整体概述
大体来说，MySQL可以分为
Server层和存储引擎层两部分。MySQL的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MySQL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等多个存储引擎。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。也就是说，你执行
create table建表的时候，如果不指定引擎类型，默认使用的就是InnoDB。不过，你也可以通过指定存储引擎的类型来选择别的引擎，比如在create table语句中使用engine=memory, 来指定使用内存引擎创建表。不同存储引擎的表数据存取方式不同，支持的功能也不同。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。
server层
接下来结合上述SQL语句，走一遍整个执行流程，依次看下每个组件的作用。
select * from T where ID=10；
连接器
命令行连接
你会先连接到这个数据库上，这时候接待你的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令一般是这么写的：
mysql -h$ip -P$port -u$user -p
输完命令之后，你就需要在交互对话里面输入密码。虽然密码也可以直接跟在
-p后面写在命令行中，但这样可能会导致你的密码泄露。如果你连的是生产服务器，强烈建议你不要这么做。权限认证
连接命令中的
mysql是客户端工具，用来跟服务端建立连接。在完成经典的TCP握手后，连接器就要开始认证你的身份，这个时候用的就是你输入的用户名和密码。- 如果用户名或密码不对，你就会收到一个
Access denied for user的错误，然后客户端程序结束执行。
- 如果用户名密码认证通过，连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后，这个连接里面的权限判断逻辑，都将依赖于此时读到的权限。
这就意味着，一个用户成功建立连接后，即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改，也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后，只有再新建的连接才会使用新的权限设置。
连接超时
连接完成后，如果你没有后续的动作，这个连接就处于空闲状态，你可以在
show processlist命令中看到它。文本中这个图是show processlist的结果，其中的Command列显示为Sleep的这一行，就表示现在系统里面有一个空闲连接。
客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数
wait_timeout控制的，默认值是8小时。如果在连接被断开之后，客户端再次发送请求的话，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，然后再执行请求了。长连接和短连接
数据库里面，长连接是指连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。短连接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接，下次查询再重新建立一个。
建立连接的过程通常是比较复杂的，在使用中要尽量减少建立连接的动作，也就是尽量使用长连接。
MySQL内存占用过多问题
但是全部使用长连接后，你可能会发现，有些时候
MySQL占用内存涨得特别快，这是因为MySQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉（OOM），从现象看就是MySQL异常重启了。解决办法
- 定期断开长连接。使用一段时间，或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后，断开连接，之后要查询再重连。
- 如果你用的是
MySQL 5.7或更新版本，可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证，但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。
java程序建立连接
在
Java系统中去访问一个MySQL数据库，必须得在系统的依赖中加入一个MySQL驱动，有了这个MySQL驱动才能跟MySQL数据库建立连接，然后执行各种各样的SQL语句。这段maven配置中就引入了一个MySQL驱动。这里的
mysql-connector-java就是面向Java语言的MySQL驱动。
MySQL驱动，会在底层跟数据库建立网络连接，有网络连接，接着才能去发送请求给数据库服务器！
然后当我们跟数据库之间有了网络连接之后，我们的Java代码才能基于这个连接去执行各种各样的增删改查SQL语句。
MySQL会提供对应语言的MySQL驱动，让各种语言编写的系统通过MySQL驱动去访问数据库。
数据库连接池
我们用
Java开发了一个Web系统，是部署在Tomcat中的，那么Tomcat本身肯定是有多个线程来并发的处理同时接收到的多个请求。这个时候，如果Tomcat中的多个线程并发处理多个请求的时候，都要去抢夺一个连接去访问数据库的话，那效率肯定是很低下的。如果Tomcat中的每个线程在每次访问数据库的时候，都基于MySQL驱动去创建一个数据库连接，然后执行SQL语句，然后执行完之后再销毁这个数据库连接，可能Tomcat中上百个线程会并发的频繁创建数据库连接，执行SQL语句，然后频繁的销毁数据库连接,会导致系统资源开销比较大,进而影响系统的查询性能。
所以一般我们必须要使用一个数据库连接池，也就是说在一个池子里维持多个数据库连接，让多个线程使用里面的不同的数据库连接去。
执行SQL语句，然后执行完SQL语句之后，不要销毁这个数据库连接，而是把连接放回池子里，后续还可以继续使用。
基于这样的一个数据库连接池的机制，就可以解决多个线程并发的使用多个数据库连接去执行SQL语句的问题，而且还避免了数据库连接使用完之后就销毁的问题。
常见的数据库连接池有
DBCP，C3P0，Druid，等等查询缓存
连接建立完成后，你就可以执行
select语句了。执行逻辑就会来到第二步：查询缓存。MySQL拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。之前执行过的语句及其结果可能会以key-value对的形式，被直接缓存在内存中。key是查询的语句，value是查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到key，那么这个value就会被直接返回给客户端。如果语句不在查询缓存中，就会继续后面的执行阶段。执行完成后，执行结果会被存入查询缓存中。你可以看到，如果查询命中缓存，
MySQL不需要执行后面的复杂操作，就可以直接返回结果，这个效率会很高查询缓存的弊端
但是大多数情况下建议不要使用查询缓存，为什么呢？因为查询缓存往往弊大于利。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。
