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本篇內(nèi)容介紹了“一條SQL語(yǔ)句在MySQL中執(zhí)行的過(guò)程詳解”的有關(guān)知識(shí),在實(shí)際案例的操作過(guò)程中,不少人都會(huì)遇到這樣的困境,接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細(xì)閱讀,能夠?qū)W有所成!
一、mysql架構(gòu)分析
1.1 連接器
1.2 查詢(xún)緩存
1.3 分析器
1.4 優(yōu)化器
1.5 執(zhí)行器
二、語(yǔ)句分析
2.1 查詢(xún)語(yǔ)句
2.2 更新語(yǔ)句
三、總結(jié)
下面是mysql的一個(gè)簡(jiǎn)要架構(gòu)圖:
mysql
主要分為Server
層和存儲(chǔ)引擎層
Server層:主要包括連接器、查詢(xún)緩存、分析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器等,所有跨存儲(chǔ)引擎的功能都在這一層實(shí)現(xiàn),比如存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、視圖,函數(shù)等,還有一個(gè)通用的日志模塊 binglog
日志模塊。
存儲(chǔ)引擎: 主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取,采用可以替換的插件式架構(gòu),支持InnoDB
、MyISAM
、Memory
等多個(gè)存儲(chǔ)引擎,其中InnoDB引擎有自有的日志模塊redolog
模塊。
InnoDB 5.5.5版本作為默認(rèn)引擎。
主要負(fù)責(zé)用戶登錄數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證,包括校驗(yàn)賬戶密碼,權(quán)限等操作,如果用戶賬戶密碼已通過(guò),連接器會(huì)到權(quán)限表中查詢(xún)?cè)撚脩舻乃袡?quán)限,之后在這個(gè)連接里的權(quán)限邏輯判斷都是會(huì)依賴(lài)此時(shí)讀取到的權(quán)限數(shù)據(jù),也就是說(shuō),后續(xù)只要這個(gè)連接不斷開(kāi),即時(shí)管理員修改了該用戶的權(quán)限,該用戶也是不受影響的。
連接建立后,執(zhí)行查詢(xún)語(yǔ)句的時(shí)候,會(huì)先查詢(xún)緩存,Mysql會(huì)先校驗(yàn)這個(gè)sql是否執(zhí)行過(guò),以Key-Value
的形式緩存在內(nèi)存中,Key是查詢(xún)預(yù)計(jì),Value
是結(jié)果集。如果緩存key被命中,就會(huì)直接返回給客戶端,如果沒(méi)有命中,就會(huì)執(zhí)行后續(xù)的操作,完成后也會(huì)把結(jié)果緩存起來(lái),方便下一次調(diào)用。當(dāng)然在真正執(zhí)行緩存查詢(xún)的時(shí)候還是會(huì)校驗(yàn)用戶的權(quán)限,是否有該表的查詢(xún)條件。
Mysql 查詢(xún)不建議使用緩存,因?yàn)閷?duì)于經(jīng)常更新的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),緩存的有效時(shí)間太短了,往往帶來(lái)的效果并不好,對(duì)于不經(jīng)常更新的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),使用緩存還是可以的,Mysql 8.0 版本后刪除了緩存的功能,官方也是認(rèn)為該功能在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景比較少,所以干脆直接刪掉了。
mysql
沒(méi)有命中緩存,那么就會(huì)進(jìn)入分析器,分析器主要是用來(lái)分析SQL語(yǔ)句是來(lái)干嘛的,分析器也會(huì)分為幾步:
第一步,詞法分析,一條SQL語(yǔ)句有多個(gè)字符串組成,首先要提取關(guān)鍵字,比如select
,提出查詢(xún)的表,提出字段名,提出查詢(xún)條件等等。做完這些操作后,就會(huì)進(jìn)入第二步。
第二步,語(yǔ)法分析,主要就是判斷你輸入的sql是否正確,是否符合mysql的語(yǔ)法。
完成這2步之后,mysql就準(zhǔn)備開(kāi)始執(zhí)行了,但是如何執(zhí)行,怎么執(zhí)行是最好的結(jié)果呢?這個(gè)時(shí)候就需要優(yōu)化器上場(chǎng)了。
優(yōu)化器的作用就是它認(rèn)為的最優(yōu)的執(zhí)行方案去執(zhí)行(雖然有時(shí)候也不是最優(yōu)),比如多個(gè)索引的時(shí)候該如何選擇索引,多表查詢(xún)的時(shí)候如何選擇關(guān)聯(lián)順序等。
當(dāng)選擇了執(zhí)行方案后,mysql
