【1】Mysql學習筆記：Mysql的一條查詢語句是如何執行的？

在這裡，我們以

select * from table where id = 10

為例子，進行查詢。

Mysql基本架構示意圖：

用戶端+ server層+存儲引擎層：

Server層：包括連接配接器、查詢緩存、分析器、優化器、執行器等，涵蓋Mysql的大多數核心服務功能，以及所有的内置函數（比如：日期、時間、數學和加密函數等），所有跨存儲引擎的功能，都在這一層實作，比如存儲過程、觸發器、師徒等。

存儲引擎層負責資料的存儲和提取，其架構模式是插件式、支援InnoDB、MyISAM、Memory等多個存儲引擎。

mysql的存儲引擎預設的是InnoDB。執行creatable table語句的時候，如果沒有指定存儲引擎的類型，預設選取的就是InnoDB、但是也可以通過指定存儲引擎的類型，來選擇存儲引擎，建立表。

連接配接器：

第一步，你會先連接配接到這個資料庫上，這時候接待你的就是連接配接器。連接配接器負責跟用戶端建立連接配接、擷取權限、維持和管理連接配接。

連接配接指令中，mysql是用戶端的工具，用來跟服務端履歷連接配接。在完成經典的TCP握手後，連接配接器，就要開始認證你的身份，這個時候，這個時候用的就是你輸入的使用者名和密碼。

如果使用者名或者密碼不對，你就會收到一個access denied for user的錯誤，然後用戶端程式，結束執行。

如果使用者名和密碼認證通過，連接配接器就會到權限表裡檢查出，你擁有的權限，之後，這個連結裡面的權限邏輯判斷，都将依賴于此時讀到的權限。

這就意味着，一個使用者成功建立連接配接後，即使你用管理者賬号，對這個使用者的權限做了修改，也不會影響到已經存在的連接配接。修改完成後，隻有再建立連接配接時才會使用新的權限設定。

連接配接完成後，如果你沒有後續的動作，這個連接配接，就處于空閑狀态，你可以在showprocesslist指令中看到它，文本中這個圖是show processlist的結果，其中的command列顯示為sleep的這一行，就表示現在系統裡面有一個空閑連接配接。

如果連接配接被切斷之後，用戶端再次發送請求的話，就會收到一個錯誤提醒：lost connection to mysql server during query。這個時候如果你要繼續，就需要重新連接配接，然後在執行請求了。

資料庫裡面，長連接配接，是指連接配接成功後，如果用戶端持續有請求，則一直使用同一個連接配接。短連接配接，則是值每次執行完成很少的幾次查詢，就斷開連接配接，下次重建立立一個新的連接配接。

建立連接配接的動作比較複雜，耗時，是以在使用中，盡量減少連接配接的動作，也就是盡量使用長連接配接。

但是全部使用長連接配接以後，你可能會發現，有些時候mysql占用記憶體漲的特别快，這是因為Mysql 在執行的過程中，臨時使用的記憶體是關聯在連接配接對象裡面的。這些資源會在連接配接斷開的時候，才能釋放。是以若果昌連接配接累計下來，可能導緻記憶體占用太大，被系統強行殺掉，從現象來看，就是Mysql重新開機了。

怎麼解決這個問題，可以考慮以下兩種方案。

[1]定時斷開長連接配接。使用一段時間後，或者程式裡判斷，執行過一個占用記憶體的大查詢之後，斷開連接配接，之後查詢重建立立連接配接。

[2] 如果使用的是Mysql 5.7或者更新的版本。可以再每次執行一個比較大的操作後，通過執行 mysql_reset_connection 将連接配接的資源初始化。連接配接會被恢複到剛剛建立時的狀态。注意：這個過程不需要重新連接配接或者重新做權限驗證.

