SQL必知必会03：SQL的执行方式

李文轩 2019-06-23
声明：这是本人学习极客时间的SQL必知必会的笔记，有侵权请联系我。

---

1. Oracle中的SQL执行方法，硬解析和软解析
2. MySQL中的SQL执行方法，它的体系结构是怎么样的
3. 存储引擎，MySQL有什么存储引擎

---

Oracle中的SQL执行方法，硬解析和软解析

Oracle 的 SQL 语句执行步骤

1. 语法检查：检查SQL的拼写
2. 语义检查：检查SQL中的访问对象是否存在。这个对象包括我们自定义的列名、表名等等
3. 权限检查：查看用户是否具备访问该数据的权限
4. 共享池检查：共享池（Shared Pool）是一块内存池，最主要的作用是缓存SQL语句和该语句的执行计划。Oracle通过检查共享池是否存在SQL语句的执行计划，来判断用软解析还是硬解析。在共享池中，Oracle首先对 SQL 语句进行 Hash 运算，根据 Hash 值在库缓存（Library Cache）中查找，如果存在 SQL 语句的执行计划，就直接拿来执行（直接进入“执行器“），此为软解析。如果没有相应的执行计划，Oracle就要创建解析树进行解析，然后生成执行计划，进入“优化器”，此为硬解析。
5. 优化器：硬解析的一环，创建解析树，生成执行计划。
6. 执行器：SQL的执行需要解析树和执行计划，有了这两个必要条件就能执行了。

Oracle中的术语

• 库缓存：主要缓存 SQL语句和执行计划。通过它，Oracle判断 SQL 语句是否需要进入硬解析。为了提升执行效率，应该尽量避免硬解析
• 数据字典缓冲区：对象定义，比如表、视图、索引等对象。对 SQL 语句进行解析的时候，如果需要相关数据，会从数据字典缓冲区中提取。

优化

• 避免硬解析：

  • Oracle 在库缓存步骤决定硬或软解析；为了提升执行效率，往往需要避免硬解析，因为执行过程中，创建解析树和生产执行计划很消耗资源。

  • Oracle的绑定变量帮助我们解决此问题。绑定变量在 SQL语句中使用的变量，通过不同的变量取之来改变 SQL 的执行结果。

  • 优点：提升软解析的可能性

  • 不足：可能会导致生成的执行计划不够优化

  • 例子：

      -- 普通的查询语句
      select * from player where player_id = 10001;
      -- 查询不同id时，都会创建一个新的查询解析。
    
      -- 绑定变量
      select * from player where player_id = :player_id;
      -- 在第一次查询后，在共享池中就会存在这类的查询计划；库缓存的步骤会决定进行软解析。
    
    

---

MySQL中的SQL执行方法

MySQL 的分层

• MySQL用 Client/Server 架构，服务器端是使用 mysqld

组成层

1. 连接层：客户端和服务器端建立连接，客户端发送SQL至服务端
2. SQL层：对SQL语句进行查询处理
3. 存储引擎层：与数据库文件通信，负责数据的读写。
   • 磁盘
   • 内存
   • 网络

SQL层的执行逻辑

MySQL 的 SQL 语句执行步骤

1. 查询缓存：8.0后无使用。Server若在缓存查询中找到此SQL语句，直接返回结果；反之，进入解析器阶段。
2. 解析器：对SQL语句进行语法分析、语义分析。
3. 优化器：在优化器中确定SQL语句的执行路径，像全表检索、索引检索等等。
4. 执行器：检查用户权限、若具备权限则返回结果。8.0版本在这步骤会将结果放入查询缓存。

• 查询缓存在8.0后关闭的原因：一旦数据表有变更，缓存都将清空。因此只有数据表是静态或很少变化时，缓存查询才有价值。如果碰到经常更新的情况，反而增加了查询时间。

MySQL各热门存储引擎

1. InnoDB：5.5版本后的默认存储引擎。支持食物、行级锁定、外键约束
2. MyISAM：在5.5版本前的默认存储引擎。不支持事物、不支持外键。优点为速度快、占用资源少
3. Memory：使用系统内存为存储介质，获得更快响应速度。不足是，若mysqld进程崩溃，所有数据将丢失。如果使用场景是当数据是临时的情况下才会使用。
4. NDB：NDB cluster，主要用于 MySQL cluster分布式集群环境，类似于 Oracle 的RAC集群。
5. Archive：良好的压缩机制，用于文件归档

• 一个数据库中，每个表都能采用不同存储引擎。根据实际的数据处理需要来选择存储引擎。

---

查看一条 SQL 语句的执行情况

• profiling，开启此功能可以让 MySQL 收集在 SQL 执行时所使用的资源情况

  -- 查看 profiling 是否开启
  select @@profiling;
  
  -- 0代表关闭，1代表开启
  
  -- 开启 profiling
  set profiling=1;
  

• 查看 profile

  show profiles;
  -- 查看当前会话所产生的所有 profiles（query_id、duration、query）
  
  show profile；
  -- 直接获取上一次查询的执行时间
  -- 这里会列出执行 SQL 语句的每个步骤的耗时
  
  -- 或者直接查看某一指定 query id
  show profile for query 2;