MySql一条查询语句的执行流程究竟是怎么样的

1.前言

一条sql语句到底在执行时经历了什么？探究这个问题是学习mysql的重要步骤，面试时常被问到，也使得学习mysql时也有了知识框架的支撑，明白我们背的知识点到底用在哪里，笔者觉得这一点还是很重要的。

注：对一个知识点的总结不仅包含知识点本身，还包含对该知识点的联想，这个联想是在面试时可能被追问的，也可以自己主动说出来（我还知道。。。）加分的。

2.知识点

MySQL 执行流程是怎样的？

首先要知道的是，我们可以把mysql分成两层，server层和数据库引擎层，前者主要是对我们的查询进行处理（主要包括 {连接器}，{查询缓存}、{解析器}、{预处理器、优化器、执行器} 等），后者是数据真正存储的地方（从 MySQL 5.5 版本开始， InnoDB 成为了 MySQL 的默认存储引擎）。

一条查询的执行流程如下：

第一步：通过连接器连接 MySQL 服务

mysql -h$ip -u$user -p

[连接器联想1]: 连接经过TCP 三次握手，断开经过四次挥手

[连接器联想2]: 如果用户密码都没有问题，连接器就会获取该用户的权限，然后保存起来，后续该用户在此连接里的任何操作，都会基于连接开始时读到的权限进行权限逻辑的判断，意思是管理员修改已登录用户的权限需要等他重新登录才生效

[连接器联想3]: 如何查看 MySQL 服务被多少个客户端连接了？show processlist[连接器联想4]: 空闲连接会一直占用着吗？MySQL 定义了空闲连接的最大空闲时长，由 wait_timeout 参数控制的，默认值是 8 小时（28880秒），如果空闲连接超过了这个时间，连接器就会自动将它断开。

[连接器联想5]: MySQL 的连接数有限制吗？最大连接数由 max_connections 参数控制，超过这个值，系统就会拒绝接下来的连接请求，并报错提示“Too many connections”。

[连接器联想6]: 怎么解决长连接占用内存的问题？MySQL 的连接也跟 HTTP 一样，有短连接和长连接的概念，长连接的好处就是可以减少建立连接和断开连接的过程，但是，使用长连接后可能会占用内存增多，因为 MySQL 在执行查询过程中临时使用内存管理连接对象，这些连接对象资源只有在连接断开时才会释放。有两种解决方式。第一种，定期断开长连接。第二种，客户端主动重置连接。

MySQL 5.7 版本实现了 mysql_reset_connection() 函数的接口来重置连接，达到释放内存的效果。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时的状态。

[连接器联想7]: 连接器的工作？与客户端进行 TCP 三次握手建立连接；校验客户端的用户名和密码，如果用户名或密码不对，则会报错；如果用户名和密码都对了，会读取该用户的权限，然后后面的权限逻辑判断都基于此时读取到的权限；

第二步：查询缓存

连接器得工作完成后，客户端就可以向 MySQL 服务发送 SQL 语句了，MySQL 服务收到 SQL 语句后，就会解析出 SQL 语句的第一个字段，看看是什么类型的语句。

如果 SQL 是查询语句（select 语句），MySQL 就会先去查询缓存（ Query Cache ）里查找缓存数据。

但是其实查询缓存挺鸡肋的。对于更新比较频繁的表，查询缓存的命中率很低的，因为只要一个表有更新操作，那么这个表的查询缓存就会被清空。

所以，MySQL 8.0 版本直接将server层查询缓存删掉了。

第三步：解析SQL

在正式执行 SQL 查询语句之前， MySQL 会先对 SQL 语句做解析，这个工作交由「解析器」来完成。

解析器会做两件事情:词法分析、 语法分析。

[解释器联想1]: 词法分析：MySQL 会根据你输入的字符串识别出关键字出来，例如，SQL语句 select username from userinfo，在分析之后，会得到4个Token，其中有2个Keyword，分别为select和from.
[解释器联想2]: 语法分析：根据词法分析的结果，语法解析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法，如果没问题就会构建出 SQL 语法树，这样方便后面模块获取 SQL 类型、表名、字段名、 where 条件等等。
[解释器联想3]: 解如果我们输入的 SQL 语句语法不对，就会在解析器这个阶段报错。（释器的主要作用）
[解释器联想4]: 解释器只负责检查语法和构建语法树，但是不会去查表或者字段存不存在。

第四步：执行 SQL

解析SQL无误后，执行SQL需要经过三个步骤：预处理器、优化器、执行器。

预处理器

• 检查 SQL 查询语句中的表或者字段是否存在；
• 将 select * 中的 * 符号，扩展为表上的所有列；

优化器

优化器主要负责将 SQL 查询语句的执行计划确定下来，比如在表里面有多个索引的时候，优化器会基于查询成本的考虑，来决定选择使用哪个索引。

[优化器联想1]: 要想知道优化器选择了哪个索引，我们可以在查询语句最前面加个 explain 命令，这样就会输出这条 SQL 语句的执行计划。explain select * from product where id = 1[优化器联想2]: 一般来讲普通索引查询效率高于主键索引，当索引覆盖时会先考虑普通索引的B+树上查询，这就是执行计划，是优化器决定的。

执行器

确定了执行计划，接下来 MySQL 就真正开始执行语句了，在执行的过程中，执行器就会和存储引擎交互了，交互是以记录为单位的。

• 主键索引查询 select * from product where id = 1; 让InnoDB引擎通过主键索引B+树搜索id=1的记录。
• 全表扫描 select * from product where name = 'iphone'; 查询条件没有用到索引，触发全表扫描，查询每一条记录判断是否满足条件。
• 索引下推 （MySQL 5.6 推出的查询优化策略）

[索引下推联想1]: 索引下推能够减少二级索引在查询时的回表操作，提高查询的效率，因为它将 Server 层部分负责的事情，交给存储引擎层去处理了。select * from t_user where age > 20 and reward = 100000;不使用索引下推（MySQL 5.6 之前的版本）时，定位到 age > 20 的一条记录，获取主键值，然后进行回表操作，将完整的记录返回给 Server 层，Server 层再判断该记录的 reward 是否等于 100000。而使用索引下推后，判断记录的 reward 是否等于 100000 的工作交给了存储引擎层：定位到 age > 20 的第一条记录，存储引擎定位到二级索引后，先不执行回表操作，而是先判断一下该索引中包含的列（reward列）的条件（reward 是否等于 100000）是否成立。如果条件不成立，则直接跳过该二级索引。如果成立，则执行回表操作，将完成记录返回给 Server 层。

MySQL 执行流程是怎样的？总结：

（总结只是简单总结，也就是被问到时该说的，上面的知识点，是可能被追问时涉及的，或者自己说出来的加分项。）

• 连接器：建立连接，管理连接、校验用户身份；
• 查询缓存：查询语句如果命中查询缓存则直接返回，否则继续往下执行。MySQL 8.0 已删除该模块；
• 解析 SQL，通过解析器对 SQL 查询语句进行词法分析、语法分析，然后构建语法树，方便后续模块读取表名、字段、语句类型；
• 执行 SQL：执行 SQL 共有三个阶段：
  • 预处理阶段：检查表或字段是否存在；将 select * 中的 * 符号扩展为表上的所有列。
  • 优化阶段：基于查询成本的考虑， 选择查询成本最小的执行计划；
  • 执行阶段：根据执行计划执行 SQL 查询语句，从存储引擎读取记录，返回给客户端；

到此这篇关于MySql一条查询语句的执行流程究竟是怎么样的文章就介绍到这了,更多相关MySql查询语句执行流程内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！