一条SQL查询语句是如何执行的？-轻识

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比较喜欢的一段话：不经一番寒彻骨，怎得梅花扑鼻香，学习是枯燥的请大家坚持！这篇文章的是向丁奇老师学习的。不懂的自己搜一下哈！阅读这篇文章大概需要20分钟！

大家好，我是一位农民工（码农），也是一位打算冲击一线互联网大厂的码农。目前从事的是Java后端开发，写作分享经验是我的兴趣，我想帮助更多未来可期但是现在迷茫的人！

欢迎大家来到走向一线大厂的大门！开局前，先上几句SQL大家先热热身！

explain SELECT ID FROM t_apimonitoring

explain SELECT * FROM t_apimonitoring

explain SELECT ID FROM t_apimonitoring where ID=20

explain SELECT * FROM t_apimonitoring where ID>7000

大概就是这四句啦，都是比较基础的。分别是查询性能监控表的所有数据，查询所有ID数据，查询ID为20的数据，查询ID大于7000的所有数据。最后再一一论证是如何查询的！

工作大概半年了，我见过很多同事打开SQL面板，很大的概率是非常熟练的先输入了一遍select * from 表名然后一堆数据就出来了。以及去年大厂热点话题 <谁在写select * 给我滚蛋>。大家有没有想过为什么会这样呢？

开始

首先MySQL大体可以分为，Service层，存储引擎层两个部分。

连接器：校验用户身份信息，校验当前用户的SQL语句权限，管理SQL连接的通道

分析器：词法分析，语法分析。用于处理客户端的SQL语句，分析处理完之后写入缓存，如果下次命中的话直接返回提高查询效率。

优化器：生成执行计划，索引选择（这里可以完美解释我上面抛出的SQL执行问题）

执行器：调用操作存储引擎，捞取数据。

存储引擎：后面会详细讲一些扩展引擎，第三方引擎，大数据量引擎等。这里会简单介绍一下Innodb与myisam

连接器

通过这个指令建立连接 mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p 123456
通过分配后的权限，每个用户可以操作相应的事情

建立连接之后可以通过 show processlist 查询连接状态。其中的 Command 列显示为“Sleep”的这一行，就表示现在系统里面有一个空闲连接。客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的，默认值是 8 小时。

4.数据库连接又分为两种连接方式，一种是长连接，一种是短连接。长连接的意思就是建立连接之后，如果客户端的有请求操作则一种使用同一个连接进行交互处理。短连接的意思就是建立连接之后，并且客户端执行完自己的需求之后，就关闭了连接。
结论：数据库建立连接这个过程是比较复杂的，所以建立尽量减少使用短连接的方式，也就是尽量使用长连接

弊端：全部使用长连接后，你可能会发现，有些时候 MySQL 占用内存涨得特别快，这是因为 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。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉（OOM），从现象看就是 MySQL 异常重启了。怎么解决这个问题呢？你可以考虑以下两种方案。定期断开长连接。使用一段时间，或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后，断开连接，之后要查询再重连。如果你用的是 MySQL 5.7 或更新版本，可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行 mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证，但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。

查询缓存

建立连接之后，就可以开始我们的操作了，比如写一些SQL语句了。MySQL拿到一个SQL请求后，会先检查缓存中是否已经执行过这条语句了，如果当前存在就直接返回这是最有的查询方式，效率也是非常高的，但是在实践中往往不建议使用缓存，因为缓存内有一个机制，当这个表发生更新的时候就会清空缓存，在真正的操作中一般都会多次更新操作的。所以就算存了缓存也用不上，除非有一些系统设置表，用户表等一些冷门的表才建议使用缓存。

使用手法：将参数query_cache_type设置成DEMAND,这样对于默认的SQL都不使用查询缓存，而真正对于一些系统设置类的静态表可以在SQL上添加以下指令实现缓存效率。

mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10；

分析器

分析器要做的事情主要是‘词法分析’和‘语法分析’

如果没有命中缓存就说明走到这一步了.我们看到的一串字符串，真正在执行的时候不会执行一段字符串的，所以分析器的作用就是提取字符串的指令，比如开头的SQL指令。字符串select会转换成一个查询语句，字符串t_apimonitoring会转换成表t_apimonitoring，字符串ID会转换成列ID。

转换成SQL语言之后就开始进行语法分析了，分析SQL语法是否有错误，如果没有错误的话下一步继续执行，如果有错误的话我们只需要关注use near大概就能解决一切了，所以SQL还是非常强大方便的。 > 1064 - 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 'from where ss per_user' at line 1

优化器

经过分析器已经转一个字符串转换成一个SQL语句了。优化器所要做的事情就是，寻找匹配索引达到最优查询效率。这里是t1表跟t2表进行关联，查询t1表中的c字段为10的数据并且也查询t2表中的d字段为20的共同数据。如果换一个说法这里是t2表跟t1表进行关联，查询t2表中的d字段为20的数据并且查询t1表中的c字段为10的数据的共同数据。这两个说法都是对的。但是对于SQL来说，寻找不同的索引能极大的提高性能。

mysql> select * from t1 join t2 using(ID) where t1.c=10 and t2.d=20;

执行器

分析器处理了要做什么，优化器处理了要怎么做，最后可以执行SQL语句了。在执行SQL的时候会有一步procheck验证权限的步骤，这一步我估计会有很多人会比较懵，一开始连接不也是校验权限吗。其实这两步的权限是不一样的。一开始是校验用户的大权限，执行器这里验证的是用户中对每个表的操作权限。如果有就开始调用引擎接口，如果没有就返回权限错误。

以下列SQL为例，执行SQL的步骤就是会先捞取表中的第一条数据，并且判断ID是不是为10，如果不是就跳过，继续重复操作一直找到ID为10的数据为止然后返回结果集给客户端

mysql> select * from T where ID=10;

你会在数据库的慢查询日志中看到一个 rows_examined 的字段，表示这个语句执行过程中扫描了多少行。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。在有些场景下，执行器调用一次，在引擎内部则扫描了多行，因此引擎扫描行数跟 rows_examined 并不是完全相同的。我们后面会专门有一篇文章来讲存储引擎的内部机制，里面会有详细的说明。

结尾

感谢各位小伙伴看完这篇文章，这篇文章大概介绍了一下SQL的运行过程。是不是又自信了一点呢？

不经一番寒彻骨，怎得梅花扑鼻香，学习是枯燥的请大家坚持！