对于一个开发工程师来说，我觉得非常有必要了解MySQL是如何执行一条查询语句的。首先我们要了解MYSQL的架构是什么样的？那我们来说说一条查询语句的执行过程？MYSQL架构先看一张架构图，如下：模块详解Connector：用于支持各种语言与SQL的交互，如PHP、Python、Java的JDBC；ManagementServices&Utilities：系统管理和控制工具，包括备份和恢复、MySQL复制、集群等；ConnectionPool：连接池，管理需要缓冲的资源，包括用户密码权限线程等；SQL接口：用于接收用户SQL命令，返回用户需要的查询结果；Parser：用于解析SQL语句；优化器：查询优化器；Cache和Buffer：查询缓存，除了行记录缓存，还有表缓存、键缓存、权限缓存等；PluggableStorageEngines：插件式存储引擎，提供API供服务层处理特定文件使用。架构分层将MySQL分为三层，与客户端接口的连接层，实际执行操作的服务层，以及与硬件打交道的存储引擎层。连接层我们的客户端必须连接到MySQL服务器的3306端口，并且必须与服务器建立连接，然后管理所有的连接，验证客户端的身份和权限，这些功能都是在连接层完成的。服务层的连接层会将SQL语句传递给服务层，其中还包括一系列的过程：比如查询缓存的判断，根据SQL调用相应的接口，解析语法和文法等我们的SQL语句（如关键字如何识别，别名如何识别，是否有语法错误等）。然后是优化器。MySQL底层会按照一定的规则对我们的SQL语句进行优化，最后交给执行器执行。存储引擎存储引擎是我们的数据实际存储的地方。MySQL支持不同的存储引擎。接下来是内存或磁盘。SQL的执行过程以一条查询语句为例，我们来看看MySQL的工作流程是什么样的。从id=1且age>20的用户中选择名称；首先我们看一张图，接下来的流程是根据这张图：连接程序或工具需要操作数据库，第一步是与数据库建立连接。数据库中有两种连接：短连接：短连接在操作完成后立即关闭。长连接：长连接可以保持打开状态，减少服务器端创建和释放连接的消耗，后续程序访问时也可以使用这个连接。建立连接很麻烦。首先，您需要发送请求。发送请求后，需要验证账号密码。验证通过后，您需要检查您拥有的权限。因此，在使用过程中尽量使用长连接。保持持久连接会消耗内存。对于长时间不活动的连接，MySQL服务器将断开连接。可以使用sql语句查看默认时间：showglobalvariableslike'wait_timeout';这个时间是由wait_timeout控制的，默认是28800秒，8小时。查询缓存MySQL内部自带缓存模块。执行同样的查询后，我们发现缓存没有生效，为什么？默认情况下禁用MySQL缓存。显示像“query_cache%”这样的变量；默认关闭就是不推荐，为什么MySQL不推荐使用自己的缓存呢？主要原因是MySQL内置缓存的应用场景有限：首先是它要求SQL语句必须完全相同，中间多出一个空格，大小写不同的字母被认为是不同的SQL。二是当表中任意一条数据发生变化时，该表中的所有缓存都会失效，因此不适合数据更新量大的应用。所以，把缓存交给ORM框架（比如MyBatis默认开启一级缓存），或者独立的缓存服务，比如Redis，是比较合适的。在MySQL8.0中，查询缓存已被移除。语法分析和预处理为什么一条SQL语句可以被识别？如果随机执行字符串hello，服务器报1064错误：[Err]1064-你的SQL语法有错误；查看与您的MySQL服务器版本对应的手册，了解在第1行的“hello”附近使用的正确语法这是MySQL的解析器和预处理模块。这一步主要是根据SQL语法对语句进行词法语法分析和语义分析。词法分析词法分析是将一个完整的SQL语句分解成单个的单词。例如一条简单的SQL语句：selectnamefromuserwhereid=1andage>20;它会识别select，这是一个查询语句，然后识别用户，你要在这个表中做一个查询，然后识别where后面的条件，所以我需要找到这些内容。语法分析语法分析会对SQL做一些语法检查，比如单引号是否闭合，然后根据MySQL定义的语法规则，根据SQL语句生成一个数据结构。我们称这种数据结构为解析树（select_lex）。比如英语中的语法“Iuseis,youuseare”，如果错了，那是绝对不允许的。经过语法分析，发现你的SQL语句不符合规则，你会收到YouhavaanerrorinyourSQLsyntax错误信息。如果预处理器写了一条句法语法正确的SQL，但是表名或者字段不存在，会在哪里报错呢？