MySql：一条SQL语句从客户端到服务端的执行流程简述

MySql：一条SQL语句从客户端到服务端的执行流程简述

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前言

记录一条SQL语句从客户端到MySql服务端所执行经历的流程与部件的简要工作特性。

先放一张总体的流程图，再细分每一块的内容。

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执行流程：

1.连接Mysql

• 通信类型：同步通信
• 连接类型：长连接/短连接都支持
• 通信协议：Unix Socket（本地），TCP/IP
• 通信方式：半双工

注意：客户端连接MySql服务时是半双工通信，客户端和服务端交互发送数据时必须一次发送完毕，在传输特别大的数据包时系统性能开销非常大，所以当客户端使用insert等语句发送大量的数据包时服务端就会拒绝连接，原因是服务端默认限制客户端发送的数据包大小不能超过4MB，这点可以通过修改MySql参数来更改大小限制，或者将需要发送的数据包在客户端进行分批发送处理。同理，在服务端返回给客户端数据时也要避免大量的数据包传输，所以要避免使用不带Limit的查询语句进行批量查询，或者可以先使用count做数据量预估，根据数据量进行分批查询。（注：现在很多客户端工具在使用select语句时会自动添加limit）

2.缓存与解析器

1. 缓存：这的缓存比较鸡肋，MySql 5.x的版本默认关闭，MySql 8.x的版本已废除。
2. 解析器：词法分析，语法分析，生成解析树。

当缓存是打开的情况下，MySql服务端拿到Sql语句后，首先会到缓存判断是否有完全一致的Sql语句查询记录（判断时Sql语句连空格都不能有误差），有就将相应的结果集返回给客户端（这里还有个点，当数据库中的某条记录发生改变时，缓存中相应的数据集都会作废，所以很鸡肋。），当缓存中不存在时，会将Sql语句交给解析器来处理，解析器通过关键字将SQL语句进行解析，并生成一棵对应的“解析树”，接着会验证Sql语句是否有词法、语法等错误，例如，它将验证是否使用错误的关键字，或者使用关键字的顺序是否正确等，再或者它还会验证引号是否能前后正确匹配。下面放一张sql语句经过解析器生成的解析树：

3.预处理器（Preprocessor）

预处理器会对解析树进行进一步检查解析树是否合法，例如，这里将检查数据表和数据列是否存在，还会解析名字和别名，看看它们是否有歧义。接着预处理器会验证权限。这通常很快，除非服务器上有非常多的权限配置。

4.优化器（查询优化器 Query Optimizer）

优化器是数据库中非常重要的一个部分，首先要明确一个问题，一条Sql语句并不是只有一种执行路径。当优化器拿到预处理器发来的解析树后，会根据解析树生成不同的执行路径，这些执行路径就是常说的执行计划（Execution Plan），优化器会对这些执行计划计算对应的开销（cost），当得到不同的执行计划与相应的开销后，优化器将它认为最佳的执行计划去交给下一个部件去执行。

优化器在一定程度上可以优化Sql语句，例如有关联查询使用Join时它可以选择使用哪张表作为基准数据表，或者一个Sql语句有用到多个索引时会由它会选择使用哪个索引，而优化器判断这些情况的标准就是cost。同时还要注意一点，优化器所认为的最佳的执行计划不一定准确，并且有优化器存在不代表我们就可以随便写Sql语句。

如果有对优化器执行过程与生成的执行计划感兴趣的同学，可以使用优化器追踪optimizer_trace来查看。

同时推荐一本书：《数据库查询优化器的艺术-原理解析与SQL性能优化》。

5.查询执行引擎

当优化器将执行计划交到查询执行引擎手里时，剩下的任务就简单多了，查询执行引擎调用相应的API接口来操作存储引擎，将存储引擎返回的查询结果返回给客户端，如果缓存开启的情况也会在缓存中进行缓存。

6.存储引擎

存储引擎就有很多了，像Mysql5.5版本前默认使用的MyIsan存储引擎，5.5版本后默认使用的InnoDB存储引擎，如果想了解不同Mysql支持的存储引擎可以到官网上查看，在官网上有详细列出不同存储引擎的特性，像比较奇葩的黑洞存储引擎。

不同存储引擎的特性与数据存储方式等各不相同，可以根据实际应用场景来为table选择合适的存储引擎。

（数据库有默认的存储引擎，但是表的存储引擎是可以替换的）

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总结

一条普通的Sql语句基本的执行流程简单的记录了一下，每个环节都有更为丰富的实现细节，每个环节响应的设置参数在官网上都有明确的说明，学习的重点日后会偏向存储引擎的特性与原理。