面试官:听说你sql写的挺溜的,你说一说查询sql的执行过程

  • 作者: 凯哥Java
  • mysql
  • 时间:2020-06-25 23:00
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简介 当希望Mysql能够高效的执行的时候,最好的办法就是清楚的了解Mysql是如何执行查询的,只有更加全面的了解SQL执行的每一个过程,才能更好的进行SQl的优化。当执行一条查询的SQl的时候大概发生了一下的步骤:客户端发送查询语句给服务器。服务器首先检查缓存中是否存在该查询,若存在,返回缓存中存在的结果。若是不存在就进行下一步。服务器进行SQl的解析、语法检测和预处理,再由优化器生成对应的执行计划。

当希望Mysql能够高效的执行的时候,最好的办法就是清楚的了解Mysql是如何执行查询的,只有更加全面的了解SQL执行的每一个过程,才能更好的进行SQl的优化。

当执行一条查询的SQl的时候大概发生了一下的步骤:

  1. 客户端发送查询语句给服务器。

  2. 服务器首先检查缓存中是否存在该查询,若存在,返回缓存中存在的结果。若是不存在就进行下一步。

  3. 服务器进行SQl的解析、语法检测和预处理,再由优化器生成对应的执行计划。

  4. Mysql的执行器根据优化器生成的执行计划执行,调用存储引擎的接口进行查询。

  5. 服务器将查询的结果返回客户端。

Mysql的执行的流程图如下图所示:


这里以一个实例进行说明Mysql的的执行过程,新建一个User表,如下:


// 新建一个表
DROP TABLE IF EXISTS User;
CREATE TABLE `User` (
  `id` int(11NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10DEFAULT NULL,
  `age` int DEFAULT 0,
  `address` varchar(255DEFAULT NULL,
  `phone` varchar(255DEFAULT NULL,
  `dept` int,
  PRIMARY KEY (`id`)
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=40 DEFAULT CHARSET=utf8;

// 并初始化数据,如下
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('张三',24,'北京','13265543552',2);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('张三三',20,'北京','13265543557',2);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('李四',23,'上海','13265543553',2);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('李四四',21,'上海','13265543556',2);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('王五',27,'广州','13265543558',3);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('王五五',26,'广州','13265543559',3);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('赵六',25,'深圳','13265543550',3);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('赵六六',28,'广州','13265543561',3);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('七七',29,'广州','13265543562',4);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('八八',23,'广州','13265543563',4);
INSERT INTO User(name,age,address,phone,dept)VALUES('九九',24,'广州','13265543564',4);

现在针对这个表发出一条SQl查询:查询每个部门中25岁以下的员工个数大于3的员工个数和部门编号,并按照人工个数降序排序和部门编号升序排序的前两个部门。

SELECT dept,COUNT(phone) AS num FROM User WHERE age< 25 GROUP BY dept HAVING num >= 3 ORDER BY num DESC,dept ASC LIMIT 0,2;

执行连接器

开始执行这条sql时,会检查该语句是否有权限,若是没有权限就直接返回错误信息,有权限会进行下一步,校验权限的这一步是在图一的连接器进行的,对连接用户权限的校验。

执行检索内存

相连建立之后,履行查询语句的时候,会先行检索内存,Mysql会先行冗余这个sql与否履行过,以此Key-Value的形式平缓适用内存中,Key是检索预定,Value是结果集

假如内存key遭击中,便会间接回到给客户端,假如没命中,便会履行后续的操作,完工之后亦会将结果内存上去,当下一次进行查询的时候也是如此的循环操作。

执行分析器

分析器主要有两步:(1)词法分析(2)语法分析

词法分析主要执行提炼关键性字,比如select,提交检索的表提交字段名提交检索条件。语法分析主要执行辨别你输出的sql与否准确,是否合乎mysql的语法

当Mysql没有命中内存的时候,接着执行的是 FROM student 负责把数据库的表文件加载到内存中去,WHERE age< 60,会把所示表中的数据进行过滤,取出符合条件的记录行,生成一张临时表,如下图所示。


GROUP BY dept 会把上图的临时表分成若干临时表,切分的过程如下图所示:


查询的结果只有部门2和部门3才有符合条件的值,生成如上两图的临时表。接着执行SELECT后面的字段,SELECT后面可以是表字段也可以是聚合函数

这里SELECT的情况与是否存在GROUP BY有关,若是不存在Mysql直接按照上图内存中整列读取。若是存在分别SELECT临时表的数据。

最后生成的临时表如下图所示:


紧接着执行HAVING num>2过滤员工数小于等于2的部门,对于WHEREHAVING都是进行过滤,那么这两者有什么不同呢?

第一点是WHERE后面只能对表字段进行过滤,不能使用聚合函数,而HAVING可以过滤表字段也可以使用聚合函数进行过滤。

第二点是WHERE是对执行from USer操作后,加载表数据到内存后,WHERE是对原生表的字段进行过滤,而HAVING是对SELECT后的字段进行过滤,也就是WHERE不能使用别名进行过滤

因为执行WHERE的时候,还没有SELECT,还没有给字段赋予别名。接着生成的临时表如下图所示:


最后在执行ORDER BY后面的排序以及limit0,2取得前两个数据,因为这里数据比较少,没有体现出来。最后生成的结果也是如上图所示。接着判断这个sql语句是否有语法错误关键性词与否准确等等。

执行优化器

查询优化器会将解析树转化成执行计划。一条查询可以有多种执行方法,最后都是返回相同结果。优化器的作用就是找到这其中最好的执行计划

生成执行计划的过程会消耗较多的时间,特别是存在许多可选的执行计划时。如果在一条SQL语句执行的过程中将该语句对应的最终执行计划进行缓存。

相似的语句再次被输入服务器时,就可以直接使用已缓存的执行计划,从而跳过SQL语句生成执行计划的整个过程,进而可以提高语句的执行速度。


MySQL使用基于成本的查询优化器。它会尝试预测一个查询使用某种执行计划时的成本,并选择其中成本最少的一个。

执行执行器

由优化器生成得执行计划,交由执行器进行执行,执行器调用存储引擎得接口,存储引擎获取数据并返回,结束整个查询得过程。

这里之讲解了select的过程,对于update这些修改数据或者删除数据的操作,会涉及到事务,会使用两个日志模块,redo log和binlog日志。

以前的Mysql的默认存储引擎MyISAM引擎是没redo log的,而现在的默认存储引擎InnoDB引擎便是透过redo 复杂度来拥护事务的,保证事务能够准确的回滚或者提交,保证事务的ACID。


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