Mysql执行查询的原理

MySQL执行路径

从图中可以看出基本步骤为:
1.客户端发送一条查询给服务器。
2.服务器先检查查询缓存，如果命中了缓存，则立刻返回存储在缓存中的结果。否则进入下一阶段。
3。服务器端进行SQL解析，预处理，再由优化器生成对应的执行计划
4。MySql根据优化器生成的执行计划，调用存储引擎的API执行查询。
5。返回结果给客户端。

MySQL客户端/服务器通信协议

MySQL客户端和服务器之间的通信协议是“半双工”的，这意味着，在任何野时刻，要么是由服务器向客户端发送数据，要么是客户端向服务器发送数据，这两个动作不能同时执行。所以，我们无法也无须将也消息切成小块独立来发送。

这种协议让MySQL通信简单快速，但是也从很多地方限制了MySQL。一端开始发送消息，另一端要接受完整个消息才能响应它。这就像来回抛球的游戏：在任何时刻，只有一个人能控制球，而且只有控球的人才能将球发回去。

相反的，一般服务器响应给用户的数据通常很多，由多个数据包组成。当服务器开始响应客户端请求时，客户端必须完整地接受整个返回结果，而不能简单地只去前面这个结果，然后让服务器停止发送。这就是为什么要加Limit

查询状态

对于一个MySQL连接，或者说一个线程，任何时刻都有一个状态，该状态表示了MySQL当前正在做什么，最简单是使用SHOW FULLPROCESSLIST命令。在一个查询的生命周期中，状态会变化很多次。MySQL官方手册对这些状态值的含义最权威的解释:
Sleep:线程等待客户端发送新的请求。
Query:线程正在执行查询或者正在将结果发送给客户端。
Locked:线程在等待表锁。等待行锁时不会出现。
Analyzing and statistics:线程正在收集存储引擎统计信息，并生成查询计划。
Sorting result:线程正在对结果排序。

查询缓存

在解析SQL语句之前，如果查询缓存是打开的，MySql会首先检查这个查询是否命中缓存中的数据。如果当前的查询恰好命中了查询缓存，那么在返回查询结果之前MySQL会检查一次用户权限，如果权限没问题就会返回，这种情况下查询不会被解析，不用生成执行计划，不会被执行。

查询优化处理

在查询缓存的下一步是解析SQL,预处理，优化SQL执行计划。这个过程中任何错误都可能终止查询。

语法解析和预处理

首先MySQL通过关键字将SQL语句进行解析，并生成一颗对应的”解析树”。MySQL解析器将使用MySQL语法规则和解析查询。
预处理会根据MySQL规则进一步检查解析树是否合法。

查询优化

如果语法树是被认为是合法的，现在就会通过优化器转化为执行计划。
MysQL使用基于成本的优化器，它将尝试预测一个查询使用某种执行计划时的成本，并选择其中成本最小的一个。
有很多原因会导致MySQL优化器会选择错误执行计划。
1。统计信息不准确。
2。执行计划中的成本估算不等同于实际执行的成本。
3。MySQL的最优可能和你想的不一样
4。MySQL不考虑其他并发执行的查询
MySQL可以支持的优化类型:
1。重新定义关联表的顺序
2。外连接转换为内连接
3。使用等价变换规则
4。优化COUNT(),MIN和MAX()——利用索引优化
5。预估转换为常数表达式
6。覆盖索引扫描
7。子查询优化
8。提前终止查询–LIMIT
9。等值传播
10。列表in()的比较–不是简单的or，将其排序并用二分查找的方式来确定列表中的值是否满足、