mysql 存储过程的实现原理

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了mysql 存储过程的实现原理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、描述
  存储过程是一组可以完成特定功能的SQL语句集,经编译后存储在数据库中
  statement语句(DDL、DML、导出及管理语句等)、异常处理、流程控制
二、创建存储过程
  系统做语句分析,如果没有出现词、语法等的错误则存入系统表mysql.proc中
三、调用存储过程
1、编译
  存储过程体中的语句集会被解析为一组指令集
  存储过程的执行就是从该组指令集的第一个指令开始顺序执行
  系统对存储过程的解析是以语句或结构为单位的,该部分处理在YACC中完成
  注意:语句和指令之间并非一对一的对应关系

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2、优化
  优化的目标为去除无用指令、使用捷径更新跳转路径和压缩指令集
  优化针对流程控制语句和结构
  (1) 遍历所有指令,标记会跳转到的指令opt_mark(...)
  从第1条指令开始遍历;遍历规则依各指令中指示下一条执行指令的位置(m_ip+1、m_dest、m_cont_dest)进行深度优先遍历
  追踪连续跳转至最后一个指令位置(已有跳转标记、自指向和闭环)opt_shortcut_jump(...)

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  (2) 压缩指令及顺序更新
  去除不会被使用的指令(无跳转标记);后续指令前移,并更新位置信息(m_ip)opt_move(...);更新跳转指令中的跳转位置信息set_destination(...)
3、执行
  当调用存储过程的命令(CALL...)发送到服务端时,该语句会被解析并触发对系统表mysql.proc的读取以及对存储过程语句集的解析,在该解析过程中会创建sp_head对象以及sp_instr各子类的对象,生成指令集并进行优化(如果此存储过程在当前session中已被调用过,则解析后的相关信息会被存储在缓存中,此时可略过db_load_routine()中各步骤,直接使用)
  在执行指令集之前,需将传入的参数进行对应项的改写与填充,并根据指令类型的不同进行不同的处理,并最终由net_end_statement()将结果集发送回客户端
4、基本流程示意

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四、类图
1、类间关系
  Class sp_head,定义了存储过程相关变量、结构以及公用的方法和接口
  指令共16种,每个指令对应一个Class sp_instr的子类并通过接口处理执行
  Class sp_instr_set_trigger_field和Class sp_instr_freturn分别对应触发器和自定义函数