就準(zhǔn)備開(kāi)始執(zhí)行了,首先執(zhí)行前會(huì)校驗(yàn)該用戶有沒(méi)有權(quán)限,如果沒(méi)有權(quán)限,就會(huì)返回錯(cuò)誤信息,如果有權(quán)限,就會(huì)去調(diào)用引擎的接口,返回接口執(zhí)行的結(jié)果。
說(shuō)了以上這么多,那么究竟一條sql語(yǔ)句是如何執(zhí)行的呢?其實(shí)我們的sql可以分為2中,一種是查詢(xún),一種是更新(增加,更新,刪除)。我們先分析下查詢(xún)語(yǔ)句,語(yǔ)句如下:
select * from tb_student A where A.age='18' and A.name='張三';
結(jié)合上面的說(shuō)明,我們分析下這個(gè)語(yǔ)句的執(zhí)行流程:
先檢查該語(yǔ)句是否有權(quán)限,如果沒(méi)有權(quán)限,直接返回錯(cuò)誤信息,如果有權(quán)限,在mysql8.0
版本以前,會(huì)先查詢(xún)緩存,以這條sql語(yǔ)句為key在內(nèi)存中查詢(xún)是否有結(jié)果,如果有直接緩存,如果沒(méi)有,執(zhí)行下一步。
通過(guò)分析器進(jìn)行詞法分析,提取sql語(yǔ)句的關(guān)鍵元素,比如提取上面這個(gè)語(yǔ)句是查詢(xún)select,提取需要查詢(xún)的表名為tb_student
,需要查詢(xún)所有的列,查詢(xún)條件是這個(gè)表的id='1'。然后判斷這個(gè)sql語(yǔ)句是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤,比如關(guān)鍵詞是否正確等等,如果檢查沒(méi)問(wèn)題就執(zhí)行下一步。
接下來(lái)就是優(yōu)化器進(jìn)行確定執(zhí)行方案,上面的sql語(yǔ)句,可以有兩種執(zhí)行方案:(1).先查詢(xún)學(xué)生表中姓名為“張三”的學(xué)生,然后判斷是否年齡是18。(2).先找出學(xué)生中年齡18歲的學(xué)生,然后再查詢(xún)姓名為“張三”的學(xué)生。
那么優(yōu)化器根據(jù)自己的優(yōu)化算法進(jìn)行選擇執(zhí)行效率最好的一個(gè)方案(優(yōu)化器認(rèn)為,有時(shí)候不一定最好)。那么確認(rèn)了執(zhí)行計(jì)劃后就準(zhǔn)備開(kāi)始執(zhí)行了。
進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn),如果沒(méi)有權(quán)限就會(huì)返回錯(cuò)誤信息,如果有權(quán)限就會(huì)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)引擎接口,返回引擎的執(zhí)行結(jié)果。
以上就是一條查詢(xún)sql的執(zhí)行流程,那么接下來(lái)我們看看一條更新語(yǔ)句如何執(zhí)行的呢?sql語(yǔ)句如下:
update tb_student A set A.age='19' where A.name='張三';
我們來(lái)給張三修改下年齡,在實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)肯定不會(huì)設(shè)置年齡這個(gè)字段的,不然要被技術(shù)負(fù)責(zé)人打的。其實(shí)條語(yǔ)句也基本上會(huì)沿著上一個(gè)查詢(xún)的流程走,只不過(guò)執(zhí)行更新的時(shí)候肯定要記錄日志啦,這就會(huì)引入日志模塊了,mysql 自帶的日志模塊式binlog
(歸檔日志),所有的存儲(chǔ)引擎都可以使用,我們常用的InnoDB
引擎還自帶了一個(gè)日志模塊redo log
,我們就以InnoDB
模式下來(lái)探討這個(gè)語(yǔ)句的執(zhí)行流程。流程如下:
先查詢(xún)到張三這一條數(shù)據(jù),如果有緩存,也是會(huì)用到緩存。
然后拿到查詢(xún)的語(yǔ)句,把 age 改為19,然后調(diào)用引擎API接口,寫(xiě)入這一行數(shù)據(jù),InnoDB
引擎把數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中,同時(shí)記錄redo log
,此時(shí)redo log
進(jìn)入prepare
狀態(tài),然后告訴執(zhí)行器,執(zhí)行完成了,隨時(shí)可以提交。
執(zhí)行器收到通知后記錄binlog
,然后調(diào)用引擎接口,提交redo log
為提交狀態(tài)。
更新完成。
這里肯定有同學(xué)會(huì)問(wèn),為什么要用兩個(gè)日志模塊,用一個(gè)日志模塊不行嗎?這就是之前mysql的模式了,MyISAM
引擎是沒(méi)有redo log
的,那么我們知道它是不支持事務(wù)的,所以并不是說(shuō)只用一個(gè)日志模塊不可以,只是InnoDB
引擎就是通過(guò)redo log來(lái)支持事務(wù)的。那么,又會(huì)有同學(xué)問(wèn),我用兩個(gè)日志模塊,但是不要這么復(fù)雜行不行,為什么redo log
要引入prepare
預(yù)提交狀態(tài)?這里我們用反證法來(lái)說(shuō)明下為什么要這么做?
