01 | 基础架构：一条SQL查询语句是如何执行的？

其实一条 SQL 的查询语句的执行并不是很复杂！

我们就从最简单的一条查询语句来入手分析这个问题。 比如一条 SELECT * FROM T WHERE ID=10; 这样的语句它的整个执行的流程是怎么样的呢？

上图就是 MySQL 的结构图，从结构上我们能看到MySQL的结构主要分为两层：

• server层 主要包括：连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等
• 引擎层 引擎层主要是负责数据的存储和读取

连接器

连接器主要是负责连接MySQL客户端并获取权限以及维持连接状态。我们想要执行MySQL语句之前先要连接MySQL客户端，执行语句:

mysql -h $hostname -P $port -u $user -p
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执行上面语句的时候会出现以下两种情况：

ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'test'@'localhost' (using password: NO)

查询缓存

NOTEThe query cache is deprecated as of MySQL 5.7.20, and is removed in MySQL 8.0

查询缓存是指输入查询语句，MySQL会优先执行查询缓存，如果命中缓存则直接返回查询结果。在MySQL中对于每次查询的结果会有缓存，每次有对于数据库表结构或者数据的修改，缓存就会失效。如果没有命中缓存就会继续往下执行。 所以在大多数情况下缓存的命中率是很低的，除非是一张更新频率非常低的静态表，否则缓存的命中率会非常的低。MySQL官方也是在MySQL8.0中放弃了对于查询缓存的支持。所以在大多数情况下是不建议使用查询缓存的。 关于查询缓存的配置请参考官方文档操作： Query Cache Configuration

分析器

没有命中缓存，就要开始执行真正的执行语句了。分析器的工作主要是对输入的SQL语句做解析。 首先会做"词法分析"，当你输入一窜SQL语句的时候，系统要先能识别T是一个表名，ID是字段名，WHERE和SELECT是一个MySQL的关键字...等。 做完了这些之后就会进行"语法分析"，语法分析就是判断这些关键字是否合法，如果你输入的SQL语句语法不正确就是有提示，比如WHERE关键字少个W

SELECT * FROM T HERE ID = 10;
ERROR 1064 (42000): 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 'ID = 10' at line 1
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通过以上的输出，我们能看到语法的检测是在分析器阶段执行的，如果遇到syntax error，只需要关注 use near 关键字后面的部分。 ###优化器 优化器顾名思义就是对SQL语句做优化的步骤，那就有同学有问题了，SQL语句都写好了，MySQL系统还能对其做优化？答案是：当然能。

SELECT * FROM t1 JOIN t2 ON `id` WHERE t1.a = 10 AND t2.b = 20;
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上面是一条简单的SQL语句，系统的执行顺序可以如下：

• 可以先查询t1表中a字段等于10的数据,然后根据查询结果通过ID关联t2表，判断t2表中的b字段是否等于20。
• 也可以先查询t2表中b字段等于20的数据，然后根据插叙结果通过ID关联到t1表，判断t1表a字段是否等于10。

还有一些是关于数据库索引的优化，这个部分比较复杂，后面会单独讲到。

执行器

当前面几个步骤完成的时候就开始进入到执行器阶段，执行器首先会做权限校验，判断当前用户是否有该SQL语句的操作权限，如果没有则会报错。

DELETE FROM t;
ERROR 1142 (42000): DELETE command denied to user 'test'@'localhost' for table 't'
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如果权限校验也通过就会真正的执行查询，查询是通过调用引擎提供的API。

引擎

引擎层是通过插件的形式存在的，存储引擎负责MySQL中数据的储存和提取。服务器通过API与储存引擎行进通信，这些API屏蔽了不同引擎之间的差异，使得引擎的差异对服务层没有影响。不同的数据存储引擎之间也是不通信的，互相之间不会影响。