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2、策略模式
  sp_instr抽象类提供策略执行接口execute()和exec_core(),m_ip为指令本身的序号
  sp_instr_opt_meta::m_dest为跳转序号
  16个子类实现执行算法,设置相关序号
  sp_head::m_instr维护策略实例集
  sp_head::execute()设置运行时具体策略的选用
五、指令集
  打开动态游标、部分declare语句、SET语句、LEAVE语句、LOOP结构、IF结构、CASE    结构、REPEAT结构和WHILE结构会被拆分为多条指令
  其余和statement语句则不会被拆分为多条指令,即自身就对应一条指令
  下面对这些语句做一下简单说明:
1、DECLARE handler_type HANDLER FOR condition_value[,...] sp_statement;
  此语句会被拆分为3部分:
  1)记录handler信息指令,对应 sp_instr_hpush_jump子类,指定跳转位置
  2)sp_statement 代表处理器指令,是用户自定义的语句部分
  3)根据handler类型指定跳转位置,对应 sp_instr_hreturn子类
2、DECLARE var_name[,...] type [DEFAULT value];
  此语句随定义var_name的个数被拆分成若干赋值指令,对应sp_instr_set子类
3、DECLARE <游标名称> CURSOR FOR <SELECT 语句>;
  定义静态游标指令,对应sp_instr_cpush子类,负责记录cursor信息
4、SET var_name = expr [, var_name = expr];
  此语句随定义var_name的个数被拆分成若干赋值指令。若var_name为存储过程的局部变量,则指令对应sp_instr_set子类
  若var_name为系统或用户级变量,则指令对应sp_instr_stmt子类
5、OPEN <游标名称>;
  打开静态游标指令,对应sp_instr_copen子类,负责执行<SELECT 语句>
6、DECLARE <游标名称> REF CURSOR;
  定义动态游标指令,对应sp_instr_cpush子类,负责记录cursor信息
7、OPEN <游标名称> FOR <SELECT 语句>;
  打开动态游标,此语句会被拆分为2部分:
  1)定义动态游标指令,对应sp_instr_cpush子类,负责记录cursor信息
  2)打开动态游标指令,对应sp_instr_copen子类,负责执行<SELECT 语句>
8、FETCH <游标名称> INTO <局部变量>;
  获取结果指令,对应sp_instr_cfetch子类,负责从游标中获取数据
9、CLOSE <游标名称>;
  关闭游标指令,对应sp_instr_cclose子类
10、IF <判断条件> THEN <执行体> END IF;
  此语句会被拆分为3部分:
  1)条件判断指令,对应 sp_instr_jump_if_not子类,指定跳转位置
  2)<执行体> 代表指令集,包是用户自定义的语句部分
  3)分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
11、IF <判断条件> THEN <执行体1> ELSE <执行体2> END IF;
  此语句会被拆分为4部分:
  1)条件判断指令,对应 sp_instr_jump_if_not子类,指定跳转位置
  2)<执行体1> 代表指令集,是用户自定义的语句部分
  3)分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
  4)<执行体2> 代表指令集,是用户自定义的语句部分
12、ITERATE<标签名>;
  分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
13、LEAVE <标签名>;
  分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
  如果在跳出当前的BEGIN...END语句块中存在handler,则会在sp_instr_jump子类之前增加删除handler记录的指令,对应sp_instr_hpop子类
  如果在跳出当前的BEGIN...END语句块中存在cursor,则会在sp_instr_jump子类之前增加删除cursor记录的指令,对应sp_instr_cpop子类
14、LOOP <执行体> END LOOP;
  此语句会被拆分为2部分:
  1)<执行体>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  2)分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
15、CASE WHEN <条件1> THEN <执行语句1> ELSE <执行语句X> END CASE;
  CASE结构体中可有若干WHEN...THEN...复合语句,此处只对单一情况做说明,此时语句会被拆分为4部分:
  1)条件判断指令,对应 sp_instr_jump_if_not子类,指定跳转位置
  2)<执行语句1>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  3)分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
  4)<执行语句X>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  对于语句中不存在ELSE <执行语句X>,则第4)部分变为错误信息记录指令,对应    sp_instr_error子类
16、CASE <判定条件> WHEN <值1> THEN <执行语句1> ELSE <执行语句X> END CASE ;
  CASE结构体中可有若干WHEN...THEN...复合语句,此处只对单一情况做说明,此时语句会被拆分为5部分:
  1)表达式计算指令,对应sp_instr_set_case_expr子类,计算<判定条件>
  2)<值1>条件判断指令,对应 sp_instr_jump_if_not子类,指定跳转位置
  3)<执行语句1>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  4)分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
  5)<执行语句 X>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  对于语句中不存在ELSE <执行语句X>,则第5)部分变为错误信息记录指令,对应sp_instr_error子类
17、REPEAT <执行体> UNTIL<退出条件> END REPEAT;
  此循环结构被拆分为2部分:
  1)<执行体>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  2)条件判断指令,对应 sp_instr_jump_if_not子类,指定跳转位置
18、WHILE <执行条件> DO <执行体> END WHILE;
  此循环结构被拆分为3部分:
  1)条件判断指令,对应 sp_instr_jump_if_not子类,指定跳转位置
  2)<执行体>代表指令集,是用户自定义的语句部分
  3)分支跳转指令,对应 sp_instr_jump子类,指定跳转位置
19、[begin_label:] BEGIN [statement_list] END [end_label]
  [statement_list]代表指令集,是用户自定义的语句部分
  如果在当前BEGIN...END语句块中存在handler,则会在语句末尾增加删除handler记录的指令,对应sp_instr_hpop子类
  如果在当前BEGIN...END语句块中存在cursor,则会在语句末尾增加删除cursor记录的指令,对应sp_instr_cpop子类
六、实例

存储过程语句集

指令集

create procedure proc_scursor()

 

begin

 

declare done, tmp int default(0);

sp_instr_set

 

sp_instr_set

declare cur cursor for select * from test.t;

sp_instr_cpush

declare continue handler for sqlstate ‘02000‘ set done = 1;

sp_instr_hpush_jump

 

sp_instr_set

 

sp_instr_hreturn

open cur;

sp_instr_copen

repeat

 

fetch cur into tmp;

sp_instr_cfetch

if not done then

sp_instr_jump_if_not

select tmp;

sp_instr_stmt

end if;

 

until done end repeat;

sp_instr_jump_if_not

close cur;

sp_instr_cclose

 

sp_instr_hpop

end

sp_instr_cpop

 

 

以上是关于mysql 存储过程的实现原理的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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