MySQL基础架构：一条SQL查询语句是如何执行的？

Bertha 。 2023-02-17 05:26 21阅读 0赞

## 1、提问 ##

基础架构：一条SQL查询语句是如何执行的？

## 2、架构 ##

大体来说，MySQL可以分为Server层和存储引擎层两部分。  
![MySQL逻辑构架图][MySQL]

Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器，涵盖MySQL大多数核心服务功能，以及所有内置函数，所有跨存储引擎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存储和提取，其架构模式是插件式，支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎，现在最常用的引擎是InnoDB，自MySQL5.5.5版本开始成为默认引擎。

## 3、零件 ##

### 连接器 ###

连接器顾名思义即负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。比如输入连接命令后

mysql -h127.0.0.1 -P3306 -uadmin -p

用户输入密码后，会收到两个结果：

*  用户密码不多，返回Access denied for user，然后客户端程序结束执行。
 *  用户认证通过，连接器会到权限表中读取用户权限，之后这个连接中权限判断逻辑均会以此作为判断基础。这意味中，一个用户连接建立后，即使你通过管理员账号修改了这个用户权限，也不会生效，除非重新建立连接。

比如，user用户没有create权限，获取连接后，执行create命令，则提示无权限，纵然管理员账号赋予了create权限。用户可以通过show precesslist查看系统当前连接。

*  长连接：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：每次执行完很少的几次查询后就断开，下次查询再重新新建连接；

由于建立连接过程通常较复杂，建议尽量减少建立连接动作，即尽量使用长连接。

但全部使用长连接后，有些时候MySQL占用内存涨得特别快，这是因为MySQL再执行过程中临时使用内存是管理在连接对象中，这些资源在连接释放时才会被释放。所以长时间下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉（OOM）  
，现象即MySQL异常重启。

怎么解决这个问题？考虑以下两种方案：

*  定期断开长连接。
 *  执行完大查询后，主动执行mysql\_reset\_conection来重新初始化连接，该过程不需要重连和重认证，但会将连接恢复到创建连接后的初始状态。

### 查询缓存 ###

MySQL的查询缓存功能在8.0版本后就已经去掉了。为什么去掉原因在于：

*  数据变更后，需要频繁刷新缓存记录；
 *  从缓存中获取数据往往与最终数据不匹配；

至于如何理解缓存功能，把它当做key-value键值对，SQL语句作为key，查询结果作为value缓存起来，每次查询前先到缓存中找对应的SQL记录，有即返回。

### 分析器 ###

分析器主要做词法分析、语法分析。

*  词法分析：分析语句组成，字符串、空格，识别出SQL类型、表明、字段等；
 *  语法分析：分析语句是否满足语法，不满足语法，MySQL会返回“You have an error in your SQL syntax”

比如，输入select t1.name from student t1，若少打了s，即输入

elect t1.name from student t1;
    
    ERROR 1064(42000):You have an error in your SQL syntax...

### 优化器 ###

在知道输入SQL是要做什么后，在最终开始执行前，会有多种执行方式，究竟选哪一种方式，优化器来做决定。

比如，执行如下语句：

select t1.name from student t1 join department t2 using(ID) where t1.student_id = 10 and t2.dept_id = 20

*  从t1中取出student\_id=10的记录，再跟进ID关联t2，最终找到dept\_id = 20的记录；
 *  也可以从t2中取出dept\_id = 20的记录，再跟进ID关联t1，最终找到t1中取出student\_id=10的记录；

两种方式执行结果是一样的，但效率会不同，优化器的作用就是决定使用哪一种方式。

### 执行器 ###

MySQL通过分析器知道了你想干什么，通过优化器知道了怎么做，最终就开始执行了。

select t1.name from student t1;

在执行前，要先判断你有没有执行表的权限，有权限即打开表执行，然后依据表的引擎定义，使用引擎提供的接口。没有索引时执行流程如下：

*  调用InnoDB引擎接口“取满足条件的第一行”，满足则将这行存在结果集，否则跳致下一行。
 *  调用InnoDB引擎接口“取满足条件的下一行”，满足则将这行存在结果集，否则跳致下一行。
 *  直至最后一行。

[MySQL]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201101215524206.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xvb25nc2hhd24=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center

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