一条 Select 查询语句之旅

• 执行流程图

1. 建立连接

默认如果超过 8 小时没有发生过数据传输服务端就会自动关闭该连接。可以通过 wait_timeout 参数来设置超时时间。

2. 查询缓存

如果缓存命中，直接返回结果，如果缓存没有，则继续往下走。

-- 查询缓存相关设置
SHOW VARIABLES LIKE '%query_cache%';

-- 开启查询缓存
SET GLOBAL query_cache_type = ON;

注意！mysql8.0版本以后，缓存被官方删除掉了。

如果在一个写多读少的环境中,缓存会频繁的新增和失效。对于某些更新压力大的数据库来说，查询缓存的命中率会非常低，推荐将缓存放在客户端

Mysql缓存相关知识

1、Adaptive Hash Index (AHI) 自适应 hash

2、Mysql 内存区域分布

3. 解析器

如果查询缓存未开启 （query_cache_type = OFF）或者 未命中 的情况则会走正常的查询流程

SQL解析由 词法分析 和 语法/语义分析 两个部分组成。

1.词法分析

词法分析主要是把输入转化成一个个 Token。其中 Token 中包含 Keyword（也称symbol）和 非 Keyword。简单说就是对一段连的原始 SQL 语句进行分解，得到一个个独立的单词，并且组织成为单词的形式。

例如：SQL语句

SELECT `name` FROM user_table

在分析之后，会得到 4 个 Token， 其中有 2 个 Keyword，分别为 SELECT 和 FROM具体代码实现在 sql/lex.h 和 sql/sql_lex.cc 文件中。

Keyword	Keyword	非Keyword	非Keyword
SELECT	FROM	name	user_table

mysql-server/sql/lex.h 下图部分 Keyword 关键字截图

2.语法分析

对词法解析后的单词链进行语法结构分析，构造出SQL语法树，然后生成语义特征。

语法树是一个树形结构。

在上面几步完成之后会产生一个 AST 解析树，提供给优化器使用。Mysql 的这部分代码在 sql/sql_yacc.yy，共有18万行。

相关知识

Abstract Syntax Tree（AST） 抽象语法树

4.优化器

一条SQL能够进入到优化器阶段，表示sql是符合Mysql的标准语义规则的并且可以执行的。

优化器首先会解析语法树，然后对SQL进行改写、成本计算、选择索引、执行计划选择…
这块比较核心且复杂，不在此详细介绍。

在这个阶段是自动按照执行计划进行预处理,mysql会计算各个执行方法的最佳时间,最终确定一条执行的sql交给最后的执行器

相关知识

1、SQL查询成本组成

2、优化器优化时，索引的选择

3、数据字典和统计信息

4、优化器配置

5、RBO(Rule-Based Optimization) 基于规则的优化器

6、CBO(Cost-Based Optimization) 基于代价（成本）的优化器

5.执行器

1、首先判断数据是否在 db buffer 存在，如果存在且可用，则直接获取该数据而不是从数据库文件中去查询数据，同时根据 LRU 算法增加其访问计数。

2、若数据不在缓冲区中，则服务器进程将从数据库文件中查询相关数据，并把这些数据放入到数据缓冲区中（buffer cache）。

若数据存在于 db buffer，其可用性检查方式为：查看 db buffer 块的头部是否有事务，

1、如果有事务，则从回滚段中读取数据。

2、如果没有事务，则比较 select 的 scn 和 db buffer 块头部的 scn。

如果前者小于后者，仍然要从回滚段中读取数据；

如果前者大于后者，说明这是一非脏缓存，可以直接读取这个 db buffer 块的中内容。

在执行完以后会将具体的操作记录到 binlog 中，需要注意的一点是: **select不会记录到binlog中，**只有updat、delete、insert 才会记录到 binlog 中。而 update 会采用两阶段提交的方式,记录到 redolog 中。

6.返回结果

Query请求完成后，将结果集返回给连接的进/线程模块 （返回的也可以是相应的状态标识，如成功或失败等）， 连接进/线程模块 进行后续的清理工作，并继续等待请求或断开与客户端的连接。

总结

1、客户端对Mysql建立连接，超时自动关闭。

2、查询缓存（效率高但命中率低，8.0已取消）。

3、SQL分析器构造语法树交由优化器处理。

4、查询优化器根据配置优化出一条它认为的最佳sql，交给执行器处理。

5、执行器执行SQL语句。

6、返回结果集或对应标识。