数据库中的SQL是如何执行的？

简介

参考文献：03丨学会用数据库的方式思考SQL是如何执行的

以oracle和MySQL为例，讲解了sql是怎么被执行的，并且对比了执行过程中，oracle和MySQL的异同。

个人感觉，讲解的核心是SQL执行时的缓存机制。

Oracle中的sql是如何执行的

自我口述一下

sql语句在提交后，

首先进行“语法检查”，检查sql语法是否正确，关键字等的拼写是否异常；

然后进行“语义检查”，检查sql中涉及到的访问对象是否存在，比如说from的表，或者是select的字段等。

语法检查和语义检查是为了避免sql语句本身出现错误，保证sql语句是可以运行的。

然后进行“权限检查”，检查当前用户是否有所调用表的访问权限，是否可以访问这些数据。

然后进行“共享池检查”， 这一步是检查sql语句及其执行计划是否缓存在共享池中，如果当前有缓存，就将它们取出来，这个过程被称为sql语句的软解析；如果该语句和其对应的执行计划没有缓存过，那sql语句将被送进“优化器”，创建解析树对其解析，同时生成执行计划，这个过程被称为硬解析。

在执行计划就位后，就知道了sql该怎么被执行，这时候再进行“执行器”阶段，执行sql语句，返回执行结果。

共享池（shared pool）是oracle中的术语，是一块内存池，包括了库缓存区和数据字典缓存区。库缓存区主要是用来缓存sql语句和其执行计划，数据字典缓存区存储的是Oracle中各种对象，如表、视图、索引等对象，其缓存细粒度更小，但也更实用，当对sql语句进行解析的时候，如果需要相应的对象，那直接去数据字典缓存区去找。

那库缓存过程中，Oracle是怎么进行软解析的呢？

Oracle首先对SQL语句做hash运算，然后根据得到的hash值，在库缓存(library Cache)中查找，找得到就取出来，做软解析，找不到的话那就只能硬解析。

为了提升sql的执行效率，我们应该尽量避免硬解析，因为在sql的执行过程中，创建解析树，生成执行计划是相当耗资源的。

那在Oracle中，如何主动避免使用硬解析呢？

Oracle提供了一种方法，就是绑定变量。

Oracle中使用绑定变量来避免一类执行计划的无谓消耗。

在Oracle中，以下两个sql语句是会生成两套执行计划的，即使这两套执行计划是一模一样的：

select * from player where player_id = 1001

select * from player where player_id = 1002

只要后面的常数变了，那么每一次查询都会创建一个新的查询解析。这种花销是不必要的，于是Oracle提出了绑定变量:

select * from player where player_id = :player_id

采用了绑定变量后，在第一次查询后，共享池中就会缓存此类查询的执行计划，主动避免了下次的硬解析。

简单百度了下，Oracle中应该是大量使用绑定变量来主动避免硬解析。但并不是说绑定变量就是万能的，这种类似动态sql的方式，可能过于固化，优化的话也比较难。

当然，以上是官方说法，我不是很懂，只是下意识觉得过于僵硬，不容易变通

MySQL中的sql是如何执行的

Mysql的执行过程跟Oracle有相同的地方，也有不同的地方。

sql语句送入后，

首先进行缓存查询，如果缓存中有这条sql语句，那就直接把结果返回给客户端；如果没有，则进入解析器阶段。需要特殊说明的是，这种缓存查询方式效率不高，在MySQL8.0后就被抛弃了。

至于为什么说它查询效率不高，原因很简单。每次表发生变动后，比如说加入了新数据，原先依赖这张表的缓存查询就全部失效被清空，而大部分表实际上都是在时刻变动的，这种缓存机制只对不会更新的静态表有作用，对实时更新的动态表来说，这种缓存机制的作用反而是负面的，反而增加了sql的查询时间，毕竟每次运行完后还要花时间缓存一下结果，哪怕下一秒这个结果就没用了。

解析器阶段，会做语法分析和语义分析；

然后是优化器阶段，确定执行计划；

然后是执行器阶段，执行前会先进行权限鉴定，判断该用户是否具备查询权限。如果具备，则执行sql并返回结果。如果是MySQL8.0以下的版本，如果设置了查询缓存，则会同时将查询结果进行缓存。

可以看到，MySQL和Oracle的执行流程大体上是相同的，或者说执行思路是相同的。

不同的地方主要是MySQL的引擎特性引起的。MySQL作为一种优秀的开源数据库，其数据引擎采用插件的方式，提供了多种引擎可供选择，甚至，还允许开发人员设置自己的开发引擎。一些具体的开发引擎就不介绍了，放个简单的截图吧。

需要注意的一点是，MySQL中每个表的设计都可以采用不同的数据库引擎，你完全可以根据表本身的特性，灵活选择其对应的数据库引擎，这也是MySQL的强大之处。

另一个需要提的是，如何在sql中查看每一句sql在执行时所使用的资源和时间等信息。即使用profiling。具体用法就不提了，需要用到的时候自己查吧。