mysql的執(zhí)行過程有哪些

mysql的執(zhí)行過程有哪些？相信很多沒有經(jīng)驗的人對此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

一:mysql執(zhí)行過程

mysql整體的執(zhí)行過程如下圖所示：

1.1:連接器

連接器的主要職責(zé)就是:

①負責(zé)與客戶端的通信,是半雙工模式,這就意味著某一固定時刻只能由客戶端向服務(wù)器請求或者服務(wù)器向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù),而不能同時進行,其中mysql在與客戶端連接TC/IP的

②驗證請求用戶的賬戶和密碼是否正確,如果賬戶和密碼錯誤,會報錯:Access denied for user 'root'@'localhost' (using password: YES)

③如果用戶的賬戶和密碼驗證通過,會在mysql自帶的權(quán)限表中查詢當(dāng)前用戶的權(quán)限:

mysql中存在4個控制權(quán)限的表，分別為user表，db表，tables_priv表，columns_priv表,mysql權(quán)限表的驗證過程為：

1:User表:存放用戶賬戶信息以及全局級別（所有數(shù)據(jù)庫）權(quán)限，決定了來自哪些主機的哪些用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫實例

• Db表:存放數(shù)據(jù)庫級別的權(quán)限，決定了來自哪些主機的哪些用戶可以訪問此數(shù)據(jù)庫

• Tables_priv表：存放表級別的權(quán)限，決定了來自哪些主機的哪些用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫的這個表

• Columns_priv表：存放列級別的權(quán)限，決定了來自哪些主機的哪些用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫表的這個字段

• Procs_priv表：存放存儲過程和函數(shù)級別的權(quán)限

2:先從user表中的Host,User,Password這3個字段中判斷連接的ip、用戶名、密碼是否存在，存在則通過驗證。

3:通過身份認證后，進行權(quán)限分配，按照user，db，tables_priv，columns_priv的順序進行驗證。即先檢查全局權(quán)限表user，如果user中對應(yīng)的權(quán)限為Y，則此用戶對所有數(shù)據(jù)庫的權(quán)限都為Y，將不再檢查db, tables_priv,columns_priv；如果為N，則到db表中檢查此用戶對應(yīng)的具體數(shù)據(jù)庫，并得到db中為Y的權(quán)限；如果db中為N，則檢查tables_priv中此數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的具體表，取得表中的權(quán)限Y，以此類推

4:如果在任何一個過程中權(quán)限驗證不通過,都會報錯

1.2:緩存

mysql的緩存主要的作用是為了提升查詢的效率，緩存以key和value的哈希表形式存儲，key是具體的sql語句，value是結(jié)果的集合。如果無法命中緩存,就繼續(xù)走到分析器的的一步,如果命中緩存就直接返回給客戶端 。不過需要注意的是在mysql的8.0版本以后，緩存被官方刪除掉了。之所以刪除掉,是因為查詢緩存的失效非常頻繁,如果在一個寫多讀少的環(huán)境中,緩存會頻繁的新增和失效。對于某些更新壓力大的數(shù)據(jù)庫來說，查詢緩存的命中率會非常低,mysql為了維護緩存可能會出現(xiàn)一定的伸縮性的問題,目前在5.6的版本中已經(jīng)默認關(guān)閉了，比較推薦的一種做法是將緩存放在客戶端，性能大概會提升5倍左右

1.3:分析器

分析器的主要作用是將客戶端發(fā)過來的sql語句進行分析，這將包括預(yù)處理與解析過程，在這個階段會解析sql語句的語義，并進行關(guān)鍵詞和非關(guān)鍵詞進行提取、解析，并組成一個解析樹。具體的關(guān)鍵詞包括不限定于以下：select/update/delete/or/in/where/group by/having/count/limit等.如果分析到語法錯誤，會直接給客戶端拋出異常:ERROR:You have an error in your SQL syntax.

比如：select * from user where userId =1234;

在分析器中就通過語義規(guī)則器將select from where這些關(guān)鍵詞提取和匹配出來,mysql會自動判斷關(guān)鍵詞和非關(guān)鍵詞，將用戶的匹配字段和自定義語句識別出來。這個階段也會做一些校驗:比如校驗當(dāng)前數(shù)據(jù)庫是否存在user表，同時假如User表中不存在userId這個字段同樣會報錯：unknown column in field list.

1.4:優(yōu)化器

能夠進入到優(yōu)化器階段表示sql是符合mysql的標(biāo)準(zhǔn)語義規(guī)則的并且可以執(zhí)行的，此階段主要是進行sql語句的優(yōu)化，會根據(jù)執(zhí)行計劃進行最優(yōu)的選擇,匹配合適的索引,選擇最佳的執(zhí)行方案。比如一個典型的例子是這樣的：

表T,對A、B、C列建立聯(lián)合索引，在進行查詢的時候，當(dāng)sql查詢到的結(jié)果是:select xx where B=x and A=x and C=x.很多人會以為是用不到索引的，但其實會用到,雖然索引必須符合最左原則才能使用,但是本質(zhì)上,優(yōu)化器會自動將這條sql優(yōu)化為:where A=x and B=x and C=X,這種優(yōu)化會為了底層能夠匹配到索引，同時在這個階段是自動按照執(zhí)行計劃進行預(yù)處理,mysql會計算各個執(zhí)行方法的最佳時間,最終確定一條執(zhí)行的sql交給最后的執(zhí)行器

1.5:執(zhí)行器

在執(zhí)行器的階段,此時會調(diào)用存儲引擎的API,API會調(diào)用存儲引擎，主要有一下存儲的引擎，不過常用的還是myisam和innodb:

