Mysql逻辑模块组成

　总的来说，MySQL可以看成是二层架构，第一层我们通常叫做SQL Layer，在MySQL数据库系统处理底层数据之前的所有工作都是在这一层完成的，包括权限判断，sql解析，执行计划优化，query cache的处理等等；第二层就是存储引擎层，通常叫做Storage Engine Layer，也就是底层数据存储操作实现部分，由多种存储引擎共同组成。所以，可以用如下图来MySQL的基础架构。

　　　　　　　　　　　　　　


SQL Layer中包含了多个子模块

1、  初始化模块

　　初始化模块就是在MySQL Server启动的时候，对整个系统做各种各样的初始化操作，比如各种buffer,cache结构的初始化和内存空间的申请，各种系统变量的初始化设定，各种存储引擎的初始化设置，等等。

2、  核心API

　　核心API模块主要是为了提供一些非常高效的底层操作功能的优化实现，包括各种底层数据结构的实现，特殊算法的实现，字符串处理，数字处理等，小文件I/O，格式化输出，以及最重要的内存管理部分。

3、  网络交互模块

底层网络交互模块抽象出底层网络交互所使用的接口API，实现底层数据的接收与发送，以方便其他各个模块调用，以及对一部分的维护。

4、  Client & Server 交互协议模块

　　　任何C/S结构的软件系统，都肯定贵有自己独有的信息交换协议，MySQL也不例外。MySQL的Client & Server交互协议模块部分，实现了客户端与MySQL交互过程中的所有协议。当然这些协议都是建立在现有的OS和网络协议基础上的。

5、  用户模块

　　用户模块所实现的功能，主要包括用户的登陆连接权限控制和用户的授权管理。他就像MySQL的大门守卫一样，决定是否给来访者“开门”。

6、  访问控制模块

　　造访客人进门了就可以想干嘛就干嘛么？为了安全考虑，这时候就需要访问控制模块实时监控客人的每一个动作，给不同的客人以不同的权限。访问控制模块实现的功能就是根据用户模块中各用户的授权信息，以及数据库自身特有的各种约束，来控制用户对数据的访问。用户模块和访问控制模块两者结合起来，组成了MySQL整个数据库系统的权限安全管理功能。

7、  连接管理、连接线程和线程管理

　　　连接管理模块负责监听对MySQL Server的各种请求，接收连接请求，转发所有连接请求到线程管理模块，每一个连接上的MySQL Server的客户端请求都会被分配（或创建）一个连接线程为其单独服务。而连接线程的主要工作就是负责MySQL Server与客户端的通信，接收客户端的命令请求，传递Server端的结果信息等。线程管理模块则负责管理维护这些连接线程，包括线程的创建，线程的cache等。

　　简单的来说:连接模块负责监控和转发连接请求给线程管理模块，线程管理模块负责维护连接线程，连接线程负责与MySQL Server与客户端通信。

8、Query解析和转发模块

　　　在MySQL中我们习惯将所有的Client端发送给Server端命令都成为query，在MySQL Server里面，连接线程接收到客户端的一个query后，会直接将该query传递给专门负责将各种query进行分类然后转发给各个对应的处理模块，这个模块就是query解析和转发模块。其主要工作就是将query语句进行语义和语法解析，然后按照不同的操作类型进行分类，然后做出针对性的转发。

9、  Query Cache模块

　　Query Cache模块在MySQL中是一个非常重要的模块，他的主要功能是将客户端提交给MySQL的Select类query请求的返回结果集cache到内存中，与该query的一个hash值做一个对应。该Query所取数据的基表发生任何的数据变化后，MySQL会自动使该query的Cache失效。在读写比较高的应用系统中，Query Cache对性能的提高是非常显著的。当然它对内存的消耗也是非常大的。

10、  Query优化器模块

　　Query优化器，就是优化客户端请求的query,根据客户端请求的query语句，和数据库中的一些统计信息，在一系列算法的基础上进行分析，得出一个最优的策略，告诉后面的程序如何取得这个query语句的结果。

11、 表变更管理模块

　　表变更管理模块主要是负责完成一些DML和DLL的query，如：update,delete,insert,create table,alter table等语句的处理。

12、 表维护模块

　　表的状态检查，错误修复，以及优化和分析等工作都是表维护模块需要做的事情。

13、  系统状态管理模块

　　系统状态管理模块负责在客户端请求系统状态的时候，将各种状态数据返回给用户，像DBA经常使用show status命令，show variables命令等，所得到的结果就是这个模块返回的。

14、表管理器

　　这个模块从名字上看来很容易和上面的表变更和表维护模块相混淆，但是其功能与变更以及维护模块却完全不同，大家知道，每一个MySQL的表都有一个表的定义文件，也就是*.frm文件。表管理器的主要工作就是维护这些文件，以及一个cache，该cache中的主要内容时各个表的结构信息。此外还维护table级别的锁管理。

15、 日志记录模块

　　日志记录模块主要负责整个系统级别的逻辑层的日志的记录，包括err log，binary log，show query log等。

16、 复制模块

　　复制模块又可以分为Master模块和Slave模块两部分，Master模块主要负责在Relication环境中读取Master端的binary日志，以及与Slave端的I/O线程交互等工作。Slave模块比Master模块索要做的事情稍多一些，在系统中主要体现在两个线程上面。一个是负责从Master请求和接收binary日志，并写入本地relay log中的I/O线程。另外一个是负责从realy log中读取相关日志事件，然后解析成可以在Slave端正确执行并得到和Master端完全相同的结果的命令并再交给Slave执行的SQL线程。

17、 存储引擎接口模块

　　存储引擎接口模块可以说是MySQL数据库中最具有特色的一点了。目前各种数据库产品中，基本上只有MySQL可以实现底层数据存储引擎的插件式管理。这个模块实际上只是一个抽象类，但正是因为它能成功地将各种数据高度抽象化，才成就了今天MySQL可插拔存储引擎的特色。

 

本文参考资料：《MySQL性能调优与架构设计》