先寫(xiě)redo log 直接提交,然后寫(xiě) binlog,假設(shè)寫(xiě)完redo log
后,機(jī)器掛了,binlog
日志沒(méi)有被寫(xiě)入,那么機(jī)器重啟后,這臺(tái)機(jī)器會(huì)通過(guò)redo log
恢復(fù)數(shù)據(jù),但是這個(gè)時(shí)候bingog
并沒(méi)有記錄該數(shù)據(jù),后續(xù)進(jìn)行機(jī)器備份的時(shí)候,就會(huì)丟失這一條數(shù)據(jù),同時(shí)主從同步也會(huì)丟失這一條數(shù)據(jù)。
先寫(xiě)binlog,然后寫(xiě)redo log,假設(shè)寫(xiě)完了binlog
,機(jī)器異常重啟了,由于沒(méi)有redo log
,本機(jī)是無(wú)法恢復(fù)這一條記錄的,但是binlog
又有記錄,那么和上面同樣的道理,就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的情況。
如果采用redo log
兩階段提交的方式就不一樣了,寫(xiě)完binglog
后,然后再提交redo log
就會(huì)防止出現(xiàn)上述的問(wèn)題,從而保證了數(shù)據(jù)的一致性。那么問(wèn)題來(lái)了,有沒(méi)有一個(gè)極端的情況呢?假設(shè)redo log
處于預(yù)提交狀態(tài),binglog
也已經(jīng)寫(xiě)完了,這個(gè)時(shí)候發(fā)生了異常重啟會(huì)怎么樣呢? 這個(gè)就要依賴(lài)于mysql
的處理機(jī)制了,mysql的處理過(guò)程如下:
判斷redo log
是否完整,如果判斷是完整的,就立即提交。
如果redo log
只是預(yù)提交但不是commit
狀態(tài),這個(gè)時(shí)候就會(huì)去判斷binlog
是否完整,如果完整就提交 redo log
, 不完整就回滾事務(wù)。
這樣就解決了數(shù)據(jù)一致性的問(wèn)題。
Mysql
主要分為Server
曾和引擎層,Server層主要包括連接器、查詢(xún)緩存、分析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器,同時(shí)還有一個(gè)日志模塊(binlog),這個(gè)日志模塊所有執(zhí)行引擎都可以共用。
引擎層是插件式的,目前主要包括,MyISAM,InnoDB,Memory等。
sql等執(zhí)行過(guò)程分為兩類(lèi),一類(lèi)對(duì)于查詢(xún)等過(guò)程如下:權(quán)限校驗(yàn)---》查詢(xún)緩存---》分析器---》優(yōu)化器---》權(quán)限校驗(yàn)---》執(zhí)行器---》引擎
對(duì)于更新等語(yǔ)句執(zhí)行流程如下:分析器----》權(quán)限校驗(yàn)----》執(zhí)行器---》引擎---redo log prepare---》binlog---》redo log commit
“一條SQL語(yǔ)句在MySQL中執(zhí)行的過(guò)程詳解”的內(nèi)容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站,小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章!
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