【MySQL深入】一条SQL查询语句的执行过程

1.MySQL逻辑架构示意图

1. MySQL可以分为Server层和存储引擎层两部分

• 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、视图等。
• 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。

2.连接器

1. 定义：连接器主要是和身份认证、权限相关的功能相关。负责跟客户端建立连接、身份认证、获取权限、维持和管理连接。
2. 客户端如果长时间处于空闲状态，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。
3. 连接分为短连接和长连接，因为创建连接的过程比较复杂，所以建议尽量使用长连接，若使用长连接，有时MySQL占用内存涨的很快，可能被系统kill掉（OOM）,MySQL5.7及更新版本可在每次执行一个比较大的操作后，通过执行 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时的状态。

3.查询缓存

1. 定义：查询缓存主要是用来缓存我们所执行的SELECT语句以及相关的结果集。在建立连接之后，当执行查询语句的时候，会先查询缓存，如果缓存命中，就会直接从缓存中返回给客户端。
2. 存储形式：缓存是以Key-Value的形式放在内存中，Key是查询语句，Value是结果集。如果查询缓存时没有命中，就会执行后续的操作，完成后也会把结果缓存起来。
3. 注意：查询缓存的失效非常频繁（弊>利），MySQL5.7.26开始弃用查询缓存，MySQL8.0直接删除了查询缓存，详情见官网： Query Cache Configuration Note

4.分析器

1. 定义：当没有缓存命中时会进入分析器，先会做词法分析，然后做语法分析。
2. 词法分析：首先提取关键字，查看是哪种操作，比如 SELECT，然后识别表名、列名等
3. 语法分析：主要判断SQL有没有语法错误，是不是符合MySQL的语法规则。若有错误会出现“You have an error in your SQL syntax”提醒，一般语法错误会提示第一个出现错误的位置，关注紧接“use near”的地方

5.优化器

1. 定义：同一条SQL的执行方法可能有多种，逻辑结果是一样的，但执行的效率会有不同，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。
2. 注意：优化器会以它认为最优的执行方案去执行，如果表中有多个索引，优化器会决定使用哪个索引，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。

6.执行器

1. 定义：首先会判断有没有权限，若有就打开表继续执行，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。

7.一条示例select语句执行过程分析

SELECT * FROM article WHERE articleId = 112732440 AND title = '【MySQL深入】一条SQL的执行过程';

该SQL的执行过程：

1. 连接器会先检查权限，若没有权限就直接返回错误信息，如果有权限就会先查询缓存（MySQL 8.0版本之前），以这个sql语句为key，在查询缓存中查找是否有结果，如果有直接返回结果，否则执行下一步。
2. 通过分析器先进行词法分析，提取sql语句里面的关键字。示例SQL取的SELECT，然后提取查询的表名article ，需要查询所有字段，查询条件是articleId = 112732440，title = ‘【MySQL深入】一条SQL的执行过程’。然后进行语法分析，判断sql语句是否正确，如果有错会返回报错信息，否则执行下一步。
3. 优化器确定执行方案。优化器根据自己的优化算法选择一个执行效率最好的一个方案。比如：优化器会去找articleId和title字段有没有索引，执行计划确定后就会执行下一步。
4. 执行器首先会判断当前用户对article表是否有查询的权限，如果没有权限就会返回权限错误，若有权限会打开表执行，根据表的引擎定义调用引擎提供的接口，返回引擎执行结果。