作。而数据库的连接层负责的就是所有客户端的接入工作，MySQL的连接一般都是基于TCP/IP协议建立网络连接，因此凡是可以支持TCP/IP的语言，几乎都能与MySQL建立连接。

其实MySQL还支持另一种连接方式，就是Unix系统下的Socket直连，但这种方式一般使用的较少。

虽然MySQL是基于TCP/IP协议栈实现的连接建立工作，但并非使用HTTP协议建立连接的，一般建立连接的具体协议，都会根据不同的客户端实现，如jdbc、odbc...这类的。在这里先暂且不纠结连接MySQL时的协议类型，先来看看一般是怎么连接MySQL的？如下：

mysql -h 127.0.0.1 -uroot -p123456

例如上述这条指令，-h表示MySQL所在的服务器IP地址，-u表示本次连接所使用的用户名，-p则代表着当前用户的账号密码，当执行这条指令后，会与MySQL-Server建立网络连接。当然，MySQL也支持SSL加密连接，如果采用这种方式建立连接，那还会经过[《SSL多次握手过程》，当握手结束，网络建立成功后，则会开始正式的数据库连接建立工作。

TCP网络连接建立成功后，MySQL服务端与客户端之间会建立一个session会话，紧接着会对登录的用户名和密码进行效验，MySQL首先会查询自身的用户表信息，判断输入的用户名是否存在，如果存在则会判断输入的密码是否正确，如若密码错误或用户名不存在就会返回1045的错误码，如下信息：

ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'zhuzi'@'localhost' (using password: YES)

如果你在连接数据库的过程中，出现了上述的错误信息，那绝对是你输入的用户名或密码错误导致的，当账号及密码正确时，此时就会进入MySQL的命令行，接下来可以执行SQL操作。

但实际上，在用户名和密码都正确的情况下，MySQL还会做一些些小动作，也就是会进行授权操作，查询每个用户所拥有的权限，并对其授权，后续SQL执行时，都会先判断是否具备执行相应SQL语句的权限，然后再执行。

OK~，经过上述流程后数据库连接就建立成功了，数据库连接建立成功后，MySQL与客户端之间会采用半全工的通讯机制工作，与之对应的还有“双全工、单工”的工作模式：

• 双全工：代表通讯的双方在同一时间内，即可以发送数据，也可以接收数据。
• 半全工：代表同一时刻内，单方要么只能发送数据，要么只能接受数据。
• 单工&#x