這篇文章帶給大家的內(nèi)容是關(guān)於SQL語句在MySQL中如何執(zhí)行？有一定的參考價(jià)值，有需要的朋友可以參考一下，希望對(duì)你有幫助。

這篇文章會(huì)分析下一個(gè) sql 語句在 MySQL 中的執(zhí)行流程，包括 sql 的查詢?cè)?MySQL 內(nèi)部會(huì)怎麼流轉(zhuǎn)，sql 語句的更新是怎麼完成的。

在分析之前我會(huì)先帶你去看 MySQL 的基礎(chǔ)架構(gòu)，知道了 MySQL 由那些元件組成已經(jīng)這些元件的作用是什麼，可以幫助我們理解和解決這些問題。

一MySQL 基礎(chǔ)架構(gòu)分析

1.1 MySQL 基本架構(gòu)概覽

下圖是MySQL ?的一個(gè)簡短架構(gòu)圖，從下圖你可以很清晰的看到使用者的SQL 語句在MySQL 內(nèi)部是如何執(zhí)行的。

先簡單介紹下圖涉及的一些組件的基本作用幫助大家理解這張圖，在 1.2 節(jié)中會(huì)詳細(xì)介紹到這些組件的作用。

連接器： 身份認(rèn)證和權(quán)限相關(guān)(登入 MySQL 的時(shí)候)。

查詢快取: ?執(zhí)行查詢語句的時(shí)候，會(huì)先查詢快?。∕ySQL 8.0 版本後移除，因?yàn)檫@個(gè)功能不太實(shí)用）。

分析器: ?沒有命中快取的話，SQL 語句就會(huì)經(jīng)過分析器，分析器說白了就是要先看你的SQL 語句要幹嘛，再檢查你的SQL 語句語法是否正確。

優(yōu)化器： ?依照 MySQL 認(rèn)為最優(yōu)的方案去執(zhí)行。

執(zhí)行器: 執(zhí)行語句，然後從儲(chǔ)存引擎?zhèn)骰刭Y料。

簡單來說MySQL ?主要分為Server 層與儲(chǔ)存引擎層：

Server 層：主要包含連接器、查詢快取、分析器、最佳化器、執(zhí)行器等，所有跨儲(chǔ)存引擎的功能都在這一層實(shí)現(xiàn)，例如預(yù)存程序、觸發(fā)器、視圖，函數(shù)等，還有一個(gè)通用的日誌模組binglog 日誌模組。

儲(chǔ)存引擎： 主要負(fù)責(zé)資料的儲(chǔ)存與讀取，採用可取代的外掛程式架構(gòu)，支援InnoDB、MyISAM、Memory 等多個(gè)儲(chǔ)存引擎，其中InnoDB 引擎有自有的日誌模組redolog 模組。 現(xiàn)在最常用的儲(chǔ)存引擎是 InnoDB，它從 MySQL 5.5.5 版本就被當(dāng)作預(yù)設(shè)儲(chǔ)存引擎了。

1.2 Server 層基本元件介紹

1) 連接器

連接器主要和身分認(rèn)證和權(quán)限相關(guān)的功能相關(guān)，就好比一個(gè)等級(jí)很高的門衛(wèi)一樣。

主要負(fù)責(zé)使用者登入資料庫，進(jìn)行使用者的身份認(rèn)證，包括校驗(yàn)帳戶密碼，權(quán)限等操作，如果使用者帳戶密碼已通過，連接器會(huì)到權(quán)限表中查詢?cè)撌褂谜叩乃袡?quán)限，之後在這個(gè)連接裡的權(quán)限邏輯判斷都是會(huì)依賴此時(shí)讀取到的權(quán)限數(shù)據(jù)，也就是說，後續(xù)只要這個(gè)連接不斷開，即時(shí)管理員修改了該用戶的權(quán)限，該用戶也是不受影響的。

2) 查詢快取(MySQL 8.0 版本後移除)

查詢快取主要用來快取我們所執(zhí)行的 SELECT 語句以及該語句的結(jié)果集。

連線建立後，執(zhí)行查詢語句的時(shí)候，會(huì)先查詢緩存，MySQL 會(huì)先校驗(yàn)這個(gè)sql 是否執(zhí)行過，以Key-Value 的形式緩存在記憶體中，Key 是查詢預(yù)計(jì)，Value 是結(jié)果集。如果快取 key 被命中，就會(huì)直接回傳給客戶端，如果沒有命中，就會(huì)執(zhí)行後續(xù)的操作，完成後也會(huì)把結(jié)果快取起來，方便下次呼叫。當(dāng)然在真正執(zhí)行快取查詢的時(shí)候還是會(huì)校驗(yàn)使用者的權(quán)限，是否有該表的查詢條件。

MySQL 查詢不建議使用緩存，因?yàn)椴樵兛烊∈г趯?shí)際業(yè)務(wù)場景中可能會(huì)非常頻繁，假如你對(duì)一個(gè)表更新的話，這個(gè)表上的所有的查詢快取都會(huì)被清空。對(duì)於不經(jīng)常更新的資料來說，使用快取還是可以的。

