一、基础构架
1.概述
MySQL 可以分为 Server 层和存储引擎层两部分，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。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，不同的存储引擎共用一个 Server。
2.Server层
连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。
- 注意连接成功之后，再改变权限，下次连接权限生效。
- 建立连接的过程比较复杂的，建议在使用中要尽量减少建立连接的动作，尽量使用长连接。
- 为避免使用长连接累积造成OOM，一是定期断开长连接。二是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。
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。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。
建议系统配置表上的查询使用查询缓存。
没有命中查询缓存，需要对 SQL 语句做解析，用到分析器，MySQL 需要识别出里面的字符串分别是什么，代表什么。
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。
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；有权限之后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。
二、一条sql语句如何更新
1.概述
与查询流程不一样的是，更新流程涉及两个重要的日志模块：redo log（重做日志）和 binlog（归档日志）
2.redo log
- redo log 是 InnoDB 引擎特有的日志
- redo log 是物理日志，记录的是“在某个数据页上做了什么修改”。
- redo log 是循环写的，空间固定会用完；
- 当有一条记录需要更新的时候，InnoDB 引擎就会先把记录写到 redo log里面，并更新内存，这个时候更新就算完成了。
- InnoDB 引擎会在适当的时候，将这个操作记录更新到磁盘里面。
- InnoDB 的 redo log 是固定大小的，比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件的大小是 1GB，那么redo log总共可以记录 4GB 的操作。从头开始写，写到末尾就又回到开头循环写,如图所示。
- 有了 redo log，InnoDB 可以保证即使数据库发生异常重启，之前提交的记录都不会丢失，这个能力称为 crash-safe。
3.bin log
- binlog，是Server 层的日志。
- binlog 日志只能用于归档。
- binlog 是没有 crash-safe 能力。
- binlog 是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1 ”。
- binlog 是可以追加写入的。“追加写”是指 binlog 文件写到一定大小后会切换到下一个，并不会覆盖以前的日志。
4.更新语句两阶段提交（mysql> update T set c=c+1 where ID=2;）
- 执行器先找引擎取 ID=2 这一行。ID 是主键，引擎直接用树搜索找到这一行。
- 如果 ID=2 这一行所在的数据页本来就在内存中，就直接返回给执行器；否则，需要先从磁盘读入内存，然后再返回。
- 执行器拿到引擎给的行数据，把这个值加上 1，比如原来是 N，现在就是 N+1，得到新的一行数据，再调用引擎接口写入这行新数据。
- 引擎将这行新数据更新到内存中，同时将这个更新操作记录到 redo log 里面，此时 redo log 处于 prepare 状态。然后告知执行器执行完成了，随时可以提交事务。
- 执行器生成这个操作的 binlog，并把 binlog 写入磁盘。
- 执行器调用引擎的提交事务接口，引擎把刚刚写入的 redo log 改成提交（commit）状态，更新完成。
5.总结
- redo log 用于保证 crash-safe 能力。innodb_flush_log_at_trx_commit 这个参数设置成 1 的时候，表示每次事务的 redo log 都直接持久化到磁盘。这个参数我建议你设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后数据不丢失。
- sync_binlog 这个参数设置成 1 的时候，表示每次事务的 binlog 都持久化到磁盘。这个参数我也建议你设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后 binlog 不丢失。