大家好！這是我的第一篇文章。
這篇文章我將介紹一條sql查詢語句是如何執(zhí)行的
服務器層包括連接器、查詢緩存、解析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器等，包含mysql的大部分核心服務功能，以及所有內置功能（如日期、時間、數學和加密）功能）。所有跨存儲引擎的功能，例如存儲過程、觸發(fā)器和視圖都在這一層實現。
存儲引擎層負責數據的存儲和檢索。其架構是基于插件的，支持innodb、myisam、memory等多種存儲引擎。從mysql 5.5.5開始，innodb成為mysql的默認存儲引擎。
創(chuàng)建表時可以使用帶有engine=memory的create table語句指定內存引擎。
不同的存儲引擎共享同一個server層
連接器
第一步是連接數據庫，這需要連接器。連接器負責與客戶端建立連接、獲取權限并維護和管理連接。連接命令為：
mysql -h$ip -p$port -u$user -p
該命令用于與服務器建立連接。完成經典的 tcp 握手后，連接器將使用提供商的用戶名和密碼來驗證您的身份。
- 如果用戶名或密碼不正確，您將收到“用戶錯誤導致訪問被拒絕”的消息，并且客戶端程序將終止。
- 如果身份驗證成功，連接器將從權限表中檢索當前帳戶的權限。此連接期間的所有權限檢查都依賴于此初始檢索。
這意味著一旦連接成功建立，管理員對用戶權限所做的任何更改都不會影響現有連接的權限。只有新連接才會使用更新后的權限設置。
連接建立后，如果沒有后續(xù)動作，則連接進入空閑狀態(tài)，可以使用show processlist命令查看：
如果客戶端長時間處于不活動狀態(tài)，連接器將自動斷開連接。持續(xù)時間由 wait_timeout 參數控制，默認為 8 小時。
如果連接終止并且客戶端發(fā)送請求，則會收到錯誤消息：在查詢期間丟失與 mysql 服務器的連接。要繼續(xù)，您需要重新連接，然后執(zhí)行請求。
在數據庫中，持久連接是指客戶端在成功連接后為連續(xù)請求保持相同的連接。短連接是指在幾次查詢后斷開連接并重新連接以進行后續(xù)查詢。
由于連接過程比較復雜，建議開發(fā)過程中盡量減少連接的創(chuàng)建，即盡可能使用持久連接。
但是，當使用持久連接時，mysql 的內存使用量可能會顯著增加，因為執(zhí)行期間使用的臨時內存是在連接對象內管理的。僅當連接終止時，這些資源才會被釋放。如果長連接不斷累積，可能會導致內存使用過多，導致系統(tǒng)強行終止mysql（oom），導致意外重啟。
解決方案：
- 定期斷開持久連接。使用連接一段時間或執(zhí)行消耗過多內存的查詢后，請斷開連接并重新連接以進行后續(xù)查詢。
- 如果您使用的是 mysql 5.7 或更高版本，您可以在執(zhí)行資源密集型操作后使用 mysql_reset_connection 來重新初始化連接資源。此過程不需要重新連接或重新驗證，而是將連接重置為剛剛創(chuàng)建的狀態(tài)。
查詢緩存
注意：從 mysql 8.0 開始，查詢緩存功能已被完全刪除，因為其弊大于利。
當mysql收到查詢請求時，它首先檢查查詢緩存，看看這個查詢之前是否已經執(zhí)行過。之前執(zhí)行過的查詢及其結果以鍵值對的形式緩存在內存中。鍵是查詢語句，值是結果。如果在查詢緩存中找到該鍵，則將該值直接返回給客戶端。
如果在查詢緩存中未找到查詢，則過程繼續(xù)。
為什么查詢緩存弊大于利？
查詢緩存失效的情況非常頻繁地發(fā)生。對表的任何更新都會清除與該表相關的所有查詢緩存，導致緩存命中率非常低，除非該表是靜態(tài)配置表。
mysql提供了一種“按需”的方法來使用查詢緩存。通過將參數query_cache_type設置為demand，sql語句默認不會使用查詢緩存。要使用查詢緩存，可以顯式指定 sql_cache:
select sql_cache * from t where id=10;
解析器
如果查詢緩存沒有命中，則語句執(zhí)行過程開始。 mysql 首先需要了解要做什么，因此它會解析 sql 語句。
解析器首先執(zhí)行詞法分析。輸入的 sql 語句由字符串和空格組成，mysql 會對其進行分析，以識別每個部分代表的含義。例如select標識為查詢語句，t標識為表名，id標識為列。
詞法分析之后，進行語法分析。語法分析器根據詞法分析的結果判斷sql語句是否符合mysql的語法規(guī)則。
如果存在語法錯誤，將會顯示類似“您的 sql 語法有錯誤”的錯誤消息。例如，在以下查詢中，select 關鍵字拼寫錯誤：
mysql> elect * from t where id=1; error 1064 (42000): you have an error in your sql syntax; check the manual that corresponds to your mysql server version for the right syntax to use near 'elect * from t where id=1' at line 1
優(yōu)化器
解析之后，mysql 知道你想做什么。接下來，優(yōu)化器確定如何執(zhí)行。
當一個表有多個索引時，優(yōu)化器決定使用哪個索引，或者當查詢涉及多個表時，優(yōu)化器決定表連接的順序。例如，在以下查詢中：
select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20;
查詢可以從檢索 t1 或 t2 中的值開始。兩種方法產生相同的邏輯結果，但它們的性能可能不同。優(yōu)化器的作用是選擇最有效的計劃。
優(yōu)化階段結束后，流程進入執(zhí)行器。
執(zhí)行者
執(zhí)行器開始執(zhí)行查詢。
執(zhí)行前，首先檢查當前連接是否有查詢表的權限。如果沒有，則返回錯誤，指示權限不足。 （從查詢緩存返回結果時也會執(zhí)行權限檢查。）
如果授予權限，則打開表并繼續(xù)執(zhí)行。在此過程中，執(zhí)行器根據表的引擎定義與存儲引擎進行交互。
例如，假設表 t 在 id 列上沒有索引。執(zhí)行者的執(zhí)行過程如下：
- 調用innodb引擎接口取出表的第一行，檢查id值是否為10，如果不是則跳過；如果是，則將其添加到結果集中。
- 調用引擎接口獲取“下一行”，重復相同的邏輯，直到檢查完所有行。
- 執(zhí)行器將累積的結果集返回給客戶端。
至此，查詢完成。
對于索引表，該過程涉及使用引擎的預定義方法來迭代獲取“第一個匹配行”和“下一個匹配行”。
慢查詢日志中，rows_examined字段表示查詢執(zhí)行過程中掃描的行數。每次執(zhí)行器調用引擎檢索數據行時，該值都會累加。
在某些情況下，對執(zhí)行器的單次調用可能涉及在引擎內部掃描多行。因此，引擎掃描的行數不一定等于 rows_examined.
結尾
感謝您的閱讀！希望文章對您有所幫助。
