一条SQL语句是怎样执行的

有一个数据表,只有ID属性列,以select * from T where ID = 10为例

先看一张Mysql的架构图,如下:


image.png

连接器

第一步,需要连接到数据库上,这个时候接待我们的就是连接器,连接器负责根客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接
一般连接命令如下:
mysql -h$ip -P$port -u$user -p
输完命令后,就需要在交互对话框输入密码。
连接命令中的mysql是客户端工具,用来根服务器建立连接,在完成经典的TCP握手后,连接器就开始认证我们的身份,这个时候用的就是输入的用户名和密码。

  1. 如果用户名或者这密码不对,会产生一个"Access denied for user"的错误,然后客户端程序执行结束
  2. 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,之后再链接里的权限判断逻辑,都将以来此时读到的权限。这就意味着,一个用户成功建立连接后,即便管理员对这个用户的权限做了修改,也不会影响到已经存在的连接权限。修改完成后,只有再次建立新的连接才会使用新的权限设置。
    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,可以使用show processlist查看,其中Command为Sleep对的表示,现在这个连接是空闲的。
    如果客户端太长没动静,连接器就会自动将它断开,这个参数时候wait_timeout控制的。默认是8小时

如果在连接被断开之后,客户端再次发送请求的话,就会收到一个Lost connection toMYSQL server during query。这个时候需要重连。

数据库里面,长连接是指连接成功后,如果客户端持续有请求,则一直使用同一个连接。短链接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接,下次查询寻再重新连级一个
在全部使用长连接之后,MYSQ占用内存涨的特别快,这是因为MYSQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象俩面的。这些资源只有在断开的时候才会释放。所以如果行i拦截积累下来可能会导致占用内存太大,从而被系统强行杀掉(OOM Out Of Memory),从表现看来就是MYSQL异常重启了。
解决方案如下:

  1. 定期断开长连接。使用一段时间或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询之后断开连接。
  2. 如果使用5.7+版本之后,可以在每次执行一个较大的操作之后,通过mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证,但是会将连接恢复到刚刚创建完的状态

查询缓存

连接建立完之后,就可以执行select雅居乐,执行逻辑会来到第二步:查询缓存。
Mysql拿到一个查询请求之后,会先到查询缓存看看,之前是不是执行过这条sql语句。执行执行语句及其结果会以Key-value对的形式,被直接缓存到内存中。key是查询的语句,value是结果,如果能够直接在缓存中找到查询寻语句,那么会直接将value返回
如果不存在会继续执行后面的阶段 ,执行完成之后结果会被存到缓存中,虽然查询寻缓存命中之后,效率极高,但总的来说弊大于利
缓存的失效非常频繁,一位内只要对一个表有更新,这个表的所有查询缓存都会被清空
从mysql.8.0开始将查询缓存整块功能都删掉了

分析器

如果没有名中查询缓存,就要开始真正执行语句了。首先mysql需要知道我们是要做什么,因此需要对SQL语句做解析。分析器首先会做“词法分析”,SQL语句是由多个字符串和空格组成的,MySQL需要识别出里面的字符串分别是什么表示什么。做完了这些后就会进行语法分析,根据词法分析的结果,语法分析器会根据语法规则,判断这个sql语句是否满足mysql语法
在分析语法的时候同时会分析索要查询的列是否存在,因为表结构并不是需要打开表才能看到的,因此对列是否存在的分析也是在这一步完成的

优化器

经过了分析器,mysql就能知道需要做什么了、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,如下语句

select * from t1 join using(ID) where t1.c=10 and t2.d = 20;

既可以先从t1表里面取出c=10的记录ID值,再根据t2里面d值怕判断是否等于20
也可以先从t2表里面取出d=20的记录id值,在根据id值关联到t1,在判断t1里面的c是否等于10
这两种执行方法的逻辑结果是一样的,但是执行的效率会有不同,而优化器的作用是决定选择使用哪一个方案。
优化器阶段完成后,这个语句的执行方案就确定下来了,接下来进入执行器阶段。

执行器

mysql通过分析器知道要做什么,通过优化器知道要怎么做,接下来就进入执行器,开始执行SQL语句
开始执行的时候,要先判断一下当前用户是否有对这个表T的执行查询权限,但是如果在命中缓存的时候,会在将缓存放回结果的时候进行权限验证
如果有权限那么就打开表继续执行,。打开表的时候,执行器就会根据表的殷勤定义,去使用引擎提供的接口。
比如本例中,ID字段没有索引,那么执行器的执行流程如下:

  1. 调用InnoDB引擎接口获取表的第一行根据条件判断ID是否为10,如果不是则跳过,如果是则将这一行缓存到结果集中
  2. 调取引擎接口获取下一行,直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记录集作为结果集返回给客户端。
    至此一个语句就执行完了
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