笔记 | 一条SQL查询语句是如何执行的?

笔记 | 一条SQL查询语句是如何执行的?

如梦初醒
2021-09-05 / 0 评论 / 23 阅读 / 正在检测是否收录...
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Mysql主体分两部分

首先,MySQL可以分为Server 层和存储引擎层两部分。

Server 层

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

存储引擎 层

而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。现在最常用的存储引擎是 InnoDB,它从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎

MySQL 的逻辑架构图

连接器

第一步,你会先连接到这个数据库上,这时候接待你的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

如果用户名或密码不对,你就会收到一个"Access denied for user"的错误,然后客户端程序结束执行

如果用户名密码认证通过,连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后,这个连接里面的权限判断逻辑,都将依赖于此时读到的权限 如果要重载权限就要重新链接

链接闲置·sleep

连接完成后,如果你没有后续的动作,这个连接就处于空闲状态,你可以在 show processlist 命令中看到它

show processlist

客户端如果太长时间没动静,连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的,默认值是 8 小时

查询缓存

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

所以,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

如果缓存中能直接查到这个key的话,就会把对应这个key的value直接返回给客户端

但是大多数情况下建议不要使用查询缓存
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

所以,MySQL有这样的一个配置,你可以将参数 query_cache_type 设置成 DEMAND,这样对于默认的 SQL 语句都不使用查询缓存。而对于你确定要使用查询缓存的语句,可以用 SQL_CACHE 显式指定

    mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10;

注意:MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了,也就是说 8.0 开始彻底没有这个功能了

分析器

分析器,是在没有命中缓存的情况下 开始分析sql语句

1.分析器先会做“词法分析”

MySQL 从你输入的"select"这个关键字识别出来,这是一个查询语句。

它也要把字符串“T”识别成“表名 T”,把字符串“ID”识别成“列 ID”

2.第二就要做“语法分析”

判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法

一般语法错误会提示第一个出现错误的位置,所以你要关注的是紧接“use near”的内容。

优化器

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。

同一条sql可以不同的拼接组合查询 但是每一种执行的效率时间都会有所不同 而优化器就是选择最优的组合去查询

执行器

要先判断一下你对这个表 T 有没有执行查询的权限,如果没有,就会返回没有权限的错误,如下所示 (在工程实现上,如果命中查询缓存,会在查询缓存返回结果的时候,做权限验证。查询也会在优化器之前调用 precheck 验证权限)

mysql> select * from T where ID=10;

ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'

如果有权限,就打开表继续执行。打开表的时候,执行器就会根据表的引擎定义,去使用这个引擎提供的接口

在没有索引的情况下:

1.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;

2.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。

3.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。

在有索引的情况下:

第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口

之后循环取“满足条件的下一行”这个接口

这些接口都是引擎中已经定义好的。

你会在数据库的慢查询日志中看到一个 rows_examined的字段,表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器> 每次调用引擎获取数据行的时候累加的。
在有些场景下,执行器调用一次,在引擎内部则扫描了多行,因此引擎扫描行数跟 rows_examined 并不是完全相同的。
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