⚠️ 说明：不同数据库的具体实现架构不同，下图与流程展示的是数据库系统中常见的通用设计思想

Step 1：传输层（Transport Layer）

  • 客户端通过传输层协议（如 TCP）向数据库发送 SQL 语句

  • 负责：

    • 网络通信
    • 请求数据的接收与响应返回

Step 2：命令解析器（Command Parser）

  • 接收 SQL 语句并进行：

    • 语法分析（Syntax Analysis）
    • 语义分析（Semantic Analysis）

  • 分析完成后，生成 查询树（Query Tree）

    • 查询树是 SQL 语句的结构化表示

Step 3：优化器（Optimizer）

  • 接收查询树

  • 根据统计信息和代价模型进行优化

  • 生成 执行计划（Execution Plan）

    • 决定：

      • 使用哪个索引
      • 表的访问顺序
      • 连接方式（如 Nested Loop、Hash Join 等）

Step 4：执行器（Executor）

  • 接收执行计划
  • 按照执行计划逐步执行 SQL
  • 不直接访问磁盘，而是通过下层模块获取数据

Step 5：访问方法（Access Methods）

  • 提供 具体的数据访问逻辑

  • 根据执行计划：

    • 决定如何访问数据（全表扫描、索引扫描等）

  • 从存储引擎中 读取或修改数据

Step 6：缓冲区管理器（Buffer Manager，读操作）

适用于 只读查询（如 SELECT）

  • 访问方法判断 SQL 是否为 只读语句

  • 若是 SELECT：

    • 将请求交给 缓冲区管理器

  • 缓冲区管理器负责：

    • 优先从 缓存（Buffer Cache） 中查找数据
    • 若缓存未命中，则从 磁盘数据文件 读取数据

Step 7：事务管理器（Transaction Manager，写操作）

适用于 UPDATE / INSERT 等修改操作

  • 如果 SQL 是更新或插入语句：

    • 请求交给 事务管理器

  • 事务管理器负责：

    • 事务的开启、提交、回滚
    • 维护事务状态
    • 保证事务的一致性与隔离性

Step 8：锁管理器（Lock Manager）

  • 在事务执行过程中：

    • 数据需要处于 加锁状态

  • 锁管理器负责：

    • 管理各种锁（行锁、表锁等）
    • 协调并发访问
    • 防止脏读、丢失更新等问题

  • 最终保证事务满足 ACID 特性

    • 原子性（Atomicity）
    • 一致性（Consistency）
    • 隔离性（Isolation）
    • 持久性（Durability）