极客时间《MySQL实战45讲》笔记

MySQL的基本结构

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大体来说,MySQL 可以分为 Server 层和存储引擎层两部分。

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等,涵盖 MySQL 的大多数核心服务功能,以及所有的内置函数(如日期、时间、数学和加密函数等),所有跨存储引擎的功能都在这一层实现,比如存储过程、触发器、视图等。

而存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的,支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。

现在最常用的存储引擎是 InnoDB,它从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。

从一条查询语句看各个模块的执行过程

对于如下语句:

mysql> select * from T where ID=10

连接器

第一步,你会先连接到这个数据库上,这时候接待你的就是连接器连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令一般是这么写的:

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

这里要注意的一个问题是:一个用户成功建立连接后,即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改,也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后,只有再新建的连接才会使用新的权限设置。

因为一个连接的权限实在用户名密码认证通过后,连接器到权限表中查出的,之后这个连接里面的权限判断逻辑,都将依赖于此时读到的权限。

查询缓存

连接建立完成后,你就可以执行 select 语句了。执行逻辑就会来到第二步:查询缓存。

之前执行过的语句及其结果可能会以 key-value 对的形式,被直接缓存在内存中。key 是查询的语句,value 是查询的结果。如果在缓存中可以找到查询结果,可以直接返回结果,如果找不到,就会继续后面的执行阶段。

但大多数情况下缓存往往弊大于利,因为查询缓存的失效非常频繁,只要有对一个表的更新,这个表上所有的查询缓存都会被清空。

可以将query_cache_type参数设置为DEMAND,这样对于默认的SQL查询语句都不使用缓存。

需要注意的是,MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了,也就是说 8.0 开始彻底没有这个功能了。

分析器

如果没有命中查询缓存,就要开始真正执行语句了。首先,MySQL 需要知道你要做什么,因此需要对 SQL 语句做解析。

分析器先会做“词法分析”。你输入的是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句,MySQL 需要识别出里面的字符串分别是什么,代表什么。

做完了这些识别以后,就要做“语法分析”。根据词法分析的结果,语法分析器会根据语法规则,判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。

优化器

经过了分析器,MySQL 就知道你要做什么了。在开始执行之前,还要先经过优化器的处理。

优化器会选择执行效率最高的方案。

优化器阶段完成后,这个语句的执行方案就确定下来了,然后进入执行器阶段。

执行器

MySQL 通过分析器知道了你要做什么,通过优化器知道了该怎么做,于是就进入了执行器阶段,开始执行语句。

开始执行的时候,要先判断一下你对这个表 T 有没有执行查询的权限,如果没有,就会返回没有权限的错误。

如果有权限,就打开表继续执行。打开表的时候,执行器就会根据表的引擎定义,去使用这个引擎提供的接口。

执行器的执行流程如下:

  1. 调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行,判断 ID 值是不是 10,如果不是则跳过,如果是则将这行存在结果集中;

  2. 调用引擎接口取“下一行”,重复相同的判断逻辑,直到取到这个表的最后一行。

  3. 执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。