• 一条SQL查询是如何执行的


    可以看出,MySQL可以分为服务层和存储引擎层两部分

    Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等,涵盖MySQL的大多数核心服务功能,以及所有的内置函数(如日期、时间、数学和加密函数等),所有跨存储引擎的功能都在这一层实现,比如存储过程、触发器、视图等。

    存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的,支持InnoDB,MyISAM,Memory等多个存储引擎。现在最常用的存储引擎是InnoDB。MySQL5.5之后InnoDB成为了默认的存储引擎。

    整个执行流程:

    一、连接器

      第一步,你会先连接到这个数据库上,这时候等待你的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令:mysql -h$ip -P$port -u$user -p

    连接命令中的mysql是客户端工具,用来跟服务端建立连接。建立连接之后,如果客户端太长时间没动静,连接器就会将它断开。这个时间是由参数wait_timeout控制的,默认值是8小时。

    数据库中长连接指的是连接成功后,如果客户端持续有请求,则一直使用同一个连接。短连接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接,下次查询再重新建立一个。但是建立连接的过程是非常复杂的,所以建议尽量使用长连接。

    但是全部使用长连接,会出现MySQL内存上升很快的情况。这是因为MySQL在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长时间连接积累下来,可能导致内存占用太大,被系统强行杀掉(OOM),从现象看就是MySQL异常重启了。

      处理方案:

      1、定期断开长连接。在程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后,断开连接。

      2、5.7或更新版本,可以在每次执行一个比较大的操作后,通过执行mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。

    二、查询缓存

      MySQL拿到一个查询请求后,会先到查询缓存看看,之前是不是执行过这条语句。之前执行过的语句及结果会以key-value对的形式,被直接缓存在内存中。key是查询的语句,value是查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到key,那么这个value就会被直接返回给客户端。

       如果语句不在查询缓存中,就会继续后面的执行阶段。执行完成后,执行结果会被存入查询缓存中。

      但是在大多数情况下建议不要使用查询缓存,因为查询缓存往往弊大于利。查询缓存的失效非常频繁,只要有对一个表的更新。这个表上所有的查询缓存都会被清空。所以对于更新压力大的数据库来说,查询缓存的命中率会非常低。

    三、分析器

      执行SQL语句,MySQL需要知道你要做什么,因此需要对SQL语句做解析。先词法分析,后语法分析。

      首先:分析器会做“词法分析”,你输入的是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句,MySQL 需要识别出里面的字符串分别是什么,代表什么如根据输入的“select”关键字判断识别是一个查询语句,并识别出表名和列名等

      然后就要做“语法分析”,根据词法分析的结果,语法分析器会根据语法规则,判断你输入的SQL语句是否满足MySQL语法。

    四、优化器

      经过了分析器,MySQL就知道你要做什么了。在开始执行之前,还要先经过优化器的处理。

      优化器是在表里面有多个索引的时候,决定使用哪个索引;或者在一个语句有多表关联(join)的时候,决定各个表的连接顺序。

      优化器阶段完成后,这个语句的执行方案就确定下来了,然后进入执行器阶段。

     

    五、执行器

      MySQL通过分析器知道了你要做什么,通过优化器知道了该怎么做,于是就进入了执行器阶段,开始执行语句。

      开始执行的时候,要先判断一下你对这个表T有没有执行查询的权限,如果没有,就会返回没有权限的错误。如果有权限,就打开表继续执行。打开表的时候,执行器就会根据表的引擎定义,去使用这个引擎提供的接口。

      如语句:select * from T where ID=10;

      如果id字段没有索引,那么执行器的执行流程是调用InnoDB引擎接口取这个表的第一行,判断id是不是10,如果不是则跳过,如果是则将这行存在结果集中。遍历整张表,将满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。

      如果id字段有索引,则直接根据索引取满足条件的第一行,接着循环取满足条件的下一行,这些接口都是引擎中已经定义好的。

      

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