01. MySQL基礎(chǔ)架構(gòu)
SQL語句是如何執(zhí)行的
學(xué)習(xí)一下mysql的基礎(chǔ)架構(gòu)，從一條sql語句是如何執(zhí)行的來學(xué)習(xí)。
一般我們寫一條查詢語句類似下面這樣：
select user,password from mysql.user;
這樣就可以返回一個結(jié)果，但卻不知這條語句的內(nèi)部執(zhí)行流程。
如下是mysql的邏輯架構(gòu)圖：
Mysql可以分為Server層和存儲引擎層二部分。
Server層有連接器/緩存/分析器/優(yōu)化器/執(zhí)行器，涵蓋了mysql的很多核心功能。
存儲引擎層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲和讀取，支持Innodb，MyIsam，Memory，BlackHole等，Mysql5.5版本后默認(rèn)的存儲引擎是Innodb。
接下來我們一層一層來看SQL語句的執(zhí)行過程。
1）連接器
首先客戶端連接mysql時就是連接到了連接器上，連接器負(fù)責(zé)跟客戶端建立連接/校驗用戶身份，獲取權(quán)限。連接命令一般如下：
mysql -h ip地址 -P 端口 -u 用戶 -p
當(dāng)客戶端輸入完了用戶名和密碼開始連接時，連接器會校驗：
- 如果用戶名或者密碼不正確，客戶端會收到一個“Access denied for user”的錯誤。
- 如果用戶名和密碼校驗正確，連接器會檢查用戶所擁有的權(quán)限。之后，這個連接里的權(quán)限邏輯判斷，都依賴此時讀到的權(quán)限。
這就意味著一個用戶成功建立連接之后，即使你用管理員把這個用戶的權(quán)限更改了，也是不會影響到已經(jīng)連接的這個用戶，除非這個用戶斷開重新連接。讓連接器重新讀取權(quán)限才可以。
2）查詢緩存
連接建立成功之后，你就能夠執(zhí)行select等語句了，這時就會進行第二步：查詢緩存
Mysql收到一個sql請求之后，先檢查緩存，看看之前是不是有執(zhí)行過。如果執(zhí)行過并緩存沒有過期，結(jié)果會以key-value的形式存儲在內(nèi)存中，key是查詢語句，value是查詢結(jié)果。如果有緩存，直接把對應(yīng)的value返回給客戶端。
如果語句不在查詢緩存中，就會向下執(zhí)行下面的階段，執(zhí)行完成后，會把結(jié)果放到緩存中。
查詢緩存的失效很平凡，因為只要更新一個表，那么這個表的所有查詢緩存結(jié)果都會被清空，所以對經(jīng)常變更的表，查詢緩存的命中率很低。除非這個表數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，不經(jīng)常改變，才適合查詢緩存。
了解下：Mysql8.0版本之后，查詢緩存的功能就被刪了。
3）分析器
如果沒用命中緩存，分析器就開始工作了，對sql語句進行解析。
首先分析器會做“詞法分析”，你輸入的多個字符加上空格組成的sql語句，分析器需要分析出來里面字符分別都代表什么。
如從你輸入的"select"關(guān)鍵字開始，mysql知道這是一個查詢語句，然后分析出那個是表名,那個是你輸入的條件等等。
做完了詞法分析，開始做“語法分析”，根據(jù)詞法分析的結(jié)果，語法分析會判斷你輸入的這條sql語句是否符合Mysql語法。
如果你的語句不對，就會收到“You have an error in you SQL syntax”的錯誤提醒，如果下面這個語句select少打了開頭的字母“s”。
mysql> elect * from stu; 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 stu' at line 1
一般語法錯誤會提示第一個出現(xiàn)錯誤的位置，所以你要關(guān)注的是緊接著“use near”后面的內(nèi)容。
4）優(yōu)化器
經(jīng)過了分析器，Mysql已經(jīng)知道你要做什么了，在開始執(zhí)行之前，還需要經(jīng)過優(yōu)化器的處理。
優(yōu)化器是在表里面有多個索引的時候，決定使用哪個索引；或者在一個語句有多表關(guān)聯(lián)的時候，決定各個表的連接順序。
5）執(zhí)行器
Mysql通過分析器知道了你要做什么，通過優(yōu)化器知道了如何做，接下來就是執(zhí)行器開始執(zhí)行語句；
開始執(zhí)行之前， 會先判斷你對要操作的表或庫有沒有權(quán)限，如果沒有就返回權(quán)限的錯誤。
如果有權(quán)限，就打開表繼續(xù)執(zhí)行。打開表的時候，執(zhí)行器會根據(jù)表的引擎定義，去使用這個引擎提供的接口。
比如這個select語句：select * from db1 where ID=100;
- 先調(diào)用Inodb引擎接口獲取表的第一行，判斷ID值是不是100，如果不是則跳過，如果是則將結(jié)果存在結(jié)果集中；
- 調(diào)用引擎接口獲取“下一行”，重復(fù)相同的判斷邏輯，直到讀取這個表的最后一行。
- 執(zhí)行器將上述遍歷過程所有符合要求的結(jié)果返回給客戶端。
至此，這個select語句算是執(zhí)行完了。
數(shù)據(jù)庫的慢查詢?nèi)罩局袝吹絩ows_examined的字段，表示這個語句執(zhí)行過程中掃描了多少行。這個值就是在執(zhí)行器每次調(diào)用引擎獲取數(shù)據(jù)行的時候累加的。
有些情況下，執(zhí)行器調(diào)用一次，在引擎內(nèi)部則掃描了多行，因此引擎掃描行數(shù)跟rows_examined并不完全相同。
這樣Mysql的邏輯架構(gòu)和流程過了一遍，我也對整個sql語句的執(zhí)行過程的各個階段有了一個初步的認(rèn)識。也希望能對大家有幫助。
