文章目录

  • 1、MySQL基本结构
  • 1.1、Server层
  • 1.2、存储引擎
  • 2、MySQL中的组件
  • 2.1、连接器
  • 2.2、查询缓存
  • 2.3、分析器
  • 2.4、优化器
  • 2.5、执行器
  • 2.6、总结
  • 2.7、一条查询语句经过组件的流程
  • 3、一条select语句完整执行顺序


1、MySQL基本结构

  1. 可以分为Server层和存储引擎两个部分

1.1、Server层

  1. Server层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等。
  2. 涵盖MySQL的大多数核心功能。
  3. 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、存储引擎

  1. 负责数据的存储和提取。
  2. 支持InnoDB、MyISAM、Memory等多个存储引擎。
  3. 现在常用的引擎是InnoDB，并且也是MySQL的默认存储引擎。
  4. 建表没有指定引擎，默认就是InnoDB。
  5. 不同的存储引擎共用一个Server层。

2、MySQL中的组件

2.1、连接器

  1. 连接器负责和客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。
  2. 客户端和MySQL连接是通过TCP协议连接。连接又分长连接和短连接。
  1. 长连接：连接成功，若客户端持有有请求，那么一直使用同一个连接。（推荐长连接，因为连接建立过程很复杂）。
  2. 短连接：每次执行完很少的几次查询就断开连接，下次查询重新建立一个。
  1. 完成连接后，要认证身份：
  1. 认证不通过，收到"Access denied for user"，客户端程序结束执行。
  2. 认证通过，连接器会到权限表里去查出拥有的权限，随后，该连接的权限判断逻辑都会依赖此时读出的权限。
  1. 权限修改只会在在下次登录的时候有效，当前已经存在的连接不会受到影响。
  2. 连接完成后，没有后续动作，此时连接处于空闲状态.超过八小时没动作，连接器会自动断开。断开之后，客户端再次发送请求，会收到Lost connection to MySQL server during query。
  3. 全部使用长连接，MySQL占用内存会涨得很快，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。长连接积累下来，会导致内存占用太大，被系统强行杀掉。
  4. 解决：
  1. 定期断开长连接。
  2. 在每次执行一个比较大的操作之后，通过执行mysql_reset_connection来重新初始化连接资源。

2.2、查询缓存

  1. MySQL拿到一个查询请求会先到查询缓存看。
  2. 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。
  3. 如果语句不在查询缓存中，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·。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，效率很高。
  4. 但是查询缓存往往利大于弊。
  5. 因为只要有对一个表的更新，这个表上的所有查询缓存都会被清空。除非业务是有一张静态表，很长时间才更新一次。
  6. MySQL8直接将查询缓存的整块功能删除了。

2.3、分析器

  1. 没有命中缓存，开始真正执行语句了。
  2. MySQL 从你输入的"select"这个关键字识别出来，这是一个查询语句。例如：
mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10；

它也要把字符串“T”识别成“表名 T”，把字符串“ID”识别成“列 ID”。

  1. 分析器先做词法分析，即：识别出里面的字符串分别是什么，代表什么。
  2. 语句不对，会收到“You have an error in your SQL syntax”错误提醒。

2.4、优化器

  1. 经过分析器，MySQL就知道要做什么，但开始之前，要经过优化器的处理。
  2. 优化器是在表有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一句一句有多表连接的时候，决定各表的连接顺序。
mysql> select * from t1 join t2 using(ID)  where t1.c=10 and t2.d=20;
  • 既可以先从表 t1 里面取出 c=10 的记录的 ID 值，再根据 ID 值关联到表 t2，再判断 t2 里面 d 的值是否等于 20。
  • 也可以先从表 t2 里面取出 d=20 的记录的 ID 值，再根据 ID 值关联到 t1，再判断 t1 里面 c 的值是否等于 10。
  1. 两个方案逻辑结果一样，但是效率不同，优化器就是决定使用哪一个方案。
  2. 优化器阶段完成，语句的执行方案就确定了。

2.5、执行器

  1. 执行之前，要判断对该表有没有权限。如果没有，就返回没权限错误。
  2. 有权限就打开表继续执行。打开表的时候，执行器会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。
  3. 举例：如果表T中，ID字段没有索引，那么执行器的执行流程是：
mysql> select * from T where ID=10;
  1. 调用InnoDB引擎接口取这个表的第一行，判断ID值是否为10，不是就跳过，是就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记录集作为结果集返回客户端。
  1. 如果有索引，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。
  2. 可以在数据库的慢查询日志中看到一个rows_exmined的字段，表示这个语句执行过程中扫描多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。

2.6、总结

  1. 连接器：客户端和MySQL经过TCP三次握手之后，服务器验证登录用户身份，用户创建连接之后，管理员对用户权限进行修改只有在下次登录的时候才会有效。
  2. 查询缓存：查询后的结果存储位置，MySQL8取消了，因为查询缓存更新太频繁（一有语句更新，缓存也接着更新），除非是静态表，得不偿失。
  3. 分析器：进行词法分析的，判断语句是否满足MySQL语法。
  4. 优化器：当有多种执行方法可以达到目标，系统自动选择最优的进行执行。
  5. 执行器：执行之前，判断有没有权限，将最终的任务提交给存储引擎。

2.7、一条查询语句经过组件的流程

  1. 连接器进行连接，检查语句是否有权限，没权限直接返回错误信息，有权限，在MySQL8之前，会先去查看查询缓存。有缓存直接走缓存，没有缓存，向下走。
  2. 分析器进行词法分析，判断该sql语句是否有语法错误。没问题进行下一步。
  3. 优化器进行确定执行方案，确定了执行计划之后开始执行。
  4. 执行器在执行之前会查看是否有权限，没有权限返回错误信息，有就调用引擎接口，返回引擎的执行结果。

3、一条select语句完整执行顺序

  1. from子句组装来自不同数据源的数据。
  2. where子句基于指定条件对记录行进行筛选。
  3. group by子句将数据划分为多个分组。
  4. 使用聚集函数计算。
  5. 使用having子句筛选分组。
  6. 计算所有的表达式。
  7. select字段。
  8. 使用order by对结果集进行排序。
  9. 选择指定数量或者比例的行返回给调用者。