MySQL中SQL语句的执行过程

一、MySQL内部组件结构

1.1、服务层Server

主要包括连接器、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。

1.1.1 连接器

每个客户端与MySQL服务器通过TCP三次握手建立连接，并且验证用户名和密码成功后，连接器会为每个连接维护一块内存区域，用于缓存从权限表查询的用户权限。而正是由于这种缓存机制，当权限表发生改变时，对已成功建立的连接无效。

连接建立后，客户端如果长时间不向MySQL服务器发送命令，连接器会在等待wait_timeout后自动断开连接。参数wait_timeout默认值为28800毫秒，也就是8小时。

暂未理解

数据库里面，长连接是指连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。短连接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接，下次查询再重新建立一个。开发当中我们大多数时候用的都是长连接，把连接放在Pool内进行管理，但是长连接有些时候会导致 MySQL 占用内存涨得特别快，这是因为 MySQL 在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的。这些资源会在连接断开的时候才释放。所以如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大，被系统强行杀掉（OOM），从现象看就是 MySQL 异常重启了。怎么解决这类问题呢？
1、定期断开长连接。使用一段时间，或者程序里面判断执行过一个占用内存的大查询后，断开连接，之后要查询再重连。
2、如果你用的是 MySQL 5.7 或更新版本，可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行 mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。这个过程不需要重连和重新做权限验证，但是会将连接恢复到刚刚创建完时的状态。

1.1.2 查询缓存

查询缓存（Query Cache）可以简单理解为执行SELECT语句时，MySQL会以SELECT语句为键值，以查询的结果为VALUE值，以键值对形式缓存到内存中，当下次执行相同的SELECT语句时直接从缓存中获取，而不再需要进行词法分析、SQL优化等一系列操作，在一定程度上能够提高查询效率。当由于UPDATE、INSERT或DELETE语句的执行，导致缓存的数据成为脏数据时，MySQL会自行删除缓存的脏数据。
在实际运行中，人们发现查询缓存并没有如想象的一样发挥作用，虽然查询缓存在5.6和5.7版本仍有保留，但在8.0版本已经弃用了查询缓存。
点此了解8.0版本弃用查询缓存的详细原因

1.1.3 分析器

对SQL语句进行语法分析，如果语法正确的话，会通过词法分析器生成类似下图中的语法树。

1.1.4 优化器

优化器的主要功能是当一个SQL语句存在可用索引时，判断是否使用索引或者使用哪一个索引。

1.2、引擎层Store

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等多种存储引擎。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。
需要注意的一点是，存储引擎是表级别的，而不是库级别的，也就是说，在同一个数据库中，可以存在使用不同存储引擎的数据表。

二、SQL的执行过程

经过上面对MySQL内部组件结构的分析，很容易可用得出结论，执行一条SQL语句的过程为：

1. 连接器通过缓存的权限信息，校验该用户是否有权限执行这条SQL语句，无权限则返回错误Access denied for user，有权限则继续下一步执行。
2. （开启查询缓存并且是SELECT语句）以SQL语句为键值判断是否命中缓存，命中则直接返回结果，否则继续下一步执行。
3. 进行语法分析和词法分析，语法错误则返回错误You have an error in your SQL syntax，语法正确则通过词法分析器生成语法树并继续下一步执行。
4. 通过优化器选择合适的索引。
5. 执行器调用存储引擎接口，获取执行结果并返回。