SQL查询语句的执行方式

前言

Mysql架构示意图：

MySQL可以分为Server层和存储引擎层两部分；

Service层包括连接器，查询缓存，分析器，优化器，执行器等，涵盖了大部分的核心功能，所有跨存储引擎的功能都在这一部分实现，比如存储过程SP，触发器Trigger，视图View等；

存储引擎负责数据的存储和提取。其架构是插件式的，支持InnoDB，MyISAM，Memory等多种存储引擎，MySQL5.5.5版本后InnoDB成为默认的存储引擎；在创建表的时候可以使用engine=InnoDB 来执行创建表所使用的引擎；

执行过程

举例说明各个组件的工作方式及流程：

比如有以下一张表，DDL如下：

SQL语句：

连接器

第一步，先连上数据库，这个时候遇到的就是连接器。连接器负责与客户端建立连接，获取权限，维持和管理连接：

然后输入密码，如果密码不正确，那么就会提示：Access denied for user，客户端程序结束运行；

如果密码正确，连接器会到权限表中查询出用户拥有的权限，之后，这个连接中所有的判断逻辑，都依赖于这个时候读到的权限；

连接完成后，如果没有后续的操作，那么就处于空闲状态，可以通过以下命令查看：

如果客户端没有进一步的操作，那么连接器会自动断开，这个参数是由wait_timeout控制，默认时长为8h；

在连接断开后，如果客户端再操作，那么会提示：Lost connection to MySQL server during query;

查询缓存

连接建立完成，就可以执行select语句了，执行逻辑到第二步：查询缓存；

MySQL拿到一个请求后，会先查询缓存（之前执行过的语句及其结果会以key-value的方式存储在内存中，key是查询的语句，value是查询的结果），如果能够在缓存中查询到key，那么这个value就会直接返回客户端；

如果不在缓存中，那么就会执行到后面的阶段，执行完成后执行结果会被保存在缓存中。

注意：尽量不要对更新很频繁的表进行缓存操作：因为只要对一个表进行更新，那么这个表上的所有缓存就会全部失效，因此就会存在很多缓存还未被使用就被清空的情况，这样的查询缓存命中率很低，此外，作废缓存的操作是需要并发控制的，也就是说会有锁，并发量大的时候会出现Waiting for query lock的提示；

针对以上问题，MySQL可以使用query_cache_type进行设置：

query_cache_type=0 表示关闭

query_cache_type=1 表示开启

query_cache_type=2 表示只有在select语句中指定SQL_CACHE的时候才缓存，如：

分析器

如果没有命中缓存，就需要开始执行语句，在执行之前，MySQL需要知道这条语句要做什么，于是分析器的作用就是对SQL进行解析；

分析器首先会进行“词法分析”，由于输入的是多个字符串和空格组成的SQL语句，MySQL需要知道各个字符串代表什么；

以上SQL语句就会被识别：select是一个关键字，表明是一个查询语句。接着将T识别为表明，将ID识别为列；

词法分析后的操作就是语法分析，根据词法分析的结果，词法分析器会根据语法规则，判断输入的SQL是否满足语法，如果语法错误，那么就会提示：You have an error in SQL syntax（一般语法错误会提示第一个出现错误的位置）；

优化器

经过分析器，MySQL就知道这条SQL语句是要做什么了，在执行开始之前，还需要经过优化器的处理。

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；

如下SQL：

这条语句，既可以先从t1表中取出c=100的id值，然后根据ID进行关联t2，再判断t2的d值是不是等于20；

也可以先从t2表中取出d=20的值，再根据ID关联到t1，再判断t1中的c是不是等于100；

这两条执行方法的结果是一致的，但是效率未必，而优化器的作用就是决定使用哪一种方案；

执行器

MySQL通过分析器知道该SQL语句要做什么，而通过优化器确定了怎么做，那么就到了执行的阶段；

开始执行的时候，先判断下是否对该表有执行操作的权限，如果没有，就会提示：* command denied to user * for table *；（以上在查询缓存的时候如果命中缓存，那么会在查询缓存放回结果集的时候，做权限验证）

如果有权限，就会继续执行，打开表的时候，执行器会根据表的引擎的定义，去使用引擎提供的接口。