02_MySQL 的架构设计

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2024-08-10

线程：处理网络连接

先思考一个问题，数据库连接池中的某个连接接收到了网络请求，那么谁来负责监听这个连接的网络请求？谁来负责把请求数据从网络连接里读取出来？

如果有了解过计算机基础知识，可能会知道一点，那就是网络连接必须分配给一个线程去处理，由一个线程来监听请求以及读取请求的数据

比如从网络连接中读取和解析出来一条业务系统发送的 SQL 语句，如下图所示

我们接着思考一下，当 MySQL 内部的工作线程从一个网络连接中读取出来一个 SQL 之后，会如何来执行这个 SQL 语句呢？

我们可以很轻松的学会使用 SQL 语句，但是执行这个 SQL 语句去完成底层数据的增删改查，这就非常复杂了

所以 MySQL 内部首先提供了一个组件，那就是 SQL 接口（SQL Interface），专门用来执行我们发送给 MySQL 的 SQL 语句

因此 MySQL 的工作线程接收到 SQL 语句之后，就会转交给 SQL 接口去执行，如下图

我们再接着思考一下，SQL 接口怎么执行 SQL 语句呢？直接把 SQL 语句交给 MySQL，他能看懂和理解这些 SQL 语句吗？

假设我们现在有这么一个 SQL 语句

select id, name, age from user where id = 1;

如果是懂 SQL 语法的人立马就能看懂，但是 MySQL 本身就是一个数据库管理系统，他没法直接理解这些 SQL 语句

所以此时有一个关键组件出场了，那就是查询解析器

查询解析器负责对 SQL 语句进行解析，比如将上面这个 SQL 语句拆解成以下几个部分：

所谓的 SQL 解析就是按照既定的 SQL 语法，对我们按照 SQL 语法规则编写的 SQL 语句进行解析，然后理解这个 SQL 语句要做什么事情，如下图所示

通过解析器理解了 SQL 语句要干什么之后，接着就会找查询优化器选择一个最优的查询路径

查询优化器的工作原理后续我们会重点分析，我们先用一个简单的例子来理解一下所谓的最优查询路径是什么

还是用前面那个 SQL，从 user 表查询 id 字段值等于 1 的数据，从查询出来的数据中提取 id, name, age 这三个字段，要做什么明白了，但是应该怎么来实现呢？

要完成这个查询我们有以下几个查询路径（单纯用来理解，不代表真实的 MySQL 原理）

1、直接定位到 user 表中 id 字段值等于 1 的数据，从查询出来的数据中提取 id, name, age 这三个字段的值
2、把 user 表中每一行数据的 id, name, age 三个字段的值都查出来，然后从查询到的数据中过滤出来 id 字段值等于 1 的数据，取 id, name, age 三个字段的值

看完上面两种实现路径，我们可以发现，要完成这个 SQL 语句的目标，两个路径都可以做到，但是哪一种更好呢？

显然感觉第一种查询路径会更好一些，查询优化器大概就是干这个事情的，针对 SQL 语句生成查询路径树，然后从里面选择一条最优的查询路径

相当于会告诉你，应该按照什么样的步骤和顺序，去执行哪些操作，然后一步一步的把 SQL 语句完成，如下图所示