一、MySQL 體系架構(gòu)

- 連接池組件

• 1、負(fù)責(zé)與客戶端的通信，是半雙工模式，這就意味著某一固定時刻只能由客戶端向服務(wù)器請求或者服務(wù)器向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，而不能同時進(jìn)行。
• 2、驗證用戶名和密碼是否正確（數(shù)據(jù)庫 MySQL 的 user 表中進(jìn)行驗證），如果錯誤返回錯誤通知Access denied for user 'root'@'localhost'（using password：YES）；如果正確，則會去 MySQL 的權(quán)限表查詢當(dāng)前用戶的權(quán)限。

- 緩存組件

也稱為查詢緩存，存儲的數(shù)據(jù)是以鍵值對的形式進(jìn)行存儲，如果開啟了緩存，那么在一條查詢 SQL 語句進(jìn)來時會先判斷緩存中是否包含當(dāng)前的 SQL 語句鍵值對，如果存在直接將其對應(yīng)的結(jié)果返回，如果不存在再執(zhí)行后面一系列操作。如果沒有開啟則直接跳過。

show ?variables ?like ?'have_query_cache'; # 查看緩存配置：
show ?variables ?like ?'query_cache_type'; # 查看是否開啟
show ?variables ?like ?'query_cache_size'; # 查看緩存占用大小
show ?status ?like ?'Qcache%'; # 查看緩存狀態(tài)信息

緩存失效場景：

• 查詢語句不一致。前后兩條查詢 SQL 必須完全一致；
• 查詢語句中含有一些不確定的值時，則不會緩存。比如 now()、current_date()、curdate()、curtime()、rand()、uuid() 等；
• 不使用任何表查詢。如 select 'A'；
• 查詢 mysql、information_schema 或 performance_schema 數(shù)據(jù)庫中的表時，不會走查詢緩存；
• 在存儲的函數(shù)，觸發(fā)器或事件的主體內(nèi)執(zhí)行的查詢；
• 如果表更改，則使用該表的所有高速緩存查詢都變?yōu)闊o效并從緩存中刪除，這包括使用 MERGE 映射到已更改表的表的查詢。一個表可以被許多類型的語句改變，如 insert、update、delete、truncate table、alter table、drop table、drop database。

通過上面的失效場景可以看出緩存是很容易失效的，所以如果不是查詢次數(shù)遠(yuǎn)大于修改次數(shù)的話，使用緩存不僅不能提升查詢效率還會拉低效率（每次讀取后需要向緩存中保存一份，而緩存又容易被清除）。所以在 MySQL5.6 默認(rèn)是關(guān)閉緩存的，并且在 8.0 直接被移除了。當(dāng)然，如果場景需要用到，還是可以使用的。

開啟：

在配置文件（linux 下是安裝目錄的 cnf 文件，windows 是安裝目錄下的 ini 文件）中，增加配置： query_cache_type = 1

# 指定 SQL_NO_CACHE，SQL_CACHE 同理。
SELECT ?SQL_NO_CACHE ?* ?FROM ?student ?WHERE age > 20;?

- 分析器

對客戶端傳來的 SQL 進(jìn)行分析，這將包括預(yù)處理與解析過程，并進(jìn)行關(guān)鍵詞的提取、解析，并組成一個解析樹。具體的解析詞包括但不局限于 select/update/delete/or/in/where/group by/having/count/limit 等，如果分析到語法錯誤，會直接拋給

客戶端異常：ERROR:You have an error in your SQL syntax.。

select * ?from user where userId = 1234;

在分析器中就通過語義規(guī)則器將 select from where 這些關(guān)鍵詞提取和匹配出來，MySQL 會自動判斷關(guān)鍵詞和非關(guān)鍵詞，將用戶的匹配字段和自定義語句識別出來。這個階段也會做一些校驗：比如校驗當(dāng)前數(shù)據(jù)庫是否存在 user 表，同時假如 user 表中不存在 userId 這個字段同樣會報錯：unknown column in field list.。

- 優(yōu)化器

進(jìn)入優(yōu)化器說明 SQL 語句是符合標(biāo)準(zhǔn)語義規(guī)則并且可以執(zhí)行。優(yōu)化器會根據(jù)執(zhí)行計劃選擇最優(yōu)的選擇，匹配合適的索引，選擇最佳的方案。比如一個典型的例子是這樣的：

表 T，對 A、B、C 列建立聯(lián)合索引 —— (A,B,C)，在進(jìn)行查詢的時候，當(dāng) SQL 查詢條件是：select xx where B=x and A=x and C=x。很多人會以為是用不到索引的，但其實會用到，雖然索引必須符合最左原則才能使用，但是本質(zhì)上，優(yōu)化器會自動將這條 SQL 優(yōu)化為：where A=x and B=x and C=x，這種優(yōu)化會為了底層能夠匹配到索引，同時在這個階段是自動按照執(zhí)行計劃進(jìn)行預(yù)處理，MySQL 會計算各個執(zhí)行方法的最佳時間，最終確定一條執(zhí)行的 SQL 交給最后的執(zhí)行器。

優(yōu)化器會根據(jù)掃描行數(shù)、是否使用臨時表、是否排序等來判斷是否使用某個索引，其中掃描行數(shù)的計算可以通過統(tǒng)計信息來估算得出，而統(tǒng)計信息可以看作是索引唯一數(shù)的數(shù)量，可以使用部分采樣來估算，具體就是選擇 N 個數(shù)據(jù)頁，統(tǒng)計這些頁上數(shù)據(jù)的不同值，得到一個平均值，然后乘以這個索引的頁面數(shù)，就得到了。但是因為索引數(shù)據(jù)會變化，所以索引的統(tǒng)計信息也會變化。當(dāng)變更的數(shù)據(jù)行數(shù)超過 1/M 的時候，就會重新計算一次統(tǒng)計信息。

關(guān)于統(tǒng)計信息可以選擇是否持久化：：通過 innodb_stats_persistent，設(shè)置為 on 的時候，表示統(tǒng)計信息會持久化存儲。這時，默認(rèn)的 N 是 20，M 是 10。設(shè)置為 off 的時候，表示統(tǒng)計信息只存儲在內(nèi)存中。這時，默認(rèn)的 N 是 8，M 是 16。

沒有使用最優(yōu)索引如何優(yōu)化：：

• 1、雖然會自動更新統(tǒng)計信息，但是但是不能保證統(tǒng)計信息是最新值，這就可能導(dǎo)致優(yōu)化器選擇了不同的索引導(dǎo)致執(zhí)行變慢，所以可以通過 analyze table 表名 來重新計算索引的統(tǒng)計信息;
• 2、在表名后面添加 force index(索引名) 語句來強(qiáng)制使用索引（不建議）;
• 3、將 SQL 進(jìn)行修改成優(yōu)化器可以選最優(yōu)索引的實現(xiàn)方式；
• 4、新建一個最優(yōu)索引或者刪除優(yōu)化器誤用的索引；

- 執(zhí)行器

執(zhí)行器會調(diào)用對應(yīng)的存儲引擎執(zhí)行 SQL，主流的是 MyISAM 和 Innodb。

二、寫操作執(zhí)行過程

三、讀操作執(zhí)行過程

在 MySQL 5.6 之后引入了 索引下推（Index Condition Pushdown），所以在查詢操作上會有一個 Index Filter 和 Table Filter 的過程，查詢的流程圖大致可以用下面這張圖來概括：

四、SQL執(zhí)行順序

到此這篇關(guān)于一條 SQL 語句執(zhí)行過程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SQL 執(zhí)行過程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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