查詢緩存：

連接配接建立完成後，你就可以執行select語句了。執行邏輯就會來到第二部：查詢緩存。

Mysql收到一個查詢請求後，會先到 緩存區檢視，之前是不是執行過這這句話。**之前執行過的語句以及其結果，可能會議key-value的對的形勢，被直接緩存在記憶體中。key是查詢的語句，value是查詢的結果。**如果你的查詢能夠直接在這個緩存中找到key.那麼這個value就會被直接傳回個用戶端。

如果，語句不在查詢緩存中，就會繼續後面的執行階段。執行完成之後，執行接貨會被存入查詢緩存中。你可以看到，如果查詢命中緩存。Mysql不需要執行就免的複雜操作，就可以執行效率很高。

但是大多數情況下，建不要使用查詢緩存，為什麼？因為查詢緩存往往弊大于利。

查詢緩存的失效非常頻繁，隻要有對一個表的更新，這個表上所有的查詢緩存，都會被清空。 是以和可能，你費勁的把結構儲存起來，還沒有使用呢，就被一個更新全部清空了。對于更新壓力大的資料庫來說，查詢緩存命中的機率，會非常的低。除非你的業務，就是有一張靜态表，很長時間才會更新一次。比如一個系統配置表。這張表适合使用查詢緩存。

需要注意的是，查詢緩存，整塊功能，全部删掉了，也就是說8.0開始，徹底沒有這個功能了。

分析器

如果命中緩存，沒有成功，就要開始真正的執行查詢語句了。首先Mysql需要知道你要做什麼？是以需要對sql語句做解析。

分析器先回做“詞法分析”。你輸入的是由多個字元串和空格，組合而成的一個sql語句。資料庫需要識别出字元串分别是什麼，分别代表什麼。

mysql從你輸入的“select”這個關鍵字，識别出來，這是一個查詢語句。要把字元串 “table”識别成 “表明table”。把字元串ID，識别成列ID。

昨晚這些判斷以後，就要做"文法分析"。詞法分析器，會根據文法規則，判斷，你輸入的這sql語句是否滿足mysql的文法。如果你的語句不對，就會收到提示： you have an error in your sql syntax。提示的内容，為第一個出錯的地方。

優化器：

經過了分析器，mysql知道你要做什麼了。在開始執行之前，還要先經過優化器的處理。優化器是表裡面有多個索引的時候，決定各個表的連接配接順序。

比如: select * from table1 join table2 using(ID) where table1.c = 100 and table2.d = 300;

先可以從表1中取出 c列的取值為10的記錄，在根據ID值，關聯到表table2。再判斷table2 裡面 d的值，是否等于20。

也可以先從表 table2取出d = 300的記錄的id值。再根據ID值關聯到t1，再判斷t1裡面的c值，是否等于10。

這兩種執行方法的邏輯結果是一樣的。但是執行的效率會有不同，而優化器的左右就是決定選擇使用哪一個方案。

優化器階段完成後，這個語句的執行方案就确定下倆了，然後進入執行器階段。

執行器

執行器在執行之前，會先判斷一下你對這個表table有沒有執行查詢的權限，如果沒喲，就傳回沒有權限的錯誤

如下所示（在工程實作上，如果命中查詢緩存，會在查詢緩存傳回結果的時候，做權限驗證。）

如果有權限，就打開表，繼續執行。打開表的時候，執行求就會根據表的引擎定義。去使用引擎提供的接口。比如我們這個例子中的表Table1中，ID字段，沒有索引。那麼執行器的流程是這樣的：

[1]調用Innodb引擎接口取這個表的第一行，判斷ID值，是不是10.如果不是則跳過，如果是，則講這行的運作結果。存在結果集中。

[2]調用引擎接口取 下一行 重複相同的判斷擴及，知道管道這個表的最後一行。

[3]執行器将上述周遊過程中所有滿足條件的行，組成的記錄集作為結果集傳回給用戶端。

至此，這個語句就執行完了。

對于有所因的表，執行的邏輯也差不多。第一次調用的是“取出滿足條件的第一行”，之後，循環取“滿足條件的下一行”這個接口，這些接口都是引擎中已經定義好的 。

你會在查詢庫的慢查詢日志中，看到一個rows_examindex的字段，表示這個語句執行過程中，掃描了多少行。這個值就是在執行器，每次調用引擎擷取資料行的時候，累加的。

在很多場景下。執行器調用一次。在引擎内初，掃描了很多行。是以引擎掃描行數跟rows_examindex并不是完全相同的。我們後面，會專門有一篇文章，來講存儲引擎的内部機制，裡面會有詳細的說明。

小結

一條sql語句執行的時候，會先去建立連接配接、查詢緩存、分析器、優化器、**“執行器”**五個階段。

建立連接配接完成，在換緩存查詢不到資訊，就會真正的執行mysql語句，經過，分析器，優化器，執行器，将最終的結果傳回去。