是在数据库的执行层还是解析器？例如：从你好中选择*；解析的时候还是报错，SQL的解析有预处理器。它检查生成的解析树，解析解析器无法解析的语义。例如，它检查表名和列名是否存在，检查名称和别名，并确保没有歧义。预处理后得到一棵新的解析树。查询优化器是否只有一种SQL语句的执行模式？还是数据库最终执行的SQL和我们发送的SQL是一样的？答案是否定的。一条SQL语句可以有多种执行方式，最后返回相同的结果，它们是等价的。但是如果有这么多执行方法，那么这些执行方法是怎么得到的呢？最终选择哪一个？根据什么标准来选择？这就是MySQL的查询优化器模块（Optimizer）。查询优化器的目的是根据解析树生成不同的执行计划（ExecutionPlan），然后选择一个最优的执行计划。MySQL使用基于成本的优化器，开销最小。随便用。您可以使用此命令查看查询成本：showstatuslike'Last_query_cost';MySQL优化器可以处理哪些优化类型？举两个简单的例子：1、当我们对多个表进行关联查询时，以哪个表的数据作为参考表。2.当有多个索引可用时，选择哪个索引。事实上，对于每一个数据库来说，优化器模块都是必不可少的，它们使用复杂的算法来尽可能地达到优化查询效率的目的。但是优化器不是万能的，即使是垃圾SQL语句也不能自动优化，也不能每次都选择最优的执行计划，大家在写SQL语句的时候要注意。执行计划优化器最终会将解析树变成执行计划（execution_plans），这是一个数据结构。当然这个执行计划不一定是最优的执行计划，因为MySQL可能不会覆盖所有的执行计划。我们如何查看MySQL的执行计划呢？比如多表关联查询时，应该先查询哪个表？执行查询时可能会用到哪些索引，实际用到了哪些索引？MySQL提供了执行计划的工具。我们可以通过在SQL语句前加上EXPLAIN来查看执行计划信息。EXPLAIN从id=1的用户中选择名称；storageengine介绍存储引擎，我们先问两个问题：1、从逻辑上讲，我们的数据放在什么地方，或者放在什么结构中？2、执行计划在哪里执行？谁来执行？存储引擎的基本介绍是在关系型数据库中，数据放在表Table中。我们可以把这张表理解为一个Excel电子表格。因此，我们的表在存储数据的同时，还需要对数据的存储结构进行组织。这个存储结构是由我们的存储引擎决定的，所以我们也可以把存储引擎称为表类型。MySQL中支持多种存储引擎，并且可以替换，所以称为插件式存储引擎。为什么要支持那么多存储引擎？一个还不够吗？在MySQL中，每个表都可以指定它的存储引擎，而不是一个数据库只能使用一个存储引擎。存储引擎以表为单位使用。此外，存储引擎可以在创建表后进行修改。如何选择存储引擎？如果对数据一致性要求高，需要事务支持，可以选择InnoDB。如果数据查询多，更新少，对查询性能要求比较高，可以选择MyISAM。如果需要临时表进行查询，可以选择Memory。如果所有的存储引擎都不能满足你的需求，而且技术能力足够，你可以按照官网内部手册，用C语言开发一个存储引擎。(https://dev.mysql.com/doc/int...)执行引擎谁使用执行计划来操作存储引擎？这就是执行引擎（executor），它使用存储引擎提供的相应API来完成操作。为什么我们修改了表的存储引擎，而操作方式却不需要改变呢？因为不同功能的存储引擎实现的API都是一样的。最后将数据返回给客户端，即使没有结果。栗子还是以上面的sql语句为例，再梳理一下整个sql的执行过程。从id=1且年龄>20的用户中选择名称；通过连接器查询当前执行者的角色是否有权限，并执行查询。有则继续往下走，没有则拒绝，同时报Accessdeniedforuser的错误信息；接下来就是查询缓存了，首先查看缓存中有没有，如果有，那么就不用往下看了，直接把结果返回给客户端即可；如果不在缓存中，则执行解析器和预处理模块。（MySQL8.0版本直接删除了querycache的全部功能。）语法解析器和预处理主要分析SQL语句的词法和语法是否正确。如果没有问题，就会进行下一步，来到查询优化器；查询优化器会对sql语句进行优化，看哪种方法最划算，执行哪条sql语句。上面的sql有两个优化方案：先查询userName表中id为1的用户，然后再查找年龄大于20的人。先查询user表中所有年龄大于20的人，然后找到id为1的那个。在优化器决定选择哪种解决方案后，执行引擎就会执行它。然后将结果返回给客户端。结语如果文章对你有帮助，还是希望你看完后动动你的小手指，点赞、关注、收藏。
