MySQL执行一条sql的流程

电玩女神 2022-12-24 05:56 163阅读 0赞

## 1.MySQL的内部组件结构 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3h1ZWd1Y2hlbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

#### 1.1 Server层 ####

主要包括连接器、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。

#### 1.2 Store层(引擎层) ####

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，它从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。也就是说如果我们在create table时不指定 表的存储引擎类型,默认会给你设置存储引擎为InnoDB。

## 2.执行流程(按标题顺序) ##

#### 2.1 连接器 ####

客户端(navicat,jdbc,SQLyog…)要向mysql发起通信都必须先跟Server端建立通信连接，而建立连接的工作就是有连接器完成的。

建立连接:

mysql ‐h host[数据库地址] ‐u root[用户] ‐p root[密码] ‐P 3306

注意:  
一个用户成功建立连接后，即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改，也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后，只有再新建的连接才会使用新的权限设置。用户的权限表在系统表空间的mysql的user表中。

客户端如果长时间不发送command到Server端，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait\_timeout 控制的，默认值 是 8 小时。

show global variables like "wait_timeout"; 
    set global wait_timeout=xxx; 设置全局服务器关闭非交互连接之前等待活动的秒数

###### OOM的问题: ######

数据库里面，长连接是指连接成功后，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。

开发当中大多数时候用的都是长连接,把连接放在Pool内进行管理，但是长连接有些时候会导致 MySQL 占用内存涨得特别 快，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 果长连接累积下来，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。

解决方案:

*  定期断开长连接.使用一段时间,或者程序判断执行过一个占用内存的大查询后,断开连接,之后要查询再重连
 *  MySQL5.7及之后,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.此过程不会重连和重做权限验证,但会将连接恢复到创建时的状态.

#### 2.2 查询缓存 ####

**注意:mysql8.0已经移除了查询缓存功能**

连接建立完成后，就可以执行 select 语句了。执行逻辑就会来到第二步：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其结果可能会以 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。你可以看到，如果查 询命中缓存，MySQL 不需要执行后面的复杂操作，就可以直接返回结果，这个效率会很高。

**查询缓存的适用性:**  
大多情况下,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。 因此很可能你费劲地把结果存起来，还没使用呢，就被一个更新全清空了。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。

**查询缓存的适用场景:**  
建议在静态表里使用查询缓存,即极少更新的表.比如系统配置表、字典表等.

**相关配置:**

my.cnf 
    #query_cache_type有3个值 0代表关闭查询缓存OFF，1代表开启ON，2（DEMAND）代表当sql语句中有SQL_CACHE 关键词时才缓存
    query_cache_type=2
    
    # 使用查询缓存
    select SQL_CACHE * from test where ID=5；
    
    # 查看当前mysql实例是否开启缓存机制
    show global variables like "%query_cache_type%";
    
    # 监控查询缓存的命中率
    show status like'%Qcache%';

**参数解析:**  
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*  Qcache\_free\_blocks:表示查询缓存中目前还有多少剩余的blocks，如果该值显示较大，则说明查询缓存中的内存碎片 过多了，可能在一定的时间进行整理
 *  Qcache\_free\_memory:查询缓存的内存大小，通过这个参数可以很清晰的知道当前系统的查询内存是否够用，是多 了，还是不够用，DBA可以根据实际情况做出调整
 *  Qcache\_hits:表示有多少次命中缓存。我们主要可以通过该值来验证我们的查询缓存的效果。数字越大，缓存效果越理想
 *  Qcache\_inserts: 表示多少次未命中然后插入，意思是新来的SQL请求在缓存中未找到，不得不执行查询处理，执行 查询处理后把结果insert到查询缓存中。这样的情况的次数，次数越多，表示查询缓存应用到的比较少，效果也就不理 想。当然系统刚启动后，查询缓存是空的，这很正常。
 *  Qcache\_lowmem\_prunes:该参数记录有多少条查询因为内存不足而被移除出查询缓存。通过这个值，用户可以适当的 调整缓存大小
 *  Qcache\_not\_cached: 表示因为query\_cache\_type的设置而没有被缓存的查询数量
 *  Qcache\_queries\_in\_cache:当前缓存中缓存的查询数量
 *  Qcache\_total\_blocks:当前缓存的block数量

#### 2.3 分析器 ####

如果没有命中查询缓存，就要开始真正执行语句了。首先，MySQL 需要知道你要做什么，因此需要对 SQL 语句做解析。 分析器先会做“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。

**原理:**

1.  词法分析
2.  语法分析
3.  语义分析
4.  构造执行树
5.  生成执行计划
6.  计划的执行

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#### 2.4 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。

例:

select * from test1 join test2 using(ID) where test1.name=zhangsan and test2.name=lisi;

可以先从表 test1 里面取出 name=zhangsan的记录的 ID 值，再根据 ID 值关联到表 test2，再判断 test2 里面 name的值是否等于 lisi。

也可以先从表 test2 里面取出 name=lisi的记录的 ID 值，再根据 ID 值关联到 test1，再判断 test1 里面 name 的值是否等于 zhangsan。

这两种执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。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。

#### 2.5 执行器 ####

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，(如果命中查询缓存，会在查询缓存返回结果的时候，做权限验证。查询也会在优化器之前调用 precheck 验证权限)。

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。

比如这个例子中的表 test 中，ID 字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

select * from test where id=10;

1.  调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行，判断 ID 值是不是 10，如果不是则跳过，如果是则将这行存在结果集中
2.  调用引擎接口取“下一行”，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行
3.  执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端

第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接 口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。

## 3.bin-log ##

binlog是Server层实现的二进制日志,他会记录我们的cud操作。Binlog有以下几个特点：

1.  Binlog在MySQL的Server层实现(引擎共用)
2.  Binlog为逻辑日志,记录的是一条语句的原始逻辑
3.  Binlog不限定大小,是追加写入,不会覆盖以前的日志

**相关配置:**

# 配置开启binlog
    log‐bin=/usr/local/mysql/data/binlog/mysql‐bin
    
    # 5.7以及更高版本需要配置本项
    server‐id=123454（自定义,保证唯一性）
    
    # binlog格式，有3种statement,row,mixed
    binlog‐format=ROW
    
    # 表示每1次执行写入就与硬盘同步，会影响性能，为0时表示，事务提交时mysql不做刷盘操作，由系统决定
    sync‐binlog=1

**相关命令:**

# 查看bin‐log是否开启
    show variables like '%log_bin%';
    
    # 会多一个最新的bin‐log日志
    flush logs;
    
    # 查看最后一个bin‐log日志的相关信息 
    show master status;
    
    # 清空所有的bin‐log日志
    reset master;
    
    # 查看binlog内容 
     /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog ‐‐no‐defaults /usr/local/mysql/data/binlog/mysql‐bin.000001

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