大白话MySQL执行SQL的流程

Posted 2022-09-07 zht245648124

1、通常sql执行流程

• 用户发起请求到业务服务器，执行sql语句时，先到连接池中获取连接，然后到mysql服务器执行查询。

1.1 问题1：MySQL谁去处理网络请求？

msyql服务器谁负责从这个连接中去监听这个网络请求？谁负责从网络连接里把数据读出来？

• 其实大家都知道，网络连接必须得分配一个线程去处理，由一个线程来监听和读取请求数据，比如从网络连接中读取和解析出来一条发过去的sql语句，如下图所示：
  

1.2 问题2：MySQL如何执行sql语句？

• 接着我们思考一下，当mysql内部的工作线程从一个网络连接中读取出来一个sql语句之后，此时会如何执行这个sql语句呢？
• 如果要执行这个sql，去完成底层的数据增删改查，其实是一项极其复杂的任务了。Mysql内部首先提供一个组件，就是SQL接口（SQL Interface），他是一套执行sql语句的接口，专门用于执行我们发送给mysql的那些增删改查的sql语句。
• 因此mysql工作线程接收到SQL语句后，就会转交给SQL接口去执行，如下图：
  

1.3 查询解析器

MySQL怎么看懂和理解这些SQL?比如现在有个这样的SQL，我们人脑处理一下，只要懂SQL语法的人，立马就明白什么意思了。但是MySQL是一个数据库管理系统，他是没法直接理解这些SQL语句的！此时就有一个关键组件出场了：查询解析器。
查询解析器（Parser）是负责对SQL语句进行解析的，比如上面那个sql语句进行一下拆解，可以拆解为以下几部分：

1. 要从『users』表里查询数据
2. 查询『id』字段等于1的那行数据
3. 对查询出来的那行数据要提取里面『id,name,age』三个字段
   所谓的SQL解析，就是按照既定的sql语法，对我们按照sql语法规则编写的sql语句进行解析，然后理解这个sql语句要干什么事情，如下图所示：
   

1.4 查询优化器

当通过解析器理解了SQL要干什么之后，并不是马上去执行，而是要通过查询优化器（Optimizer）来选择一个最优的查询路径。就以上面那个sql查询为例，看下所谓最优查询路径是什么。
要完成这个事，我们有以下几个查询路径：

• 查询路径1：直接定位到『users』表中的『ID』字段等于1的那一行数据，然后取那行数据的『id,name,age』三个字段值就行了
• 查询路径2：先把『users』表中每一行数据的『id,name,age』三个字段的值都查出来，然后从这批数据里过了出『id』字段等于1的那行数据
  上面就是一个最简单的SQL语句的两种实现路径，要完成这个sql语句的目标，两个路径都可以做到，但哪一种更好呢？显然感觉上第一种查询路径更好一些。

所以查询优化器就是针对你编写的几十行、几百行甚至上千行的复杂sql语句生成查询路径树，然后从里面选择一条最优的查询路径出来。相当于他告诉sql执行器，按照一个什么样的步骤和顺序，去执行哪些操作，然后一步一步把SQL语句就完成了。

1.5 存储引擎

数据库就是一个编程语言写出来的系统而已，然后启动之后也是个进程，执行池里面的各种代码，也就是我们上面所说的那些东西。所以对数据库而言，我们的数据要不然是放在内存里，要不然是放在磁盘文件里，没什么特殊的地方！所以我们来思考一下，假设我们的数据有的存放在内存里，有的存放在磁盘文件里如下图所示。

那么问题来了，我们执行的时候是先更新内存数据？还是磁盘数据？我们如果先更新磁盘数据，是先查询哪个磁盘文件，再更新哪个磁盘文件？
这个时候就需要存储引擎了。存储引擎其实就是执行sql语句的，它会按照一定的步骤去查询内存缓存数据，更新磁盘数据，查询磁盘数据等等，执行一系列数据的操作，如下图所示：

MySQL的架构设计中，SQL接口、SQL解析器、查询优化器都是用的一套组件。但是存储引擎像插件一样，支持各种各样的存储引擎的，比如我们常见的InnoDB、MylSam、Momery等。我们可以自由选择哪种存储引擎来负责具体的SQL执行。不过现在大家一般都使用InnoDB作为MySQL的存储引擎。

1.6 执行器
那么看完存储引擎之后，我们知道存储引擎可以帮助我们去访问内存以及磁盘上的数据，那么是谁来调用存储引擎的接口呢？其实我们现在还漏了一个执行器的概念，这个执行器会根据优化器选择的执行方案，去调用存储引擎的接口按照一定的顺序和步骤，就把SQL语句的逻辑给执行了。
举个例子，比如执行器可能会先调用存储引擎的一个接口，去获取“usrs”表中的第一行数据，然后判断一下这个数据的"id”字段的值是否等于我们期望的一个值，如果不是的话，那就继续调用存储引擎的接口，去获取“users”表的下一行数据。
就是基于上述的思路，执行器就会去根据我们的优化器生成的一套执行计划，然后不停的调用存储引擎的各种接口去完成SQL语句的执行计划，大致就是不停的更新或者提取一些数据出来。如下图所示：