引擎以前的名字叫做:表處理器(其實這個名字我覺得更能表達它存在的意義)負責(zé)對具體的數(shù)據(jù)文件進行操作,對sql的語義比如select或者update進行分析,執(zhí)行具體的操作。在執(zhí)行完以后會將具體的操作記錄到binlog中,需要注意的一點是:select不會記錄到binlog中,只有update/delete/insert才會記錄到binlog中。而update會采用兩階段提交的方式,記錄都redolog中

二：執(zhí)行的狀態(tài)

可以通過命令:show full processlist,展示所有的處理進程,主要包含了以下的狀態(tài)，表示服務(wù)器處理客戶端的狀態(tài)，狀態(tài)包含了從客戶端發(fā)起請求到后臺服務(wù)器處理的過程，包括加鎖的過程、統(tǒng)計存儲引擎的信息，排序數(shù)據(jù)、搜索中間表、發(fā)送數(shù)據(jù)等。囊括了所有的mysql的所有狀態(tài),其中具體的含義如下圖：

三:sql的執(zhí)行順序

事實上,sql并不是按照我們的書寫順序來從前往后、左往右依次執(zhí)行的,它是按照固定的順序解析的,主要的作用就是從上一個階段的執(zhí)行返回結(jié)果來提供給下一階段使用，sql在執(zhí)行的過程中會有不同的臨時中間表，一般是按照如下順序：

例子: select distinct s.id from T t join S s on t.id=s.id where t.name="Yrion" group by t.mobile having count(*)>2 order by s.create_time limit 5;

3.1：from

第一步就是選擇出from關(guān)鍵詞后面跟的表,這也是sql執(zhí)行的第一步:表示要從數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行哪張表。

實例說明:在這個例子中就是首先從數(shù)據(jù)庫中找到表T

3.2:join on

join是表示要關(guān)聯(lián)的表，on是連接的條件。通過from和join on選擇出需要執(zhí)行的數(shù)據(jù)庫表T和S,產(chǎn)生笛卡爾積,生成T和S合并的臨時中間表Temp1。on:確定表的綁定關(guān)系,通過on產(chǎn)生臨時中間表Temp2.

實例說明：找到表S,生成臨時中間表Temp1,然后找到表T的id和S的id相同的部分組成成表Temp2,Temp2里面包含著T和Sid相等的所有數(shù)據(jù)

3.3:where

where表示篩選,根據(jù)where后面的條件進行過濾,按照指定的字段的值(如果有and連接符會進行聯(lián)合篩選)從臨時中間表Temp2中篩選需要的數(shù)據(jù),注意如果在此階段找不到數(shù)據(jù)，會直接返回客戶端,不會往下進行.這個過程會生成一個臨時中間表Temp3。注意在where中不可以使用聚合函數(shù)，聚合函數(shù)主要是(min\max\count\sum等函數(shù))

實例說明:在temp2臨時表集合中找到T表的name="Yrion"的數(shù)據(jù),找到數(shù)據(jù)后會成臨時中間表Temp3,temp3里包含name列為"Yrion"的所有表數(shù)據(jù)

3.4:group by

group by是進行分組，對where條件過濾后的臨時表Temp3按照固定的字段進行分組,產(chǎn)生臨時中間表Temp4，這個過程只是數(shù)據(jù)的順序發(fā)生改變,而數(shù)據(jù)總量不會變化,表中的數(shù)據(jù)以組的形式存在

實例說明:在temp3表數(shù)據(jù)中對mobile進行分組,查找出mobile一樣的數(shù)據(jù),然后放到一起，產(chǎn)生temp4臨時表。

3.5:Having

對臨時中間表Temp4進行聚合,這里可以為count等計數(shù)，然后產(chǎn)生中間表Temp5，在此階段可以使用select中的別名

實例說明:在temp4臨時表中找出條數(shù)大于2的數(shù)據(jù),如果小于2直接被舍棄掉，然后生成臨時中間表temp5

3.6:select

對分組聚合完的表挑選出需要查詢的數(shù)據(jù),如果為*會解析為所有數(shù)據(jù),此時會產(chǎn)生中間表Temp6

實例說明：在此階段就是對temp5臨時聚合表中S表中的id進行篩選產(chǎn)生Temp6,此時temp6就只包含有s表的id列數(shù)據(jù),并且name="Yrion"，通過mobile分組數(shù)量大于2的數(shù)據(jù)

3.7:Distinct

distinct對所有的數(shù)據(jù)進行去重,此時如果有min、max函數(shù)會執(zhí)行字段函數(shù)計算，然后產(chǎn)生臨時表Temp7

實例說明:此階段對temp5中的數(shù)據(jù)進行去重,引擎API會調(diào)用去重函數(shù)進行數(shù)據(jù)的過濾,最終只保留id第一次出現(xiàn)的那條數(shù)據(jù),然后產(chǎn)生臨時中間表temp7

3.8:order by

會根據(jù)Temp7進行順序排列或者逆序排列，然后插入臨時中間表Temp8，這個過程比較耗費資源

實例說明：這段會將所有temp7臨時表中的數(shù)據(jù)按照創(chuàng)建時間(create_time)進行排序,這個過程也不會有列或者行損失

3.9:limit

limit對中間表Temp8進行分頁,產(chǎn)生臨時中間表Temp9,返回給客戶端。

實例說明:在temp7中排好序的數(shù)據(jù),然后取前五條插入到Temp9這個臨時表中，最終返回給客戶端

ps:實際上這個過程也并不是絕對這樣的，中間mysql會有部分的優(yōu)化以達到最佳的優(yōu)化效果，比如在select篩選出找到的數(shù)據(jù)集

看完上述內(nèi)容，你們掌握mysql的執(zhí)行過程有哪些的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！