一、SQL语句执行过程
一、MySQL架構圖
?MySQL邏輯架構圖,可以分為 Server 層和存儲引擎層兩部分。
????????Server 層包括連接器、查詢緩存、分析器、優化器、執行器等,涵蓋 MySQL 的大多數核心服務功能,以及所有的內置函數(如日期、時間、數學和加密函數等),所有跨存儲引擎的功能都在這一層實現,比如存儲過程、觸發器、視圖等。
????????存儲引擎層負責數據的存儲和提取。其架構模式是插件式的,支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多個存儲引擎。現在最常用的存儲引擎是 InnoDB
1、連接器
????????第一步,你會先連接到這個數據庫上,這時候接待你的就是連接器。連接器負責跟客戶端建立連接、獲取權限、維持和管理連接。連接命令一般是這么寫的:
mysql -h ip ? P ip -Pip?Pport -u$user -p
2、查詢緩存
????????連接建立完成后,你就可以執行 select 語句了。執行邏輯就會來到第二步:查詢緩存。
????????MySQL 拿到一個查詢請求后,會先到查詢緩存看看,之前是不是執行過這條語句。之前執行過的語句及其結果可能會以 key-value 對的形式,被直接緩存在內存中。key 是查詢的語句,value 是查詢的結果。如果你的查詢能夠直接在這個緩存中找到 key,那么這個 value 就會被直接返回給客戶端。
????????如果語句不在查詢緩存中,就會繼續后面的執行階段。執行完成后,執行結果會被存入查詢緩存中。你可以看到,如果查詢命中緩存,MySQL 不需要執行后面的復雜操作,就可以直接返回結果,這個效率會很高。
????????但是大多數情況下我會建議你不要使用查詢緩存,為什么呢?因為查詢緩存往往弊大于利。
????????查詢緩存的失效非常頻繁,只要有對一個表的更新,這個表上所有的查詢緩存都會被清空。因此很可能你費勁地把結果存起來,還沒使用呢,就被一個更新全清空了。對于更新壓力大的數據庫來說,查詢緩存的命中率會非常低。除非你的業務就是有一張靜態表,很長時間才會更新一次。比如,一個系統配置表,那這張表上的查詢才適合使用查詢緩存。
3、分析器
????????如果沒有命中查詢緩存,就要開始真正執行語句了。首先,MySQL 需要知道你要做什么,因此需要對 SQL 語句做解析。
????????分析器先會做“詞法分析”。你輸入的是由多個字符串和空格組成的一條 SQL 語句,MySQL 需要識別出里面的字符串分別是什么,代表什么。
????????MySQL 從你輸入的"select"這個關鍵字識別出來,這是一個查詢語句。它也要把字符串“T”識別成“表名 T”,把字符串“ID”識別成“列 ID”。
????????做完了這些識別以后,就要做“語法分析”。根據詞法分析的結果,語法分析器會根據語法規則,判斷你輸入的這個 SQL 語句是否滿足 MySQL 語法。
????????如果你的語句不對,就會收到“You have an error in your SQL syntax”的錯誤提醒,比如下面這個語句 select 少打了開頭的字母“s”。
mysql> elect * from t where ID=1;
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near ‘elect * from t where ID=1’ at line 1
一般語法錯誤會提示第一個出現錯誤的位置,所以你要關注的是緊接“use near”的內容。
4、優化器
????????經過了分析器,MySQL 就知道你要做什么了。在開始執行之前,還要先經過優化器的處理。
????????優化器是在表里面有多個索引的時候,決定使用哪個索引;或者在一個語句有多表關聯(join)的時候,決定各個表的連接順序。比如你執行下面這樣的語句,這個語句是執行兩個表的 join:
mysql> select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20;
既可以先從表 t1 里面取出 c=10 的記錄的 ID 值,再根據 ID 值關聯到表 t2,再判斷 t2 里面 d 的值是否等于 20。
也可以先從表 t2 里面取出 d=20 的記錄的 ID 值,再根據 ID 值關聯到 t1,再判斷 t1 里面 c 的值是否等于 10。
這兩種執行方法的邏輯結果是一樣的,但是執行的效率會有不同,而優化器的作用就是決定選擇使用哪一個方案。
????????優化器階段完成后,這個語句的執行方案就確定下來了,然后進入執行器階段。如果你還有一些疑問,比如優化器是怎么選擇索引的,有沒有可能選擇錯等等,沒關系,我會在后面的文章中單獨展開說明優化器的內容。
5、執行器
????????MySQL 通過分析器知道了你要做什么,通過優化器知道了該怎么做,于是就進入了執行器階段,開始執行語句。
????????開始執行的時候,要先判斷一下你對這個表 T 有沒有執行查詢的權限,如果沒有,就會返回沒有權限的錯誤,如下所示 (在工程實現上,如果命中查詢緩存,會在查詢緩存返回結果的時候,做權限驗證。查詢也會在優化器之前調用 precheck 驗證權限)。
mysql> select * from T where ID=10;
ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user ‘b’@‘localhost’ for table ‘T’
如果有權限,就打開表繼續執行。打開表的時候,執行器就會根據表的引擎定義,去使用這個引擎提供的接口。
比如我們這個例子中的表 T 中,ID 字段沒有索引,那么執行器的執行流程是這樣的:
調用 InnoDB 引擎接口取這個表的第一行,判斷 ID 值是不是 10,如果不是則跳過,如果是則將這行存在結果集中;
調用引擎接口取“下一行”,重復相同的判斷邏輯,直到取到這個表的最后一行。
執行器將上述遍歷過程中所有滿足條件的行組成的記錄集作為結果集返回給客戶端。
至此,這個語句就執行完成了。
????????對于有索引的表,執行的邏輯也差不多。第一次調用的是“取滿足條件的第一行”這個接口,之后循環取“滿足條件的下一行”這個接口,這些接口都是引擎中已經定義好的。
????????你會在數據庫的慢查詢日志中看到一個 rows_examined 的字段,表示這個語句執行過程中掃描了多少行。這個值就是在執行器每次調用引擎獲取數據行的時候累加的。
????????在有些場景下,執行器調用一次,在引擎內部則掃描了多行,因此引擎掃描行數跟 rows_examined 并不是完全相同的。我們后面會專門有一篇文章來講存儲引擎的內部機制,里面會有詳細的說明。
二、小結
今天我給你介紹了 MySQL 的邏輯架構,希望你對一個 SQL 語句完整執行流程的各個階段有了一個初步的印象。由于篇幅的限制,我只是用一個查詢的例子將各個環節過了一遍。如果你還對每個環節的展開細節存有疑問,也不用擔心,后續在實戰章節中我還會再提到它們。
一個sql語句執行順序:
FROM ---> ON ---> AND ---> JOIN ---> WHERE ---> GROUP BY ---> HAVING ---> SELECT ---> DISTINCT ---> ORDER BY ---> TOP
1.FROM
2.ON
3.JOIN
4.WHERE
5.GROUP BY
6.WITH CUBE or WITH ROLLUP
7.HAVING
8.SELECT
9.DISTINCT
10.ORDER BY
11.TOP
總結
以上是生活随笔為你收集整理的一、SQL语句执行过程的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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