深入淺析MySQL查詢語句的執行過程

本篇文章為大家帶來了關於mysql的相關知識，其中主要介紹了關於查詢語句的執行過程，以MYSQL為例，揭示一下MySQL資料庫的查詢過程，並讓大家對資料庫裡的一些零件有所了解，希望對大家有幫助。

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#需要從資料庫檢索某些符合要求的數據，我們很容易寫出Select A B C FROM T WHERE ID = XX 這樣的SQL，那麼當我們向資料庫發送這樣一個請求時，資料庫到底做了什麼？

我們今天以MYSQL為例，揭示一下MySQL資料庫的查詢過程，並讓大家對資料庫裡的一些零件有所了解。

1、MYSQL架構

#MySQL 主要可分為 Server 層和儲存引擎層。

Server層 包含連接器、查詢快取、分析器、最佳化器、執行器等，所有跨儲存引擎的功能都在這一層實現，例如預存程序、觸發器、視圖、函數等，還有個通用的日誌模組binlog日誌模組；

儲存引擎層 負責資料的儲存與擷取。其架構模式是插件式的，支援 InnoDB、MyISAM、Memory 等多個儲存引擎。現在最常用的儲存引擎是 InnoDB（支援事務），它從 MySQL5.5.5 版本開始成為預設儲存引擎。

2、連接器

連接器主要負責使用者登入資料庫，進行使用者的身份認證，包括校驗帳戶密碼，權限等操作。

如果使用者密碼不對，你就會收到一個"Access denied for user"的錯誤，然後客戶端程式結束執行。

如果使用者帳戶密碼已通過，連接器會到權限表中查詢該使用者的所有權限，之後在這個連接裡的權限邏輯判斷都是會依賴此時讀取到的權限數據，也就是說，後續只要這個連線不斷開，即時管理員修改了該使用者的權限，該使用者也是不受影響的。

3、查詢快取（ Query cache）

客戶端與服務端建立連線後，MySQL 在執行查詢語句時會先查詢緩存，校驗這條SQL是不是在之前執行過。先前執行過的語句及其結果會以 key-value 對的形式，直接被緩存在記憶體中。 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快取中找到 key，那麼這個value 就會直接回傳給客戶端。如果沒有命中，則需要執行後續的操作，完成後也會把結果快取起來，方便下一次呼叫。

看到這裡大家會不會眼前一亮，會不會有這個功能很好要好好利用的衝動。

其實這裡不建議使用查詢緩存，查詢快取的失效非常頻繁，只要有對一個表的更新，這個表上所有的查詢快取都會被清空。因此很可能你費勁地把結果存起來，還沒使用就被一個更新全清空了。對於更新壓力大的資料庫來說，查詢快取的命中率會非常低。除非是那種很久不會更新的表，例如係統配置表，但這種系統配置我們放在配置平台不好嗎？

在MYSQL8.0中已經刪除了查詢快取這個功能，官方也是認為該功能在實際的應用場景比較少，所以乾脆直接刪掉了。

4、分析器

Mysql沒有命中查詢緩存，那麼就會進入分析器，分析器主要是用來分析SQL語句是來幹嘛的。分析器主要分為以下兩個步驟：

• 詞法分析 ：一條SQL語句有多個字串組成，首先要提取關鍵字，例如select，提出查詢的表，提出字段名，提出查詢條件等等。

• 語法分析：根據詞法分析的結果，語法分析主要就是判斷你輸入的SQL語句是否正確，是否符合MYSQL語法，如果你的語句不對，就會收到「You have an error in your SQL syntax」的錯誤提醒。

詞法分析程式將整個查詢語句分解成各類別標誌，語法分析根據定義的系統語言將「各類別標誌」轉換為對MySQL有意義的組合。最後系統產生一個語法樹(AST)，語法樹便是優化器所依賴的資料結構。

5、優化器

經過了分析器，MySQL 就知道你要做什麼了。在開始執行之前，也要先經過優化器的處理。

為什麼需要優化器？

• 優化器中包含了許多複雜的最佳化技術，這些最佳化技術往往比最好的程式設計師掌握的還要多。系統的自動最佳化相當於使得所有人都擁有這些最佳化技術。

• 優化器可以從資料字典中取得許多統計資料，例如表中的行數、表中的每個列的分佈等。優化器優化器可以考慮百種不同的執行計劃，而程式設計師一般只能考慮有限的幾種可能；

• 可以根據這些資訊選擇有效的執行計劃，而使用者程式則難以取得這些資訊；

總之最佳化器是對語法分析樹的形態進行修改，把語法分析樹變成查詢樹，確定執行方案。

6、執行器

MySQL 透過分析器知道了你要做什麼，透過優化器知道了該怎麼做，於是就進入了執行器階段，開始執行語句。

開始執行的時候，先校驗改使用者是否有執行查詢的權限，如果沒有，就會回傳沒有權限的錯誤。如果有權限，就會去呼叫引擎的接口，回傳接口執行的結果。

7、語句分析

我們以下面一條真實SQL查詢語句來進行分析下MYSQL查詢的執行過程

select id,name,sex,phoone from user t where t.age='26' and t.account='javadaily'

• 首先客戶端需要連接上資料庫，如果帳號密碼錯誤直接傳回錯誤訊息，如果正確則進入下一步。

• 在MYSQL8.0之前會先去查詢快取中，以這條SQL語句作為key在記憶體中查詢是否有結果，如果有則先判斷是否有權限，有權限則回傳客戶端，否則報錯；如果沒有從查詢快取命中則進入下一步

• 透過分析器進行詞法分析，提取sql語句的關鍵元素，例如提取上面這個語句是查詢select，提取需要查詢的表名為user，需要查詢的列為id,name,sex,phoone，查詢條件是age=26 和account=javadailly。然後判斷這個sql語句是否有語法錯誤，例如關鍵字是否正確等等，如果檢查沒問題就執行下一步。

• 上面的SQL有兩種執行方案，優化器根據自己的最佳化演算法選擇執行效率最高的a方案（統計資訊不准可能導致最佳化器選擇錯誤的執行方案） ，確定了優化方案後就開始執行。
  a. 先查詢 account=javadaily 的用戶，然後判斷 age 是否等於26 b. 先找出 age=26 的用戶，再查詢account=javadaily 的使用者

• 進行權限校驗，如果有查詢權限則呼叫資料庫引擎介面回傳執行結果；否則報錯。

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以上是深入淺析MySQL查詢語句的執行過程的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！