所以，一般在大多數(shù)情況下我們都是不建議去使用查詢快取的。

MySQL 8.0 版本後刪除了快取的功能，官方也是認(rèn)為該功能在實(shí)際的應(yīng)用場景比較少，所以乾脆直接刪掉了。

3) 分析器

MySQL 沒有命中緩存，那麼就會(huì)進(jìn)入分析器，分析器主要是用來分析SQL 語句是來幹嘛的，分析器也會(huì)分成幾步：

第一步，詞法分析，一條SQL 語句有多個(gè)字串組成，首先要提取關(guān)鍵字，例如select，提出查詢的表，提出字段名，提出查詢條件等等。做完這些操作後，就會(huì)進(jìn)入第二步。

第二步，文法分析，主要就是要判斷你輸入的 sql 是否正確，是否符合 MySQL 的語法。

完成這 2 步驟之後，MySQL 就準(zhǔn)備開始執(zhí)行了，但要如何執(zhí)行，怎麼執(zhí)行是最好的結(jié)果呢？這時(shí)候就需要優(yōu)化器上場了。

4) 優(yōu)化器

優(yōu)化器的作用就是它認(rèn)為的最優(yōu)的執(zhí)行方案去執(zhí)行（有時(shí)可能也不是最優(yōu)，這篇文章涉及對(duì)這部分知識(shí)的深入講解），例如多個(gè)索引的時(shí)候該如何選擇索引，多表查詢的時(shí)候如何選擇關(guān)聯(lián)順序等。

可以說，經(jīng)過了優(yōu)化器之後可以說這個(gè)語句具體該如何執(zhí)行就已經(jīng)定下來。

5) 執(zhí)行器

當(dāng)選擇了執(zhí)行方案後，MySQL 就準(zhǔn)備開始執(zhí)行了，先執(zhí)行前會(huì)校驗(yàn)該使用者有沒有權(quán)限，如果沒有權(quán)限，就會(huì)回傳錯(cuò)誤訊息，如果有權(quán)限，就會(huì)去呼叫引擎的接口，回傳接口執(zhí)行的結(jié)果。

二 語句分析

2.1 查詢語句

說了以上這麼多，那麼究竟一條 sql 語句是如何執(zhí)行的呢？其實(shí)我們的 sql 可以分成兩種，一種是查詢，一種是更新（增加，更新，刪除）。我們先分析下查詢語句，語句如下：

select?*?from?tb_student??A?where?A.age='18'?and?A.name='?張三?';

結(jié)合上面的說明，我們分析下這個(gè)語句的執(zhí)行流程：

先檢查該語句是否有權(quán)限，如果沒有權(quán)限，直接傳回錯(cuò)誤訊息，如果有權(quán)限，在MySQL8.0 版本以前，會(huì)先查詢快取，以這條sql 語句為key 在記憶體中查詢是否有結(jié)果，如果有直接緩存，如果沒有，執(zhí)行下一步。

透過分析器進(jìn)行詞法分析，提取sql 語句的關(guān)鍵元素，例如提取上面這個(gè)語句是查詢select，提取需要查詢的表名為tb_student,需要查詢所有的列，查詢條件是這個(gè)表的id='1'。然後判斷這個(gè) sql 語句是否有語法錯(cuò)誤，例如關(guān)鍵字是否正確等等，如果檢查沒問題就執(zhí)行下一步。

接下來就是優(yōu)化器進(jìn)行確定執(zhí)行方案，上面的sql 語句，可以有兩種執(zhí)行方案：

??a.先查詢學(xué)生表中姓名為“張三”的學(xué)生，然后判斷是否年齡是?18。
??b.先找出學(xué)生中年齡?18?歲的學(xué)生，然后再查詢姓名為“張三”的學(xué)生。

那麼優(yōu)化器根據(jù)自己的最佳化演算法進(jìn)行選擇執(zhí)行效率最好的一個(gè)方案（優(yōu)化器認(rèn)為，有時(shí)不一定最好）。那麼確認(rèn)了執(zhí)行計(jì)劃後就準(zhǔn)備開始執(zhí)行了。

進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn)，如果沒有權(quán)限就會(huì)傳回錯(cuò)誤訊息，如果有權(quán)限就會(huì)呼叫資料庫引擎接口，傳回引擎的執(zhí)行結(jié)果。

2.2 更新語句

以上就是一條查詢 sql 的執(zhí)行流程，那麼接下來我們來看看一條更新語句如何執(zhí)行的呢？ sql 語句如下：

update?tb_student?A?set?A.age='19'?where?A.name='?張三?';

