MySQL笔记 | 一条查询语句是怎么执行的？

## 1. SQL语句的“出生”：从你敲下回车键开始 想象一下，你正在电脑前敲代码，突然灵光一闪，写了一条SQL语句，比如： ```csharp SELECT * FROM users WHERE age > 18; ``` 你按下回车键，这条SQL语句就像一颗刚刚发射的火箭，准备进入MySQL的“宇宙”中执行。那么，接下来会发生什么呢？ 先贴个执行流程图：  ## 2. SQL语句的“第一站”：连接器 首先，这条SQL语句会来到MySQL的“大门”——连接器。连接器就像是一个门卫大叔，负责检查你的身份。它会验证你的用户名和密码，看看你是不是有权限进入这个数据库。 **验证身份**：连接器会检查你的用户名和密码是否正确。如果不对，它会直接把你拒之门外，就像你去参加一个高端派对，结果发现邀请函是假的，门卫大叔会毫不留情地把你拦在外面。 **权限检查**：如果你通过了身份验证，连接器还会检查你有没有执行这条SQL语句的权限。比如，你想查询users表，但你只有读取orders表的权限，那连接器会告诉你：“不好意思，你没有权限访问这个表，哪儿凉快哪儿待着去吧！” 如果一切顺利，连接器会为你建立一个连接，并且这个连接会一直保持，直到你主动断开或者超时。这个连接就像是你和MySQL之间的“电话线”，随时可以通话。 ## 3. SQL语句的“第二站”：查询缓存 通过了连接器的检查，SQL语句接下来会来到查询缓存。查询缓存就像是一个“备忘录”，MySQL会把之前执行过的查询结果缓存起来，方便下次直接使用。 **缓存命中**：如果你的SQL语句和之前某次查询一模一样，MySQL会直接从缓存中返回结果，省去了后续的复杂操作。这就像是你在考试前背了答案，考试时直接写上去，省去了思考的时间。 **缓存未命中**：但如果你的SQL语句是第一次执行，或者缓存中没有匹配的结果，MySQL就会继续往下执行。这时候，查询缓存就像是一个“摆设”，没啥用。 不过，需要注意的是，MySQL 8.0之后，查询缓存功能被移除了。因为在实际应用中，查询缓存的命中率并不高，而且维护缓存还会带来额外的开销。所以，现在的MySQL已经不再依赖查询缓存了。 ## 4. SQL语句的“第三站”：分析器 如果查询缓存没有命中，SQL语句就会来到分析器。分析器就像是一个“语法老师”，它会检查你的SQL语句是否符合语法规则。 **词法分析**：分析器首先会进行词法分析，把SQL语句拆分成一个个的“单词”。比如，`SELECT`、`*`、`FROM`、`users`、`WHERE`、`age`、`>`、`18`，这些都会被识别为不同的“单词”。 **语法分析**：接下来，分析器会进行语法分析，检查这些“单词”是否符合SQL的语法规则。比如，SELECT后面必须跟着要查询的字段，FROM后面必须跟着表名，WHERE后面必须跟着条件等等。如果语法有问题，分析器会直接报错，就像是你写作文时，老师发现你句子不通顺，直接给你打个大红叉。 如果SQL语句通过了分析器的检查，MySQL就会生成一个“语法树”，这个树结构就像是SQL语句的“骨架”，后续的执行过程都会基于这个骨架进行。 ## 5. SQL语句的“第四站”：优化器 通过了分析器的检查，SQL语句接下来会来到优化器。优化器就像是一个“聪明的管家”，它会根据SQL语句的“骨架”，决定如何执行这条SQL语句才是最有效率的。 **选择执行计划**：优化器会考虑多种执行方案，比如使用哪个索引、表的连接顺序等等。它会根据表的统计信息、索引的情况，选择出一个最优的执行计划。这就像是你在做旅行计划时，优化器会帮你选择最省时间、最省钱的路线。 **索引选择**：如果你的SQL语句中有WHERE条件，优化器会决定是否使用索引来加速查询。比如，age > 18这个条件，如果age字段上有索引，优化器可能会选择使用索引来快速定位符合条件的记录。 优化器的目标是让SQL语句执行得更快、更省资源。不过，优化器也不是万能的，有时候它也会做出错误的决定。这时候，你可能需要手动干预，比如通过FORCE INDEX来强制使用某个索引。 ## 6. SQL语句的“第五站”：执行器 经过了优化器的“精心策划”，SQL语句终于来到了执行器。执行器就像是一个“实干家”，它会根据优化器生成的执行计划，真正地去执行这条SQL语句。 **调用存储引擎**：执行器首先会调用存储引擎的接口，准备读取数据。MySQL的存储引擎有很多种，比如InnoDB、MyISAM等，执行器会根据表的存储引擎类型，调用相应的接口。 **读取数据**：执行器会根据优化器选择的执行计划，逐步读取数据。比如，如果你的SQL语句中有WHERE条件，执行器会先读取符合条件的数据，然后再返回给客户端。 **返回结果**：最后，执行器会把查询结果返回给客户端。如果你使用的是命令行工具，结果会直接显示在屏幕上；如果你使用的是编程语言（比如Python、Java），结果会以数据结构的形式返回给你。 ## 7. SQL语句的“终点站”：返回结果 经过了**连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器**这一系列的“关卡”，SQL语句终于执行完毕，结果也返回给了你。这时候，你可以看到查询结果，比如所有年龄大于18岁的用户信息。 ## 8. 总结：SQL语句的“奇幻之旅” 好了，咱们来总结一下SQL语句在MySQL中的执行过程： **连接器**：验证你的身份和权限，建立连接。 **查询缓存**：检查是否有缓存可以直接使用（MySQL 8.0之后已移除）。 **分析器**：检查SQL语句的语法是否正确，生成语法树。 **优化器**：选择最优的执行计划，决定如何使用索引、表的连接顺序等。 **执行器**：调用存储引擎的接口，真正执行SQL语句，返回结果。 这个过程就像是一场“奇幻之旅”，SQL语句从你手中出发，经过层层关卡，最终带着结果回到你身边。虽然过程复杂，但MySQL的每个组件都各司其职，确保SQL语句能够高效、准确地执行。 ## 9. 总结 **索引的重要性**：在SQL语句的执行过程中，索引起到了至关重要的作用。它就像是数据库中的“导航系统”，能够快速定位到你需要的数据。如果没有索引，MySQL可能需要进行全表扫描，效率会大大降低。 **存储引擎的选择**：MySQL支持多种存储引擎，比如InnoDB、MyISAM等。不同的存储引擎有不同的特点，比如InnoDB支持事务，而MyISAM不支持。在选择存储引擎时，需要根据实际需求进行权衡。 **SQL语句的优化**：在实际开发中，SQL语句的优化是一个非常重要的环节。通过合理的索引设计、SQL语句的优化，可以大大提升数据库的性能。