给隔壁的妹子讲『一个SQL语句是如何执行的?』

前言

SQL作为Web开发是永远离开不的一个话题,天天写SQL,可是你知道一个SQL是如何执行的吗?

select name from user where id = 1;

上面是一个简单的查询语句,交给数据库去执行,然后返回name。看起来很简单,可是内部的执行过程却很多人都不知道。

今天就把MySQL拆开看看,看一下它究竟是怎么工作的。

SQL基本架构

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从上图可以看出,MySQL分为Server层和存储引擎层

Server层

连接器

连接器主要是与客户端建立连接, 包含本地socket和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于tcp/ip的通信。 连接成功之后会同时校验用户的权限,等相关安全方案。如我们常用的建立连接方式

mysql -h ip -P 3306 -u root -p

连接是可以在-p后面输入密码,但是考虑到安全问题 不建议这样操作,-P 后是端口号,-p 是密码。注意大小写。

登录成功之后,会校验当然登录账号的权限。后续所有的数据库操作都被当前权限所限制。因此,管理员修改用户权限时,不会立即生效,需要重新连接才会生效。

MySQL默认情况下,当一个链接空闲超过8(60 * 60 * 8)小时之后会自动断开连接。但是连接池则以为该被断开的连接依然有效。 这个时候如果客户端代码发送请求时,连接池会把已经失效的代码返回至客户端。这样就会导致代码异常。

通过show global variables like '%timeout%'可进行查看, 缺省情况下是使用wait_timeout 这个字段。

img

另外可以用show processlist; 用来显示用户正在运行的线程。

注意:除了 root 用户能看到所有正在运行的线程外,其他用户都只能看到自己正在运行的线程,看不到其它用户正在运行的线程。除非单独个这个用户赋予了PROCESS 权限。

mysql> show processlist;
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+------------------------+------------------+
| Id | User            | Host      | db   | Command | Time | State                  | Info             |
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+------------------------+------------------+
|  4 | event_scheduler | localhost | NULL | Daemon  |  461 | Waiting on empty queue | NULL             |
| 13 | root            | localhost | NULL | Query   |    0 | starting               | show processlist |
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+------------------------+------------------+

查询缓存

当我们建立连接之后,执行SQL语句时,会先进行缓存查询(如果开启了缓存查询)。如果之前执行了相同的SQL语句,则会从缓存中直接返回结果。 这个过程可以理解为SQL文本和查询结果的映射。

但是查询缓存真的能提升效率吗? 理论上,不建议开启查询缓存

因为缓存和失效都会有额外的资源消耗,数据发生改变或者表结构发生改变时,都会导致缓存失效。最差的情况就是你刚建立了一份缓存,另外一边又有人修改数据。这样导致缓存失效,重新建立了一份新的缓存。

**有这些INSERT、UPDATE、 DELETE、TRUNCATE、ALTER TABLE、DROP TABLE或DROP DATABASE会导致缓存数据失效。所以查询缓存适合有大量相同查询的应用,不适合有大量数据更新的应用 **

在MySQL8.0的版本删除了查询缓存的功能。

如果你是8.0之前的版本,可以通过以下方法关闭查询缓存:

1、临时关闭,直接执行命令行

set global query_cache_size=0

set global query_cache_type=0

2、永久关闭,修改配置文件my.cnf ,添加下面的配置即可。

query_cache_type=0

query_cache_size=0

分析器

当在查询缓存中没有找到对象的查询结果时,这时候就需要分析器对SQL进行解析。比如解析出响应的关键词。如Select(查询)、Delete(删除)等等,同时也会把相应的表明、字段名都分析出来。如果SQL语法错误,会告诉我们You have an error in your SQL syntax

优化器

SQL实际的执行顺序不一定就是我们写的顺序。在通过分析器的解析,数据库知道了我们要做什么。然后会按照一定的规则重写SQL。当有多个索引的时候,优化器也会决定去使用哪个索引;当多表关联查询的时候,也会去决定各个表的链接顺序。总之,优化器会通过一系列的算法规则去给出一个最优的执行策略。

执行器

SQL通过分析器知道要做什么,通过优化器知道该怎么做。最后通过执行器就进入了执行阶段。

首先会根据连接的账号查看是否有操作该表的权限。如果没有,则返回权限错误。如果有权限,则继续执行。

打开表的时候,执行器会根据表的引擎 去使用该引擎提供的接口。

存储引擎层

存储引擎层负责数据的存储和提取。

可通过show engines查看MySQL的存储引擎。存储引擎有InnoDBMylSAMMEMORYMERGE等等..

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但是我们常用的基本是InnoDBMylSAM

InnoDB在5.5.5版本之后为默认的存储引擎

InnoDB

InnoDB是一个事务型的存储引擎,有行级锁定和外键约束,提供了具有提交,回滚和崩溃恢复的事务安全,但是对比MyLSAM引擎,写的效率会比差一些,并且会占用更多的磁盘空间以保持数据和索引。

特点:

  1. 更新多的表,适合处理多重并发的更新请求。

  2. 支持事务。

  3. 可以从灾难中恢复(通过bin-log日志等)。

  4. 外键约束。只有他支持外键。

  5. 支持自动增加列属性auto_increment。

MylSAM

Mylsam 存储引擎独立于操作系统,简单说就是可用在windows上使用,也可用将数据转移到Lunex操作系统上。系统兼容性很好!!!。这种存储引擎在建表的时候,它会创建3个文件。分别是(.frm, .MYD, .MYI),简单说明一下:.frm 存储表的定义(也就是表结构啦),.MYD 就是表里面的数据,.MYD存储索引。这样的划分操作系统对大文件的操作是比较慢的,这样将表分为三个文件,那么.MYD这个文件单独来存放数据自然可以优化数据库的查询等操作。

特点:

1、不支持事务

2、不支持外键

3、查询速度很快。如果数据库insert和update的操作比较多的话采用表锁效率低(建议使用innodb)。

4、对表进行加锁

总结

Server层涵盖了MySQL执行的大多数的核心功能,以及各种各样的内置函数,比如时间、日期等,不管使用的是什么存储引擎,它的Server层是一样的。以上就是对一个SQL执行流程的简单介绍。感谢大家的阅读!

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posted @ 2020-07-24 15:03  初一丶  阅读(527)  评论(0编辑  收藏