MySQL的SQL预处理(Prepared)

Prepared SQL Statement：SQL的执行、预编译处理语法、注意点

一、SQL 语句的执行处理
1、即时 SQL
　　一条 SQL 在 DB 接收到最终执行完毕返回，大致的过程如下：
　　1. 词法和语义解析；
　　2. 优化 SQL 语句，制定执行计划；
　　3. 执行并返回结果；
　　如上，一条 SQL 直接是走流程处理，一次编译，单次运行，此类普通语句被称作 Immediate Statements （即时 SQL）。
2、预处理 SQL
　　但是，绝大多数情况下，某需求某一条 SQL 语句可能会被反复调用执行，或者每次执行的时候只有个别的值不同（比如 select 的 where 子句值不同，update 的 set 子句值不同，insert 的 values 值不同）。如果每次都需要经过上面的词法语义解析、语句优化、制定执行计划等，则效率就明显不行了。
　　所谓预编译语句就是将此类 SQL 语句中的值用占位符替代，可以视为将 SQL 语句模板化或者说参数化，一般称这类语句叫Prepared Statements。
　　预编译语句的优势在于归纳为：一次编译、多次运行，省去了解析优化等过程；此外预编译语句能防止 SQL 注入。
注意：
　　虽然可能是通过预处理 SQL 的方式一定程度的提高了效率，但是对于优化而言，最优的执行计划不是光靠 SQL 语句的模板化来实现的，往往还是需要通过具体值来预估出成本代价。

二、Prepared SQL Statement Syntax
　　MySQL 官方将 prepare、execute、deallocate 统称为 PREPARE STATEMENT。翻译也就习惯的称其为预处理语句。
　　MySQL 预处理语句的支持版本较早，所以我们目前普遍使用的 MySQL 版本都是支持这一语法的。
语法：

# 定义预处理语句
PREPARE stmt_name FROM preparable_stmt;
# 执行预处理语句
EXECUTE stmt_name [USING @var_name [, @var_name] ...];
# 删除(释放)定义
{DEALLOCATE | DROP} PREPARE stmt_name;

1、利用字符串定义预处理 SQL (直角三角形计算)

mysql> PREPARE stmt1 FROM 'SELECT SQRT(POW(?,2) + POW(?,2)) AS hypotenuse';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Statement prepared

mysql> SET @a = 3;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SET @b = 4;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> EXECUTE stmt1 USING @a, @b;
+------------+
| hypotenuse |
+------------+
|          5 |
+------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> DEALLOCATE PREPARE stmt1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

2、利用变量定义预处理 SQL (直角三角形计算)

mysql> SET @s = 'SELECT SQRT(POW(?,2) + POW(?,2)) AS hypotenuse';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> PREPARE stmt2 FROM @s;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Statement prepared

mysql> SET @c = 6;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SET @d = 8;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> EXECUTE stmt2 USING @c, @d;
+------------+
| hypotenuse |
+------------+
|         10 |
+------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> DEALLOCATE PREPARE stmt2;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

3、解决无法传参问题
　　我们知道，对于 LIMIT 子句中的值，必须是常量，不得使用变量，也就是说不能使用：SELECT * FROM TABLE LIMIT @skip, @numrows; 如此，就可以是用 PREPARE 语句解决此问题。

mysql> SET @skip = 100; SET @numrows = 3;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM t1 LIMIT @skip, @numrows;
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 '@skip, @numrows' at line 1

mysql> PREPARE stmt3 FROM "SELECT * FROM t1 LIMIT ?, ?";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Statement prepared

mysql> EXECUTE stmt3 USING @skip, @numrows;
+-----+--------+
| a   | filler |
+-----+--------+
| 100 | filler |
| 101 | filler |
| 102 | filler |
+-----+--------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> DEALLOCATE PREPARE stmt3;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

　　如此一来，结合2中介绍的利用变量定义预处理 SQL 也就基本解决了传参时语法报错问题了，类似的：用变量传参做表名时，MySQL 会把变量名当做表名，这样既不是本意，也会是语法错误，在 SQL Server 的解决办法是利用字符串拼接穿插变量进行传参，再将整条 SQL 语句作为变量，最后是用 sp_executesql 调用该拼接 SQL 执行，而 Prepared SQL Statement 可谓异曲同工之妙。

mysql> SET @table = 't2';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SET @s = CONCAT('SELECT * FROM ', @table);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> PREPARE stmt4 FROM @s;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Statement prepared

mysql> EXECUTE stmt4;
+------+-------+-------+
| id   | score | grade |
+------+-------+-------+
|    1 |    99 | A     |
|    2 |    81 | B     |
|    3 |    55 | D     |
|    4 |    69 | C     |
+------+-------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> DROP PREPARE stmt4;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

三、预处理 SQL 使用注意点
1、stmt_name 作为 preparable_stmt 的接收者，唯一标识，不区分大小写。
2、preparable_stmt 语句中的 ? 是个占位符，所代表的是一个字符串，不需要将 ? 用引号包含起来。
3、定义一个已存在的 stmt_name ，原有的将被立即释放，类似于变量的重新赋值。
4、PREPARE stmt_name 的作用域是session级

　　可以通过 max_prepared_stmt_count 变量来控制全局最大的存储的预处理语句。

mysql> show variables like 'max_prepared%';
+-------------------------+-------+
| Variable_name           | Value |
+-------------------------+-------+
| max_prepared_stmt_count | 16382 |
+-------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

　　预处理编译 SQL 是占用资源的，所以在使用后注意及时使用 DEALLOCATE PREPARE 释放资源，这是一个好习惯。