😀 这里写文章的前言:
MySql 执行一条 upate,select等语句期间发生了什么

📝 执行一条Select语句

可以看到, MySQL 的架构共分为两层:Server 层和存储引擎层,

  • Server 层负责建立连接、分析和执行 SQL。MySQL 大多数的核心功能模块都在这实现,主要包括连接器,查询缓存、解析器、预处理器、优化器、执行器等。另外,所有的内置函数(如日期、时间、数学和加密函数等)和所有跨存储引擎的功能(如存储过程、触发器、视图等。)都在 Server 层实现。
  • 存储引擎层负责数据的存储和提取。支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎,不同的存储引擎共用一个 Server 层。现在最常用的存储引擎是 InnoDB,从 MySQL 5.5 版本开始, InnoDB 成为了 MySQL 的默认存储引擎。我们常说的索引数据结构,就是由存储引擎层实现的,不同的存储引擎支持的索引类型也不相同,比如 InnoDB 支持索引类型是 B+树 ,且是默认使用,也就是说在数据表中创建的主键索引和二级索引默认使用的是 B+ 树索引

MySql执行语句过程

连接器

连接的过程需要先经过 TCP 三次握手,因为 MySQL 是基于 TCP 协议进行传输的,如果 MySQL 服务并没有启动,则会收到如下的报错:

MySql执行语句过程

如果 MySQL 服务正常运行,完成 TCP 连接的建立后,连接器就要开始验证你的用户名和密码,如果用户名或密码不对,就收到一个”Access denied for user”的错误,然后客户端程序结束执行:

MySql执行语句过程

查询缓存

连接器得工作完成后,客户端就可以向 MySQL 服务发送 SQL 语句了,MySQL 服务收到 SQL 语句后,就会解析出 SQL 语句的第一个字段,看看是什么类型的语句。
如果 SQL 是查询语句(select 语句),MySQL 就会先去查询缓存( Query Cache )里查找缓存数据,看看之前有没有执行过这一条命令,这个查询缓存是以 key-value 形式保存在内存中的,key 为 SQL 查询语句,value 为 SQL 语句查询的结果。
如果查询的语句命中查询缓存,那么就会直接返回 value 给客户端。如果查询的语句没有命中查询缓存中,那么就要往下继续执行,等执行完后,查询的结果就会被存入查询缓存中。
这么看,查询缓存还挺有用,但是其实查询缓存挺鸡肋的。
对于更新比较频繁的表,查询缓存的命中率很低的,因为只要一个表有更新操作,那么这个表的查询缓存就会被清空。如果刚缓存了一个查询结果很大的数据,还没被使用的时候,刚好这个表有更新操作,查询缓冲就被清空了,相当于缓存了个寂寞。
所以,MySQL 8.0 版本直接将查询缓存删掉了,也就是说 MySQL 8.0 开始,执行一条 SQL 查询语句,不会再走到查询缓存这个阶段了。
对于 MySQL 8.0 之前的版本,如果想关闭查询缓存,我们可以通过将参数 query_cache_type 设置成 DEMAND。
TIP
这里说的查询缓存是 server 层的,也就是 MySQL 8.0 版本移除的是 server 层的查询缓存,并不是 Innodb 存储引擎中的 buffer poo

解析SQL

在正式执行 SQL 查询语句之前, MySQL 会先对 SQL 语句做解析,这个工作交由「解析器」来完成

解析器

执行SQL

经过解析器后,接着就要进入执行 SQL 查询语句的流程了,每条SELECT 查询语句流程主要可以分为下面这三个阶段:

  • prepare 阶段,也就是预处理阶段;
  • optimize 阶段,也就是优化阶段;
  • execute 阶段,也就是执行阶段

预处理器

优化器

经过预处理阶段后,还需要为 SQL 查询语句先制定一个执行计划,这个工作交由「优化器」来完成的。

优化器主要负责将 SQL 查询语句的执行方案确定下来,比如在表里面有多个索引的时候,优化器会基于查询成本的考虑,来决定选择使用哪个索引。

当然,我们本次的查询语句(select * from product where id = 1)很简单,就是选择使用主键索引。

要想知道优化器选择了哪个索引,我们可以在查询语句最前面加个 explain 命令,这样就会输出这条 SQL 语句的执行计划,然后执行计划中的 key 就表示执行过程中使用了哪个索引,比如下图的 key 为 PRIMARY 就是使用了主键索引。

MySql执行语句过程

如果查询语句的执行计划里的 key 为 null 说明没有使用索引,那就会全表扫描(type = ALL),这种查询扫描的方式是效率最低档次的,如下图:

MySql执行语句过程

这张 product 表只有一个索引就是主键,现在我在表中将 name 设置为普通索引(二级索引)。

MySql执行语句过程

这时 product 表就有主键索引(id)和普通索引(name)。假设执行了这条查询语句:

select id from product where id > 1  and name like 'i%';

这条查询语句的结果既可以使用主键索引,也可以使用普通索引,但是执行的效率会不同。这时,就需要优化器来决定使用哪个索引了。
很显然这条查询语句是覆盖索引,直接在二级索引就能查找到结果(因为二级索引的 B+ 树的叶子节点的数据存储的是主键值),就没必要在主键索引查找了,因为查询主键索引的 B+ 树的成本会比查询二级索引的 B+ 的成本大,优化器基于查询成本的考虑,会选择查询代价小的普通索引。
在下图中执行计划,我们可以看到,执行过程中使用了普通索引(name),Exta 为 Using index,这就是表明使用了覆盖索引优化。

MySql执行语句过程

一条Update语句

MySql执行语句过程

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📎 参考文章

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