因此很可能你费劲地把结果存起来，还没使用呢，就被一个更新全清空了。对于更新压力大的数据库来说，查询缓存的命中率会非常低。
除非你的业务就是有一张静态表，很长时间才会更新一次。比如，一个系统配置表，那这张表上的查询才适合使用查询缓存。
好在MySQL也提供了这种“按需使用”的方式。你可以将参数
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，可以用SQL_CACHE显式指定，像下面这个语句一样：select SQL_CACHE * from T where ID=10；
需要注意的是，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。
分析器
如果没有命中查询缓存，就要开始真正执行语句了。首先，MySQL需要知道你要做什么，因此需要对SQL语句做解析。分析器先会做词法分析。
你输入的是由多个字符串和空格组成的一条SQL语句，MySQL需要识别出里面的字符串分别是什么，代表什么。
MySQL从你输入的select这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串T识别成“表名T”，把字符串“ID”识别成“列ID”。做完了这些识别以后，就要做“语法分析”。根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断你输入的这个SQL语句是否满足MySQL语法如果你的语句不对，就会收到
You have an error in your SQL syntax的错误提醒，比如下面这个语句select少打了开头的字母s。elect * from t where ID=1; ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'elect * from t where ID=1' at line 1
一般语法错误会提示第一个出现错误的位置，所以你要关注的是紧接
use near的内容。优化器
在开始执行之前，还要先经过优化器的处理。
优化器是在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。
比如你执行下面这样的语句，这个语句是执行两个表的join：
select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20;
- 既可以先从表t1里面取出c=10的记录的ID值，再根据ID值关联到表t2，再判断t2里面d的值是否等于20。
- 也可以先从表t2里面取出d=20的记录的ID值，再根据ID值关联到t1，再判断t1里面c的值是否等于10。
优化器阶段完成后，这个语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段。
执行器
MySQL通过分析器知道了你要做什么，通过优化器知道了该怎么做，于是就进入了执行器阶段，开始执行语句。
开始执行的时候，要先判断一下你对这个表T有没有执行查询的权限，如果没有，就会返回没有权限的错误，如下所示
select * from T where ID=10; ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'
如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。
比如我们这个例子中的表T中，ID字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：
- 调用
InnoDB引擎接口取这个表的第一行，判断ID值是不是10，如果不是则跳过，如果是则将这行存在结果集中；
- 调用引擎接口取“下一行”，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行。
- 执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。
至此，这个语句就执行完成了。
对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。
你会在数据库的慢查询日志中看到一个
rows_examined的字段，表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。在有些场景下，执行器调用一次，在引擎内部则扫描了多行，因此引擎扫描行数跟
rows_examined并不是完全相同的。engine
存储引擎是处理不同表类型的SQL操作的MySQL组件。InnoDB是默认的和最通用的存储引擎。
MySQL服务器使用可插拔的存储引擎架构，使存储引擎可以加载和卸载到运行中的MySQL服务器。
要确定服务器支持哪些存储引擎，可以使用
SHOW engines 或者 SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.ENGINES语句。“支持”列的值表示该引擎是否可以使用。当选择“YES”、“NO”或“DEFAULT”时，表示该引擎可用、不可用或可用，当前设置为默认存储引擎。mysql> SHOW ENGINES\G *************************** 1. row *************************** Engine: PERFORMANCE_SCHEMA Support: YES Comment: Performance Schema Transactions: NO XA: NO Savepoints: NO *************************** 2. row *************************** Engine: InnoDB Support: DEFAULT Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys Transactions: YES XA: YES Savepoints: YES *************************** 3. row *************************** Engine: MRG_MYISAM Support: YES Comment: Collection of identical MyISAM tables Transactions: NO XA: NO Savepoints: NO *************************** 4. row *************************** Engine: BLACKHOLE Support: YES Comment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) Transactions: NO XA: NO Savepoints: NO *************************** 5. row *************************** Engine: MyISAM Support: YES Comment: MyISAM storage engine Transactions: NO XA: NO Savepoints: NO ...
MySQL各存储引擎对比
InnoDB独有的特性:MVCC、聚簇索引