mysql中SQL执行过程详解

mysql中SQL执⾏过程详解 展开

mysql执⾏⼀个查询的过程，到底做了些什么：

客户端发送⼀条查询给服务器；

服务器先检查查询缓存，如果命中了缓存，则⽴刻返回存储在缓存中的结果。否则进⼊下⼀阶段。服务器段进⾏SQL解析、预处理，在优化器⽣成对应的执⾏计划；mysql根据优化器⽣成的执⾏计划，调⽤存储引擎的API来执⾏查询。将结果返回给客户端。

实际上mysql执⾏的每⼀步都⽐较复杂，具体的过程如下：1、mysql客户端和服务器通讯

mysql客户端和服务器之间的通讯协议是“半双⼯”的，这意味着，在任何⼀个时刻，要么由服务器向客户端发送数据，要么由客户端向服务器发送数据，这两个动作不能同时发⽣。这种协议让mysql通信简单快速，但也限制了mysql。⼀个明显的限制是，这意味着没办法进⾏流量限制。⼀旦⼀端开始发⽣消息，另⼀端要接收完整个消息才能响应他。

客户端⽤⼀个单独的数据包将查询传给服务器。⼀旦客户端发送了请求，他能做的事情就只是等待结果了。

相反的，⼀般服务器响应给⽤户的数据通常很多，由多个数据包组成。当服务器开始响应客户端请求时，客户端必须完整的接受整个返回结果，⽽不是简单的只收取前⾯⼏条结果，然后让服务器停⽌发送数据。

多数连接mysql的库函数都可以获得全部结果并缓存到内存⾥，还可以逐⾏获取所需要的数据。默认⼀般是获得全部结果并缓存到内存中。mysql通常需要等所有的数据都已经发送给客户端才能释放这条查询所占⽤的资源，所以接受全部结果并缓存通常可以减少服务器的压⼒，让查询能够早点结束、早点释放对应的资源。2、查询状态

对于mysql连接，任何时刻都有⼀个状态，该状态表⽰了mysql当前正在做什么。使⽤show full processlist命令查看当前状态。在⼀个查询⽣命周期中，状态会变化很多次，下⾯是这些状态的解释：

sleep：线程正在等待客户端发送新的请求；

query：线程正在执⾏查询或者正在将结果发送给客户端；

locked：在mysql服务器层，该线程正在等待表锁。在存储引擎级别实现的锁，例如InnoDB的⾏锁，并不会体现在线程状态中。对于MyISAM来说这是⼀个⽐较典型的状态。

analyzing and statistics：线程正在收集存储引擎的统计信息，并⽣成查询的执⾏计划；

copying to tmp table：线程在执⾏查询，并且将其结果集复制到⼀个临时表中，这种状态⼀般要么是做group by操作，要么是⽂件排序操作，或者union操作。如果这个状态后⾯还有on disk标记，那表⽰mysql正在将⼀个内存临时表放到磁盘上。sorting Result：线程正在对结果集进⾏排序。

sending data：线程可能在多个状态间传送数据，或者在⽣成结果集，或者在想客户端返回数据。

3、查询缓存

在解析⼀个查询语句之前，如果查询缓存是打开的，那么mysql会优先检查这个查询是否命中查询缓存中的数据。这个检查是通过⼀个对⼤⼩写敏感的哈希查找实现的。查询和缓存中的查询即使只有⼀个字节不同，那也不会匹配缓存结果，这种情况下查询就会进⼊下⼀阶段的处理。

如果当前的查询恰好命中了查询缓存，那么在返回查询结果之前mysql会检查⼀次⽤户权限。这仍然是⽆须解析查询SQL语句的，因为在查询缓存中已经存放了当前 查询需要访问的表信息。如果权限没有问题，mysql会跳过所有其他阶段，直接从缓存中拿到结果并返回给客户端。这种情况下，查询不会被解析，不⽤⽣成执⾏计划，不会被执⾏。4、查询优化处理

查询的⽣命周期的下⼀步是将⼀个SQL转换成⼀个执⾏计划，mysql在依照这个执⾏计划和存储引擎进⾏交互。这包含多个⼦阶段：解析SQL、预处理、优化SQL执⾏计划。这个过程中任何错误都可能终⽌查询。

语法解析器和预处理：⾸先mysql通过关键字将SQL语句进⾏解析，并⽣成⼀颗对应的“解析树”。mysql解析器将使⽤mysql语法规则验证和解析查询；预处理器则根据⼀些mysql规则进⼀步检查解析数是否合法。

查询优化器：当语法树被认为是合法的了，并且由优化器将其转化成执⾏计划。⼀条查询可以有很多种执⾏⽅式，最后都返回相同的结果。优化器的作⽤就是找到这其中最好的执⾏计划。

执⾏计划：mysql不会⽣成查询字节码来执⾏查询，mysql⽣成查询的⼀棵指令树，然后通过存储引擎执⾏完成这棵指令树并返回结果。最终的执⾏计划包含了重构查询的全部信息。

5、查询执⾏引擎

在解析和优化阶段，mysql将⽣成查询对应的执⾏计划，mysql的查询执⾏引擎则根据这个执⾏计划来完成整个查询。这⾥执⾏计划是⼀个数据结构，⽽不是和很多其他的关系型数据库那样对应的字节码。

mysql简单的根据执⾏计划给出的指令逐步执⾏。在根据执⾏计划逐步执⾏的过程中，有⼤量的操作需要通过调⽤存储引擎实现的接⼝来完成。为了执⾏查询，mysql只需要重复执⾏计划中的各个操作，知道完成所有的数据查询。6、返回结果给客户端

查询执⾏的最后⼀个阶段是将结果返回给客户端。即使查询不需要返回结果给客户端，mysql仍然会返回这个查询的⼀些信息，如该查询影响到的⾏数。如果查询可以被缓存，那么mysql在这个阶段也会将结果放到查询缓存中。

mysql将结果集返回客户端是⼀个增量、逐步返回的过程。这样有两个好处：服务器端⽆须存储太多的结果，也就不会因为返回太多结果⽽消耗太多的内存；这样处理也让msyql客户端第⼀时间获得返回的结果。

结果集中的每⼀⾏都会以⼀个满⾜mysql客户端/服务器通信协议的包发送，再通过tcp协议进⾏传输，在tcp传输的过程中，可能对mysql的

封包进⾏缓存然后批量传输。