mysql之：一条sql查询语句是如何执行的？

我们经常说，看一个事儿千万不要直接陷入细节中，你应该先鸟瞰其全貌，这样能帮助你从高纬度理解问题。同样，对于mysql的学习也是这样。平时我们使用的数据库，看到通常是一个整体。比如，你有个最简单的表，表里有个id字段，在执行下面语句时候：

select * from T where ID = 10;

我们看到的知识输入的一条语句，返回一个结果，却不知道这条语句在mysql中内部的执行过程。

所以今天我想和你一起吧mysql拆解一下，看看里面有哪些零件，希望借由这个拆解过程，对mysql有更深入的理解。这样当我们碰到mysql的一些异常或者问题时，能直戳本质，更为快速的定位并解决问题。

下面我们给出mysql基本框架示意图，从中卡伊看到sql语句在mysql各个功能模块的执行过程。

大体来说，mysql可分为server层和存储引擎层两个部分。

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（日期，时间，数学和加密函数等） ，所有跨存储 引擎的功能都在这层实现，比如存储过程，触发器，视图等。

存储引擎层负载数据的存储和提取。其架构模式是插件式的，支持innodb，myisam，memory等多个存储引擎，现在最常用的存储引擎是innodb，他从mysql5.5.5版本之后成为 了默认的存储引擎。

也就是说，你执行create table 建表的时候，如果不指定存储引擎的话，默认使用的事innodb，不过，你也可以通过制定存储引擎来选择，比如使用create table engine=memory 来制定内存引擎创建表。

从图中看出，不同的存储引擎公用一个server层，也就是从连接器到执行器的部分。你可以先对每个组件的名字都有个音响，

连接器

第一步，你会先连接到这个数据库上，这时候接待你的事连接器，连接器负责跟客户端建立连接

根据权限，维持和管理连接，连接命令一般这么写：

mysql -h ip -p port -u user -p

输入完成 ，弹出输入密码

连接命中的mysql是客户端工具，用来跟服务端建立连接。在完成经典的tcp握手之后，连接器就要开始认证你的身份，这个时候用你的输入用户名和密码

如果密码不对，则会收到“access denied for user” 的错误，然后客户端结束执行。

如果用户名密码认证通过，连接器则会到权限表中查看你的权限。之后，这个链接里面的权限判断逻辑，都将以来此时读到的权限。

就意味着，一个用户成功建立连接后， 即使管理员对这个用户权限作了修改，也不会影响已经存在的连接的权限， 修改完成后，只有在新建的连接 才会有新的权限设置。

连接完成后， 如果你没有后续操作，这个链接处于空闲状态，你可以zai show processlist 命令中看到他，文本中图就是show processlist的结果，其中 command例显示的为sleep、

这个一行，表示系统里面有一个空闲的连接。

客户端如果太长时间没有动静，连接器就会自动断开，这个时间参数wait_timeout控制 ，默认值8小时。

如果在连接器断开之后，客户端再次发送请求的话，会提醒一句“lost connection to mysql server during query” 这个时候如果要继续 需要从连， 然后再执行请求。

数据库里面长链接之连接成功后，如果客户端持续请求，则一直使用同一个连接，短连接是每次执行完很少的几次查询就断开，再次查询则重新建立一个。

建立连接过程通常是比较复杂的， 所以建议在使用中尽量减少建立连接的动作，也就是尽量使用长链接。

但是在使用长链接后，可能会发现，有些时候mysql占用内存长得特别快，这是因为mysql在执行过程中临时使用内存是管理在连接对象里面的。这些资源在连接断开之后才会释放。所以， 如果长链接累计下来，可能会导致内存占用太大，被系统强行傻掉（oom），从现象看就是mysql异常重启了，

怎么解决呢，通常两种方案

1 定期断开长链接，使用一段时间，或者程序里面判断执行一个占用内存大的查询后，断开连接，

之后再重新连接

2 如果你用mysql5.7 或者更新的版本，可以在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权限验证，但是会连接恢复到刚刚创建完成时的状态。

查询缓存

建立链接以后，你就可以执行select语句了。执行逻辑就会到第二步， 查询缓存。

mysql拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。之前执行的语句以及结果可能会以key-value对的形式，被直接缓存在内存中，key是查询语句，value是查询的结果。 如果你的查询能够砸这个缓存中找到key，那么这个value则被直接返回给客户端。

如果语句不在查询缓存中，就会继续执行后面的阶段。执行完成后，执行结果将被放入到缓存中。可以看到，如果查询命中缓存，mysql不需要执行后面的复杂操作，就可以直接返回结果，这个效率会很高。

但是大多数情况下建议你不要使用查询缓存。因为查询缓存弊大于利。

首先，查询缓存失效特别频繁，只要对一个表的更新，这个这个表上的所有缓存都会被清空，因此，可能你费劲的把结果存起来，还没开始使用，就已经被清空了。对于更新压力大的数据库来说，查询缓存命中率特别低。除非你的业务只有一张静态表，很长时间才会更新一次，比如系统配置表，那这张表的查询才适合查询缓存。

好在mysql也提供了按需使用 的方式。你可以将参数 query_cache_type设置成DEMAND.这样对于默认的sql语句都不使用查询缓存，而对于你确定使用的查询缓存的语句，可以使用 sql_cache 显示指定，像下面sql：

mysql> select sql_cache * from table where id =1;

需要注意的是， mysql8.0 版本直接将查询缓存整块删除了，所以8.0之后的版本不在支持这个功能了。

分析器

如果没有命中缓存，就要开始真正执行语句了。首先，mysql需要知道你要做什么，因此对sql语句做解析。

分析器会做“词法分析”。 你输入的由多个字符串和空格组成的sql。 mysql 需要识别出里面的字符串分别是什么的， 代表了什么。

mysql 从你输入的 select 这个关键字识别开始， 这是一个查询语句，他要把字符串 table 识别成表table， 把字符串id识别成列id。

如果你收到“”“you have an error in your sql syntax; check the manual yhate.....”

就是分析器返回你的。

优化器

经过了分析器， myql知道要做什么了， 在开始执行之前， 还是要先经过优化器的处理，、

优化器是在表里面多个索引的时候 ，决定使用哪个索引， 或者一个语句多表关联的时候， 决定各个表的连接顺序，如：、

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

既可以先从表t1 里面取出c=10 的记录id值，再根据id值关联到表t2 ,再判断t2里面的d的值是否等于20 

也可以先从t2表中的记录d=20 的id值， 再根据id值关联t1 ，在判断t1里面的c的值是否等于10

这两种执行方法逻辑是一样的， 但是执行效率会有不同， 而优化器的作用就是选择使用那个一个方案。

优化阶段完成之后，这个语句执行方案已经确定下来了，然后进入执行阶段，如果你还有一些疑问， 比如执行器是怎么选择索引的， 有没有可能选错索引等等，没关系后面再介绍，

执行器

mysql通过分析器知道了你要做什么，通过优化器知道该怎么做， 于是到了执行阶段，开始执行语句

 开始执行的时候，首先判断一下你对这个表t有没有查询权限， 如果没有，就直接返回执行错误。

如果有权限直接执行.....