摘要

本文概述了从PHP层发起mysql查询请求到mysql server 返回结果集的工作流程，并简单描述了各层可能涉及到的动作和组件。从全局把握整个交互过程。

PHP层到MySQL层

Php到sql组件层次如下图所示：

ext/mysqli和ext/mysql 是客户端的扩展程序库(库函数) ，在客户端脚本层面的扩展库。 Mysqli库是mysql库的扩展版本，扩展版本增加了列版定（Bind Column）绑定。PDO (PHP Data Object) 是另外一种面向数据对象的扩展库。这些扩展库直接面向编程者，而它的底层实现是mysql连接引擎（如mysqlnd和libmysql ）（参考 http://bbs.chinaunix.net/thread-3679393-1-1.html 、http://blog.csdn.net/treesky/article/details/7286098 ）。

mysqlnd和libmysql 是PHP端（客户端）的数据库连接驱动引擎。libmysql 是通用的数据库连接引擎，而mysqlnd是专属PHP开发的连接引擎，从属于Zend中。
当PHP通过调用扩展库（ext/mysqli和ext/mysql）中的mysql_query() 函数进行数据库查询的时候，Zend引擎将通过mysql（mysqlnd和libmysql）查询引擎向MySQL服务器发出查询请求。

MySQL层的数据查询

MySQL服务器接受到客户端的查询请求后，查询执行过程如上图所示：
1. 查询缓存，如果命中则直接将结果集返回给到客户端，否则进入步骤2
2. 对SQL语句依次进行解析、预处理、查询优化等操作，最终生成查询执行计划（select的查询执行计划可以通过explain select 查看）
3. MySQL服务端的查询执行引擎将依据查询执行计划 调用存储引擎对数据进行查询。当SQL语句的最后一层关联被执行后，将产生查询结果集
4. 查询结果集发送到客户端，传回的方式有两种：MySQL服务端缓存结果集 或 不缓存，这个由参数SQL_BUFFER_RESULT设置。 并且，如果用户设置了SQL_CACHE 那么本次的查询的结果集的一份副本存储于 查询缓存 中（步骤1相关）。

SQL_CACHE参数的启示：
将复杂的（多个关联）查询分解为多条简单的查询，因为
1）简单查询的缓存命中搞、
2）复杂查询结果的缓存易失效（关联太多表）
3）简单查询锁的持有率低

MySQL Server 到 PHP层

通信模式MySQL Server和客户端的通信采用“半双工通信”，意思是：客户端和服务端只能有一个在读，并且另外一个必须是写。

优点：协议简单，客户端和服务端的写权限是互斥的

缺点：无法进行流量控制，一端开始发送消息，另一端要完整的接受这个消息后才能响应它。

启示：服务端查询后的结果集发送给客户端，客户端（客户端的查询引擎，例如mysqlnd）必须完整的接受。所以，如果只需要少数行，记得在sql语句添加使用limit，少用select *。

结果集回传模式结果集回传中，每一行记录都通过 客户端-服务器通信协议进行包装，然后再交接给下层的tcp协议；当然，在tcp层，可以先缓存每行记录的协议包，组成大包在发出（对应用层透明）。

MySQL服务端只有将结果集全部发送给客户端后，才能释放结果集所占用的buffer。

服务端缓存模式

客户端命令： mysql_unbuffer_query()，在客户端的sql驱动扩展（mysqlnd）中不设置结果集的缓存，所以在fecth_array_xxx从结果集中读取一条记录时，需要从服务端的缓冲区中读取。

服务端无缓存模式

客户端命令： mysql_query()，在客户端的sql驱动扩展（mysqlnd）中设置了buffer用于缓存服务端的结果集，所以在fecth_array_xxx从结果集中读取一条记录时，是直接从mysqlnd扩展的缓冲区中取得row。

小结

如果结果集很大： 服务端无缓存模式可以减少服务端的内存压力哟，但是占用客户端的内存。这样只有看情况取舍了。

PHP层到用户层

在客户端，于服务端对接的是mysql扩展引擎（libmysql 或者 mysqlnd），而用户层是通过扩展库（ext/mysql 或 ext/mysqli）和mysql引擎进行交互（启示就是调用引擎的api读取结果集）。

引擎libmysql 和 mysqlnd 的机制并不同，主要区别是mysqlnd是转为php写的，被编译到zend内部。而libmysql是通用的库，zend需要调用该库实现数据库的连接。在这种却别下，mysqlnd和zend具有更好的粘合性，在数据传输到用户层时，少了一层数据的拷贝。具体的架构区别如下图所示。图中，五角星表示缓存 buffer。

ext/mysqli和ext/mysql 是客户端的扩展程序库(库函数) ： 在客户端脚本层面mysqlInd和libmysql 是MySql Server端的驱动程序。其中，libmysql是通用的MySQL查询驱动程序，而mysqlnd是专为PHP设置的基于Zend引擎的SQL驱动，即mysqlnd的数据驱动动作需要经过Zend和mysqlserver交互，而libmysql直接和mysqlserver交互的。

对比：
ext/mysqli（或者ext/mysql）和libmysql的数据库查询中的过程为：
1）mysqi向libmysql驱动发送查询请求
2）Libmysql执行请求并得到结果集存储域libmysql的buffers中
3）Mysqli申请内存：zval指定的一块buffer
4）Mysqii从libmysql拷贝结果集到zval指定的buffer中
ext/mysqli（或者ext/mysql）和mysqlnd的数据库查询中的过程为：
1) mysqi向mysqlnd驱动发送查询请求
2) mysqlnd驱动通过zend引擎执行sql查询，结果集的每一行由一个buffer存储（各个buffer是分散的）
3) Mysqlnd创建多个zval，并指向这些buffers

例如：
在ext/mysql & libmysql 中，libmysql驱动执行SQL语句后得到结果集Row1~Row3，然后ext/mysql将结果集拷贝到zend buffer中，之后mysqli_fetch_xxx函数从该区域内存中读取结果集中的内容。
在ext/mysqli & mysqlInd 中，mysqlnd 驱动执行SQL语句得到结果集Row1~Row3，其中，每个row直接由zend的一个buffer存储，并由一个zval指向。客户端通过映射直接从该内存区域中读取结果实现mysqli_fetch_xxx。

小结

mysqlnd和zend更具有粘合性，在sql查询驱动中，mysqlnd通过zend引擎访问数据库，并直接将将结果存储域zend的buffer中，相比libmysql驱动（独立于zend），少了一次结果集缓存拷贝。

参考

《高性能MySQL》

http://www.cnxct.com/libmysql-mysqlnd-which-is-best-and-what-about-mysqli-pdomysql-mysql/

http://www.cnxct.com/wp-content/uploads/2012/12/andrey-mysqlnd.pdf