MySQL实战45讲_01基础架构:一条SQL查询语句是如何执行的?

470 阅读4分钟

01基础架构:一条SQL查询语句是如何执行的?

下面给出的是MySQL的基本架构示意图,从中你可以清楚地看到SQL语句在MySQL的各个功能模块中的执行过程。

image.png

大体来说,Mysql可以分为Sever层和存储引擎层两部分。

Sever :包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等,涵盖Mysql的大多数核心服务,以及所有内置函数(日期、时间、数学、加密函数等),所有的跨存储引擎的功能都在这一层实现,比如存储过程、触发器、视图等。

存储引擎层:负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式,支持InnoDB,Memory等多个存储引擎。现在InnoDB为Mysql默认存储引擎。也可以在create table语句中使用engine=memory来更改。

 

各组件的作用:

1.连接器:负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。

连接语句为 mysql -h$ip -P$port -u$user -p

用户名或密码认证通过,连接器会到权限表里查出你拥有的权限。之后,这个链接里面的权限逻辑判断都会根据你此时获得的权限决定。(也就是连接成功后,使用管理员更改这个用户的权限,也不会影响到当前已经连接的用户的权限,待再新建的连接才会更新权限设置。)

长连接和短连接? 长连接:连接成功后,客户端持续有请求,则一直使用同一个连接。 短连接:执行完几次操作就断开,下次操作再重新建立一个。

有时候Mysql占用内存涨的很快的原因和解决方案? 原因: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,长连接累积下来会导致占用内存过大,被系统杀掉(OOM),Mysql就会异常重启了。 解决:1.定期断开长连接。2.在Mysql5.7及新版本,执行mysql_reset_connection来重新初始化连接资源,无需重连和权限验证,将连接恢复到刚刚创建完时候的状态。

2.查询缓存: Mysql拿到一个查询请求后会先到查询缓存看看有没有执行过。之前执行过的语句及其结果会以key-value对的形式,被直接缓存在内存中。key是查询的语句,value是对应的结果。若查询能在缓存中找到这个语句key,那么对应的value就会直接返回给客户端。(Mysql8.0无此功能,因为缓存随时会被清空)

3.分析器: 先做“词法分析”,如select对应查询语句,字符串“T”识别成“表名T”,字符串“ID”识别成“列ID”;再做“语法分析”,根据语法规则判断是否符合Mysql语法。

4.优化器: 经过分析器,Mysql已经知道要做什么,但是在执行前还需要经过优化器的处理。例如表里有多个索引的时候,决定使用哪个索引;一个语句有多表关联(join)的时候,要决定各个表的连接顺序。

5.执行器: 执行时先判断当前用户是否有执行的权限,若有则打开表继续执行,打开表时根据表的引擎定义使用这个引擎提供的接口。 例子:mysql> select * from T where ID=10; 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:

  1. 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;
  2. 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。
  3. 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。 至此,这个语句就执行完成了。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。