Mysql执行过程的基础解析，基础架构

Mysql执行过程的基础解析，基础架构

1、连接器

负责建立连接，权限认证，管理和维持连接

建立连接命令：mysql -h$ip -P$port -u$user -p

当连接器与服务器建立连接后就开始验证身份

权限认证：

• 验证账号和密码是否正确，如果不正确会返回Access denied for user的错误提示并结束程序执行
• 如果账户密码验证成功后，将会查询该账号的权限，并用于后续逻辑判断

查询mysql用户列表命令：show processlist;

连接时间：连接完成后，如果你没有后续的动作，这个连接就处于空闲状态，可以通过查询用户列表命令来查询状态，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。

长连接：数据库里面，长连接是指连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。

短连接：短连接是指每次执行完很少的几次查询就断开连接，下次查询再重新建立一个。

建议使用长连接：建立连接的过程通常是比较复杂的，所以我建议你在使用中要尽量减少建立连接的动作，也就是尽量使用长连接。

问题：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。

在连接之后会有查询缓存，由于使用查询缓存往往弊大于利，因此在MySQL8已经移除，本文不提及查询缓存

2、分析器

分为词法分析和语法分析

词法分析：

MySQL先会进行词法分析，会先对输入的多个字符串和空格组成的SQL语句进行识别，识别其中的字符串代表的是什么，比如关键词和表名列名等

例如：SELECT * FROM `student` WHERE id = 1识别出SELECT这个关键字，这是一个查询语句。也要讲student这个字符串识别为表名，识别id这个字符串为列名

语法分析：

当识别完词法分析后，将会进行语法解析，语法解析就是对语句进行解析是否满足MySQL语法，如果语句不对，就会报错，例如我们输入一个查询关键字缺少首字母的语句ELECT * FROM student WHERE id = 1，错误如下

ELECT * FROM `student` WHERE id = 1
> 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 'ELECT * FROM `student` WHERE id = 1' at line 1

因此当控制台报错时我们需要关注to use near后的内容，这是提示你的错误语句和位置

3、优化器

负责选定执行计划（表连接的顺序、索引的选择）

在分析器后开始优化选择索引。优化器是在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。比如你执行下面这样的语句，这个语句是执行两个表的 join：

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

• 我们可以先从表 t1 里面取出 c=10 的记录的 ID 值，再根据 ID 值关联到表 t2，再判断 t2 里面 d 的值是否等于 20。
• 也可以先从表 t2 里面取出 d=20 的记录的 ID 值，再根据 ID 值关联到 t1，再判断 t1 里面 c 的值是否等于 10。

这两种执行方法的逻辑结果是一样的，但是执行的效率会有不同，而优化器的作用就是决定选择使用哪一个方案。优化器会改写sql，包括join的连接顺序，匹配索引，找到最优sql策略。

4、执行器

根据执行计划去执行

使用执行器时，先判断一下你对这个表 T 有没有执行查询的权限，如果没有，就会返回没有权限的错误。

mysql> select * from T where ID=10;ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'

如果有权限，就打开表继续执行。

打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。比如我们这个例子中的表 T 中，ID 字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：

• 调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行，判断 ID 值是不是 10，如果不是则跳过，如果是则将这行存在结果集中；
• 调用引擎接口取“下一行”，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行。
• 执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。

对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。

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。

5、存储引擎

存储数据