[大数据]MySQL学习-一条SQL语句的查询过程

前言

mysql主要分为服务层和存储引擎层，这个分层跟MVC有点类似；

而一条查询语句的执行过程，就是先在服务层做处理：连接器、分析器、优化器、执行器；

然后再调用引擎接口去存储引擎层拿数据；

下面我们就从一条简单的查询语句来介绍下上面的各个步骤:

select * from T where id = 10;

本文的介绍都是基于InnoDB引擎

目录

1. 连接器
2. 分析器
3. 优化器
4. 执行器

正文

1. 连接器

在执行一条查询语句之前，首要条件就是建立客户端和服务端之间的连接；

这里我们用命令行的方式来建立连接：mysql -u root -h localhost -p;，然后根据提示输入密码即可，如下所示

jalon@xxx ~ % mysql -u root -h localhost -p;     
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 13
Server version: 8.0.21 Homebrew

Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

这样我们就建立了客户端和服务器之间的连接；

关于连接又分为短连接和长连接：

• 长连接【推荐】：就是建立连接后，如果持续有请求进来，就一直保持连接；
• 短连接：就是建立连接后，执行几次查询就断开连接；

为什么我们要推荐长连接呢？

因为建立连接的过程是复杂的，需要消耗很多资源，所以推荐用长连接；

但是长连接这里也有几个点，需要我们注意一下：

1. 长连接可能导致典型的8小时问题，就是建立长连接后，超过8小时没有请求进来，连接就会断开；此时再去执行请求，就会报错提示连接已断开；
2. 长连接可能导致OOM，因为建立连接后，后续mysql操作使用的临时内存都是存在连接对象中，如果长连接过多，可能会导致内存占用过大，从而导致OOM（结果就是mysql异常重启）；

不过万事都有解决的办法：

1. 针对8小时问题，我们可以定时发送一个请求，去让连接活跃起来
2. 针对OOM问题，我们可以定期初始化连接对象(只支持mysql5.7+，命令为mysql_reset_connection)，就是只清除连接对象中的临时内存，不清除连接信息，使得连接恢复到刚开始的样子；如果是mysql5.7以下的版本，可以考虑定期断开长连接，重新建立一次连接；

2. 分析器

等到上面的连接建立完成，就该执行分析器了；

但是mysql8.0之前还要先去查询缓存：就是先去查询缓存中查看，前面是否调用过该查询，如果有，则直接返回结果；如果没有再去执行分析器；

之所以mysql8.0没有这个查询缓存的功能，是因为查询缓存功能有点鸡肋了：因为只要一个表中执行了一次更新语句，那么这个表前面的缓存就都失效了；

分析器的作用就是分析这条语句的目的是什么；

分析器主要分为词法分析和语法分析；

• 词法分析：分析语句的功能（比如select就是查询语句）、表名、字段名；
• 语法分析：分析语法是否正确（像我们平时看到的报错提示语法错误就是这个语法分析的功能）；

3. 优化器

优化器的作用显而易见，就是负责优化SQL语句的；

优化器的功能主要体现在两个方面：

1. 如果涉及到多个索引，优化器会自动选择最优的索引（也可能会选错）
2. 如果涉及到多表联合查询，优化器会自动优化表的连接顺序

关于多表联合查询，我们可以看个简单的例子，比如：

select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20

如果不优化，那么默认会先去查询t1.c=10，再去查询t2.d=20；

可是如果满足t1.c=10的结果很多，而满足t2.d=20的结果很少，那么这个默认的查询就会很慢；

此时如果有优化器的存在，他就会自动调整连接的顺序，先查询t2.d=20，再去查询t1.c=10；

优化完之后，就会进行到下一步，执行器

4. 执行器

执行器在执行语句之前，会先进行权限检查，即该用户对该表有没有select权限（或者其他权限）

为什么这个权限检查没有放在前面的阶段进行，要等到最后一步呢？

因为有些时候，SQL语句要操作的表并不只是SQL字面上的那些；

比如如果有个触发器，要在执行器阶段才能确定。前面的阶段是无能为力的。

下面我们还是以开头的那个查询语句为例：

select * from T where id = 10;

权限检查通过后，会去判断条件id是不是索引：

• 如果是索引，就会调用InnoDB引擎去表中取出满足条件的第一行，存到结果集，然后重复取满足条件的行
• 如果不是索引，就会调用InnoDB引擎去表中取出第一行，判断是否id=10；
  • 如果不是，就继续取下一行进行判断
  • 如果是，就存到结果集，然后重复取下一行进行判断；

至此一条SQL语句的查询过程就算完了。

总结

一条SQL的语句的查询过程主要分4个步骤：建立连接、分析语句、优化语句、执行查询