MySQL深入学习系列1 - 一条sql查询语句是如何执行的？

男娘i 2022-12-05 12:09 115阅读 0赞

# 1 MySQL的整体架构 #

首先应该瞅一瞅MySQL的基本架构，这个图很清楚的展示了从建立连接到接收查询语句、返回结果中间的一系列工作流程：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2ODIyMDI5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
接下来，以输入一条查询语句`select * from user where id = 1;`为例过一遍整个流程。

# 2 SQL语句的执行流程 #

## 2.1 建立连接 ##

毋庸置疑，我们需要先和数据库建立链接，之后才能执行后面的SQL语句。在和数据库建立连接的时候，我们是和连接器打交道，可能需要输入的内容有：`服务器的ip地址`，`mysql的监听端口号`，`用户名`以及`密码`。只要连接数据库成功，连接器会到用户的权限表中查询当前用户所拥有的权限，之后的所有操作逻辑都是依据这个权限进行的（这就意味着：一旦一个用户建立连接之后，即使修改了该用户的权限，那么在当前的连接中该用户的权限也不会更新，修改后的权限之后在下一次连接才会真正生效）。

## 2.2 查询缓存 ##

成功和数据库建立连接之后，你向数据库发送了一条查询语句`select * from user where id = 1;`，出于优化的目的，MySQL首先会在缓存中查询之前有没有执行过这条语句，如果在缓存中有查找到相同的语句，那么就可以直接返回缓存于内存中的查询结果；如果缓存没命中，那么就会继续进行后面的查询流程了，并且MySQL会将查询得到的结果缓存在内存中。

不过查询缓存并没有想象中的那么好用，思考一下：什么时候缓存会失效，需要把缓存的数据删除？可能的场景有：

*  执行了UPDATE更新了表中的某个字段
 *  执行了INSERT在表中插入了新的数据
 *  执行了DELETE删除了表中的某一行
 *  …

上面的几种语句都会更新表中的内容，从而使得SELECT语句得到的结果失效，因此查询缓存的失效非常频繁，对于频繁更新的数据库来说，查询缓存的命中率非常低。

另外，如果两个查询请求的字符串有任何的不同（如空格、注释、大小写等问题）均会导致缓存不命中。

**虽然查询缓存有时可以提升系统的性能，但是由于MySQL缓存系统会实时监测涉及到的每一张表，维护开销较大，在MySQL 8.0版本及之后，直接将查询缓存模块删除了。**

## 2.3 语法解析 ##

如果没有命中缓存，就进入了真正的SQL查询阶段了。分析器的够做就是将客户端发送来的SQL语句（本质上就是一段字符串）解析成MySQL能够识别的内容，这个过程包括词法分析、语法分析、语义分析等阶段。

如果在这个阶段发现任何语句、语法的错误就直接返回了。

## 2.4 查询优化 ##

经过了语法解析阶段，MySQL获取到了需要的信息，比如需要用到哪些表，需要表中的哪些字段等等，但是原始的SQL语句的执行效率可能并不够高效，需要对原始的输入语句进行优化。优化器能够决定使用哪个索引以及join时候的顺序等等，如下面的SQL语句：

SELECT *
    FROM table1
    JOIN table2
    USING(id)
    WHERE table1.c=10
    AND table2.d=20

既可以先从table1中取出c=10的记录的id值，再根据id值关联到table2，再判断table2中的d值是否等于20，也可以反过来先从table2中取出d=20的记录的id值，再根据id值关联到table1，再判断table1中的c值是否等于10。两种方法的执行结果是一样的，但是效率会有所不同，优化器的作用就是决定使用哪一种方案。

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