MySQL的Server层和引擎层到底如何交互？

小伙伴们对数据库编程感兴趣吗？是否正在学习相关知识点？如果是，那么本文《MySQL的Server层和引擎层到底如何交互？》，就很适合你，本篇文章讲解的知识点主要包括MySQL、SQL命令。在之后的文章中也会多多分享相关知识点，希望对大家的知识积累有所帮助！

对于很多开发小伙伴来说，每天写SQL是必不可少的一项工作。

那不知道大家有没有深入了解过，当我们的一条SQL命令被执行时，MySQL是如何把数据从硬盘/内存中查出来并展示到用户面前的呢？

其实MySQL也没有大家想象的那么神秘，当我们从整个架构的角度去看待，MySQL会分为Server层和引擎层。

Server层主要包含连接器、分析器、优化器、执行器，还有各种函数之类的东西等等。

而引擎层就是用来真正处理数据，比如保存数据，提供读写接口供Server使用。

并且引擎层是可插拔的，就是说我们可以使用各种类型的引擎，比如最常见的InnoDB引擎。

甚至你不想使用官方的引擎，自己开发一个也是可以的。

那更进一步，MySQL是如何查询一条数据的呢？

以上图为例，是一个简陋版的普通二级索引B+树结构。

图中的每个颜色代表一个数据页，每个数据页中的数据会按照从小到大的顺序排列，并且会组成一个单向链表，即前一条数据有一个指向后一条数据的指针。不同的数据页之间也会组成一个双向链表。

这样的好处在于，当查询到第一条数据之后，只需要按照顺序查下一条数据，而不用再次从根节点往下查，大大节省了查询效率。

好了，我们回归正题，下面以一个简单的例子，看一下Server层和引擎层是如何分工的。

我们知道，MySQL在执行一条sql之前，会通过优化器生成执行计划，选择合适的索引。

以下面这条sql为例：

SELECT * FROM system_log
WHERE create_time BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-02-01';

我们按照创建时间查询日志表的一些记录，并且对创建时间字段create_time加上索引，那么执行计划就是这样的：

从上图中我们可以看到，MySQL选择了索引index_createTime，执行type是range，表示会按照范围进行查询。

那么Server层和引擎层是如何分工的呢？

1、Server通过执行器调用InnoDB引擎的查询接口，InnoDB引擎根据条件开始定位第一条记录。/2、由于选择使用index_createTime索引，那么InnoDB引擎就会去这颗索引树上，查找符合条件的第一条记录。

而我们使用的是select *，要查询全部的数据，而普通索引树上的叶子节点只保存着索引列和主键列，所以需要拿着主键id去聚簇索引回表，查询一条完整的记录。

查询到完整记录之后，InnoDB就会把这条数据发送给Server，Server把这条数据返回给客户端。（隐藏知识点：MySQL是边查边发的）

3、InnoDB继续查询下一条数据，在上文我们说过，数据页中数据会组成一个单向链表，可以很方便的直接定位到下一条数据，找到下一条数据之后，判断是否符合条件，如果符合，就继续回表查询完整数据，然后再把数据发送给Server，Server再把数据返回到客户端。

就这样，不断的重复这个步骤，直到InnoDB匹配到不符合条件的记录，就停止查询，告诉Server数据已经查完了。

Server层和引擎层的交互大致就是这样的。

总结一下就是：Server调用InnoDB引擎接口查询数据，引擎把数据一条条的查出来并不断的反馈给Server，Server再将数据返回给客户端。

另外，我们可以在上图的执行计划中看到extra中出现了Using index condition的字样，这表示MySQL使用了索引下推的优化策略。

有时我们还能发现extra中会出现Using Where 的提示，这是什么意思呢？

比如我们改一下上面的查询sql，增加一个request_id='232333'的查询条件。

SELECT
 *
FROM
 system_log
WHERE
 create_time BETWEEN '2022-01-01'
 AND '2022-02-01'
 AND request_id = '232333';

再次通过explain查看执行计划：

Using where的意思就是说InnoDB引擎查询到一条数据之后，虽然这条数据满足create_time BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-02-01'这个条件，但是还需要Server层再去判断一下是否符合request_id = '232333'这个条件，两者都符合的情况下，才会被发送到客户端。

大家看到这里应该也清楚MySQL的Server是如何与InnoDB引擎交互的了，下次再遇到面试官问这种问题，相信大家就知道该怎么回答了。

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