MySQL如何完成一次查询？

Posted 2021-03-31 Java架构艺术

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mysql相信大家都不陌生，是一种关系型数据库，通过sql语言操作数据的增删改查。那么从发出一条sql指令到返回结果mysql都做了什么事情呢？

mysql完成一次查询过程是比较复杂的，在说明查询过程前先介绍一下它的基础概念和结构原理来帮助理解。下面从四个方面介绍，分别是mysql语句，mysql结构原理，mysql查询过程，最后设置几个有趣问题。

一、MySQL语句

mysql的最基础使用是通过一条sql语句查询数据，sql语句在不同场景下存在着多种说法，主要根据执行语句的第一个关键字确定概念：

1. DDL（Data Definition Languages）：数据定义语句，常用的语句关键字主要包括 create、drop、alter等操作表结构

2. DML（Data Manipulation Language）：数据操作语句，常用的语句关键字主要包括 insert、delete、udpate 和select 等操作数据

3. DCL（Data Control Language）：数据控制语句，用户的访问权限和安全级别。主要的语句关键字包括 grant、revoke 等

个人做项目或者学习时这些语句都可以随意执行，因为自己是管理员拥有最高权限。但是大部分场景是在公司使用，上面的SQL语句在特殊场景下自己是没有权限执行的，甚至只能执行select查询操作。

可以通过 grant 语句赋予数据库表具有不同等级的权限，下面举例：给指定用户只分配 select 权限

-- 创建用户（指定任何IP的ttk用户登录，密码是aa123456，%代表任何IP）create user 'ttk'@'%' identified by 'aa123456';-- 查看权限（查询任何IP下ttk用户的权限）show grants for 'ttk'@'%';-- 分配权限（给ttk用户在任何IP下可以访问所有数据库的表，*.*第一个星号是匹配所有库，第二个星号是匹配所有表，select是只有select权限）grant select on *.* to 'ttk'@'%';-- 如果需要拥有update权限grant select, update on *.* to 'ttk'@'%';

通过上面语句赋予ttk用户查询权限，再次执行 update 和 insert 语句就会报权限异常错误

通过 revoke 语句把select权限也去掉

-- 取消权限(取消ttk用户对所有IP的所有数据库的所有权限)-- all匹配所有权限，例如update，select等-- *.*匹配所有数据库所有表-- %匹配所有IPrevoke all on *.* from 'ttk'@'%';

再次执行select语句也会报权限错误

二、MySQL结构原理

了解了mysql的基本语法，不同语句又可以概括为DDL、DML、DCL，本章介绍mysql的结构原理，下图是一个mysql引擎的原理图

连接者(Connectors)：不同语言的代码程序和mysql的交互（SQL交互）

连接池(Connection Pool)：管理、缓冲用户的连接，线程处理等需要缓存的需求

管理服务和工具组件(Enterprise Management Serivices & Utilities)：系统管理和控制工具，例如备份恢复、Mysql复制、集群等

SQL接口(SQL Interface)：接受用户的SQL命令，并且返回用户需要查询的结果

解析器(Parser)：对SQL进行解析，判断语法是否正确

查询优化器(Optimizer)：SQL语句在查询之前会使用查询优化器对查询进行优化

比如：查询一批数据，where条件中存在两个索引字段，那么索引字段能匹配的数据越少，则优先使用该索引字段

缓存(Caches & Buffers)：如果查询缓存有命中的结果，就可以直接去缓存中取数据

存储引擎(Pluggable Storage Engines)：操作数据的一种方式，一般常用的执行引擎有InnoDB和MyISAM

三、MySQL查询过程

下图是客户端是发起一次sql指令后mysql需要完成以下六个步骤，需要注意，这里的客户端并非我们常说的前端或H5端而是我们自己的服务端项目，执行一次sql操作，一般使用的持久化框架是mybatis或者hibernate。

第一步：mysql收到客户端的指令

第二步：mysql查看自己是否有缓存的数据，如果有数据直接返回，如果无数据执行后面操作

第三步：解析器对sql语法进行判断，sql执行不正确的错误消息都是从这里抛出的

第四步：查询优化器对sql优化，有可能会把sql语句重新编排，可以最大效率提升查询速度

第五步：调用对应的执行引擎去执行sql，一般常用的执行引擎有InnoDB和MyISAM，前者支持事务，后者不支持事务

第六步：mysql把查询的结果返回给客户端，同时也会保存到缓存一份，为了下次查询的时候能够从缓存获取

四、总结问题

1. 数据库的引擎级别是什么维度的？（欢迎大家留言，答案在留言中可以查看）

A：数据库级别

B：表级别

C：软件级别