一条查询语句在MySQL中是如何执行的？

前言

我们在学习一种技术的时候，首先要鸟瞰其全貌，千万不要一开始就陷入到细节中去，这样有助于我们站在高维度其理解问题 —— 丁奇。

学习MySQL也是一样，所以我们可以从一条查询语句的执行开始看起。

select * from t where id = 1;

通常情况下，我们在使用MySQL的时候，只是从客户端输入一行指令，然后获取一个返回结果。
但是对于一个开发人员来说，只知道这些是远远不够的，我们还需要知道这句指令背后的执行流程，便于排查问题。

MySQL逻辑架构

这里还是引用丁奇老师的MySQL系统结构图：

mysql的逻辑架构图

MySQL可以分为Service层和存储引擎层两部分。

Service层又可分为：连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器。在MySQL中，跨存储引擎层的的功能都在这一层实现，如日期函数、存储过程、视图等。
存储引擎层负责数据的存储和提取，是一个插件式的结构，一个Service可以对应多个存储引擎。常见的存储引擎有:InnoDB、MyISAM、Memory等。

连接器

连接器负责客户端与Mysql服务器的建立连接、获取权限、管理连接。连接命令一般是这么写的：

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

如果用户名和密码校验通过后，连接器就会从权限表中查到该用户的权限。后续当该用户执行操作的时候，依赖的都是这个时候读取到的权限。

创建连接后，我们就可以使用 show processlist查看该连接：

show processlist的执行结果

如果客户端在一段时间没用任何指令，那么这个连接就会被断开。这个参数是wait_timeout，默认时间为8小时。
这里还涉及到一个概念，长连接和短连接。

长连接：建立连接后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。
短连接：指执行完很少的指令，连接就断开了，如果有后续的指令，就需要重新建立连接。

建立连接的过程是相对复杂的，所以我们应该避免短连接，那是不是连接越长越好？也不是这样。MySQL在执行过程中使用的内存是管理在连接中的，这些资源资源会在断开连接的时候才会被释放。如果一直得不到释放，就会有OOM的问题，表现出来的现象就是MySQL异常重启了。

所以我们需要定时的断开长连接，或者是判断执行过一个占用内存的大查询后，断开连接。
如果是Mysql 5.7版本后，可以在执行一个大操作后，通过执行 mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。

查询缓存

通常情况下我们不会启用查询缓存，因为这个缓存命中率不高，每次对表的更新，都会清空缓存。在MySQL8.0后的版本被移除。

分析器

MySQL中的分析器，主要有两个作用，分别是词法分析和语法分析。词法分析的作用是将SQL语句将我们的数据库结构相对应，比如将字符t对应成表T，将字符id对应表中的id列。

select * from t where id = 1;

语法分析做的是检测我们输入的命令是否符合MySQL语法，如果语句不对，则会有相应的提示，便于我们去修改：

语法分析

优化器

经过了分析器，MySQL已经知道了我们想做什么了，接下来就该是怎么做。
比如在有多个索引的时候，选择哪个索引可以减少扫描数据的行数。进行多表联合查询的时候，哪张表作为驱动表，会减少扫描数据的行数等。

执行器

执行器的工作就是执行语句，但是在执行之前，会先判断该用户的权限，只有通过了权限认证，才可以执行语句。如果该用户有权限，执行器会打开表，调用相应存储引擎的接口，而存储引擎接口负责将数据存入结果集中返回给客户端。

小结

以上就是一条查询语句在MySQL中的执行过程，这对我们理解MySQL的执行过程，进行数据库调优是十分重要的。