一条select语句是如何执行的?
1. 引言
i. 在开发过程中,我们总会遇到各种各样的问题。那么在遇到一个新的事物的时候,我们应该如何学习了解和吸收呢?
答案是先了解全貌,再深入细节。先了解全貌,有助于你从整体上俯瞰整个框架实现;深入细节,有助于了解底层原理的实现逻辑。
ii. 对于Mysql学习同样如此。平常我们使用的数据库,通常都是一个整体。
比如,你有个最简单的表,表里只有一个 ID 字段,在执行下面这个查询语句时:
mysql> select * from T where ID=10;
我们都看到的只是返回了一条结果,却不知道这条语句在Mysql内部的执行过程。所以接下来就一起把Mysql做个拆解,让我们对Mysql有个简单的了解。这样当我们遇到Mysql的一些异常或者问题时,能够直戳问题本质,更为快速的定位和解决问题。
2. 总体架构
说明:
i. 大体来说Mysql分为Server层和存储引擎层两部分。
ii. Server层包括:连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等。涵盖了Mysql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、加密函数等),同时所有跨存储引擎的功能也都在这一层来实现,如存储过程、视图、触发器等。
iii. 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、MyISM、Memory等多个存储引擎。现在最常用的引擎是InnoDB,它从mysql 5.5.5 版本成为了默认的存储引擎。
也就是说你在create table的时候如果不指定存储引擎,则会选择默认的存储引擎,InnoDB。不过你也可以通过指定存储引擎的类型,来选择别的存储引擎。不同的存储引擎数据存储的方式不一样,支持的功能也不一样。
CREATE TABLE example_table (
id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
age INT NOT NULL
) ENGINE=MyISAM;
从上图中也可以得知,不同的存储引擎是共用一个Server层的
3. 模块分析
3.1 连接器
3.1.1 连接数据库
连接到数据库的第一步就是跟连接器打交道。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令如下:
mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u demo_test -p
输入完命令后,你就需要在交互对话里面输入密码。虽然密码也可以跟着-p命令输入到命令行中,但是这样可能会导致你的密码泄漏。如果是生产环境,建议不要跟在命令行中。
连接命令中的mysql 指的是mysql客户端工具,用来跟服务端建立连接。在完成经典的TCP握手后,连接器就开始验证你的身份,这个时候用的就是输入的用户名密码。
- 如果输入的用户名密码不对,则会收到Access denied for user的报错,然后客户端程序结束。
- 如果用户名密码认证通过,连接器会到权限表里查出你拥有的权限。之后这个连接里的权限判断逻辑,都依赖于这个时候读取到的权限。
这就意味着,一个用户的连接建立成功后,即使你用管理员账户对这个用户对权限做了更改,也不会影响已经打开的连接的权限。修改完成后,只有新打开的连接才会使用新的权限设置。
值得特别注意的是,在mysql 5.7 及以上版本中,如果对已经打开的连接进行了授权或者撤销授权操作,则不再需要手动执行FLUSH PRIVILEGES语句来刷新权限缓存。这个特性被称为"dynamic privilege",其作用是在授权或者撤销授权操作后,立即更新当前连接的缓存权限信息,而无需手动刷新权限缓存(即使用FLUSH PRIVILEGES语句)。
3.1.2 空闲连接
连接完成后,如果你没有后续的动作,这个连接就处于空闲状态,你可以在 show processlist 命令中看到它。其中的Command 列显示为“Sleep”的这一行,就表示现在系统里面有一个空闲连接。默认的空闲连接是28800s,即8个小时,超过8个小时空闲(根据 wait_timeout 参数调整)时,连接器将关闭连接,这时再用关闭的连接操作时就会收到报错,继续操作就会再次发起重连,然后再次请求了。
mysql> show session variables like