要理解MySQL的运行机制，先要看一下MySQL的语句是一个基本的执行过程，我们在客户端写的SQL先查缓存，缓存命中直接返回结果，没有命中则走解析，优化，执行器去数据引擎里面查询，如下图：
以下我们分别来看一下这几个过程。
建立连接(Connectors&Connection Pool)
MySQL通过客户端/服务端通信协议与MySQL建立连接，每个连接时刻都会有一个线程状态来标识这个连接正在做什么。
注意这里的连接通信方式是半双工的，也就是说同一时刻要么发送数据要么接收数据，不能同时工作。
查看MySQL线程状态
某些情况下我们需要知道MySQL中线程的状态情况，此时可以通过以下命令查看
show processlist; //查看用户正在运行的线程信息，这个可以查看前100个线程
show full processlist; //查看用户正在运行的所有线程的信息
这里要注意root用户可以查看所有线程，其他用户只能看自己的线程。
我们执行一次，看一下MySQL的线程信息：
对于图中的各个字段信息，说明如下：
id：线程ID，可以使用kill xx；
user：启动这个线程的用户
Host：发送请求的客户端的IP和端口号
db：当前命令在哪个库执行
Command：该线程正在执行的操作命令
Create DB：正在创建库操作
Drop DB：正在删除库操作
Execute：正在执行一个PreparedStatement
Close Stmt：正在关闭一个PreparedStatement
Query：正在执行一个语句
Sleep：正在等待客户端发送语句
Quit：正在退出
Shutdown：正在关闭服务器
Time：表示该线程处于当前状态的时间，单位是秒
State：线程状态
Updating：正在搜索匹配记录，进行修改
Sleeping：正在等待客户端发送新请求
Starting：正在执行请求处理
Checking table：正在检查数据表
Closing table : 正在将表中数据刷新到磁盘中
Locked：被其他查询锁住了记录
Sending Data：正在处理Select查询，同时将结果发送给客户端
Info：一般记录线程执行的语句，默认显示前100个字符。想查看完整的语句也要使用show full processlist命令;
查询缓存(Cache&Buffer)
缓存是MySQL查询优化的最直接的一种，如果开启缓存而且在查询缓存过程中查询到完全相同的SQL语句，会从缓存中直接返回结果给客户端，否则执行语句就要经过后面的解析，优化，执行过程到磁盘去查询。
缓存相关的命令如下：
show variables like '%query_cache%'; //查看查询缓存是否启用，空间大小，限制等
show status like 'Qcache%'; //查看更详细的缓存参数，可用缓存空间，缓存块，缓存多少等
这里要注意，即使开启缓存了，在一些几种情况下仍然不会命中缓存：
1）查询语句使用SQL_NO_CACHE
2）查询的结果大于query_cache_limit设置
3）查询中有一些不确定的参数，比如now()
解析器(Parser)
如果SQL语句的缓存没命中，就会进入到语句解析器进行语法解析，生成“解析树”。预处理器会根据一些MySQL规则进一步检查"解析树"是否合法，例如这里将检查数据表和数据列是否存在，还会解析名字和别名，看看它们是否有歧义，最后生成“新解析树”。
查询优化器(Optimizer)
查询优化器会根据“解析树”生成最优的执行计划。MySQL使用很多优化策略生成最优的执行计划，可以分为两类：静态优化（编译时优化）、动态优化（运行时优化）。这里看一下常见的几种优化：
等价变换策略
5=5 and a>5 改成 a > 5
a < b and a=5 改成b>5 and a=5
基于联合索引，调整条件位置等
优化count、min、max等函数
InnoDB引擎min函数只需要找索引最左边
InnoDB引擎max函数只需要找索引最右边
MyISAM引擎count(*)，不需要计算，直接返回
提前终止查询
使用了limit查询，获取limit所需的数据，就不在继续遍历后面数据
in的优化
MySQL对in查询，会先进行排序，再采用二分法查找数据。比如where id in (2,1,3)，变成 in (1,2,3)
数据引擎（Engine）执行语句
最后查询执行引擎负责执行 SQL，此时查询执行引擎会根据 SQL 语句中表的存储引擎类型，以及对应的API接口与底层存储引擎缓存或者物理文件的交互，得到查询结果并返回给客户端。若开启用查询缓存，这时会将SQL 语句和结果完整地保存到查询缓存（Cache&Buffer）中，以后若有相同的 SQL 语句执行则直接返回结果。如果返回结果过多，会采用增量模式返回。