我們來給張三修改下年齡，在實(shí)際資料庫肯定不會(huì)設(shè)定年齡這個(gè)欄位的，不然要被技術(shù)負(fù)責(zé)人打的。其實(shí)條語句基本上也會(huì)沿著上一個(gè)查詢的流程走，只不過執(zhí)行更新的時(shí)候肯定要記錄日誌啦，這就會(huì)引入日誌模組了，MySQL 自帶的日誌模組式binlog（歸檔日誌） ，所有的儲(chǔ)存引擎都可以使用，我們常用的InnoDB 引擎也自帶了一個(gè)日誌模組redo log（重做日誌），我們就以InnoDB 模式下來探討這個(gè)語句的執(zhí)行流程。流程如下：

先查詢到張三這一數(shù)據(jù)，如果有緩存，也是會(huì)用到緩存。

接著拿到查詢的語句，把a(bǔ)ge 改為19，然後調(diào)用引擎API 接口，寫入這一行數(shù)據(jù)，InnoDB 引擎把數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中，同時(shí)記錄redo log，此時(shí)redo log 進(jìn)入prepare 狀態(tài)，然後告訴執(zhí)行器，執(zhí)行完成了，隨時(shí)可以提交。

執(zhí)行器收到通知後記錄 binlog，然後呼叫引擎接口，提交 redo log 為提交狀態(tài)。

更新完成。

這裡一定有同學(xué)會(huì)問，為什麼要用兩個(gè)日誌模組，用一個(gè)日誌模組不行嗎?

這是因?yàn)樽铋_始MySQL 並沒跟InnoDB引擎( InnoDB 引擎是其他公司以插件形式插入MySQL 的) ，MySQL 自帶的引擎是MyISAM，但是我們知道redo log 是InnoDB 引擎特有的，其他儲(chǔ)存引擎都沒有，這就導(dǎo)致會(huì)沒有crash-safe 的能力(crash-safe 的能力即使資料庫發(fā)生異常重啟，之前提交的記錄都不會(huì)遺失)，binlog 日誌只能用來歸檔。

並不是說只用一個(gè)日誌模組不可以，只是 InnoDB 引擎就是透過 redo log 來支援交易的。那麼，又會(huì)有同學(xué)問，我用兩個(gè)日誌模組，但不要這麼複雜行不行，為什麼 redo log 要引入 prepare 預(yù)提交狀態(tài)？這裡我們用反證法來說明為什麼要這麼做？

先寫redo log 直接提交，然後寫binlog，假設(shè)寫完redo log 後，機(jī)器掛了，binlog 日誌沒有被寫入，那麼機(jī)器重啟後，這臺(tái)機(jī)器會(huì)透過redo log 恢復(fù)數(shù)據(jù)，但這個(gè)時(shí)候bingog 並沒有記錄該數(shù)據(jù)，後續(xù)進(jìn)行機(jī)器備份的時(shí)候，就會(huì)丟失這一數(shù)據(jù)，同時(shí)主從同步也會(huì)丟失這一數(shù)據(jù)。

先寫binlog，然後寫redo log，假設(shè)寫完了binlog，機(jī)器異常重啟了，由於沒有redo log，本機(jī)是無法恢復(fù)這一記錄的，但是binlog 又有記錄，那麼和上面同樣的道理，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的情況。

如果採用 redo log 兩階段提交的方式就不一樣了，寫完 binglog 後，然後再提交 redo log 就會(huì)防止出現(xiàn)上述的問題，從而保證了數(shù)據(jù)的一致性。那麼問題來了，有沒有一個(gè)極端的情況呢？假設(shè) redo log 處於預(yù)先提交狀態(tài)，binglog 也已經(jīng)寫完了，這個(gè)時(shí)候發(fā)生了異常重啟會(huì)怎麼樣呢？
這個(gè)就要依賴 MySQL 的處理機(jī)制了，MySQL 的處理過程如下：

判斷 redo log 是否完整，如果判斷是完整的，就立即提交。

如果 redo log 只是預(yù)先提交但不是 commit 狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候就會(huì)去判斷 binlog 是否完整，如果完整就提交 redo log, 不完整就回滾事務(wù)。

這樣就解決了資料一致性的問題。

三總結(jié)

MySQL 主要分為Server 所和引擎層，Server 層主要包括連接器、查詢快取、分析器、最佳化器、執(zhí)行器，同時(shí)還有一個(gè)日誌模組（binlog），這個(gè)日誌模組所有執(zhí)行引擎都可以共用,redolog 只有InnoDB 有。

引擎層是插件式的，目前主要包括，MyISAM,InnoDB,Memory 等。

查詢語句的執(zhí)行流程如下：權(quán)限校驗(yàn)（如果命中快?。?--》查詢快取---》分析器---》優(yōu)化器---》權(quán)限校驗(yàn)---」執(zhí)行器- --》引擎

更新語句執(zhí)行流程如下：分析器----》權(quán)限校驗(yàn)----》執(zhí)行器---》引擎---redo log(prepare 狀態(tài)---》 binlog---》redo log(commit狀態(tài))【相關(guān)推薦：MySQL教學(xué)】

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