第一講：一條 SQL 查詢語句是如何執行的

總覽圖示

MySQL 查詢的執行流程可以大致分為以下步驟（如圖所示）：

1. 連接器（Connection）
2. 查詢緩存（Query Cache，MySQL 8.0 已廢棄）
3. 分析器（Parser）
4. 優化器（Optimizer）
5. 執行器（Executor）

整個 MySQL 架構分為 Server 層 與 存儲引擎層（Storage Engine）：

Server 層	存儲引擎層
連接器、查詢緩存、分析器、優化器、執行器、內置函數、觸發器、視圖、存儲過程等	數據的實際存儲與讀取，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等引擎

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一、連接器（Connector）

負責管理客戶端連接、驗證身份、權限檢查及連接生命周期維護。

mysql -h<ip地址> -P<端口> -u<用戶名> -p

工作流程：

1. 驗證用戶身份：連接后輸入密碼，系統校驗用戶名/密碼是否正確。
2. 權限校驗：認證通過后，系統會從權限表讀取用戶權限。更改權限后需重新連接才能生效。
3. 連接狀態管理：長時間不操作，連接會因 wait_timeout 參數超時自動斷開（默認8小時）。
4. 長連接問題：
   • 長連接可減少連接頻率，但可能導致內存膨脹。
   • 推薦措施：
     • 定期斷開或重置連接。
     • 使用 mysql_reset_connection（MySQL 5.7+）釋放連接資源，但不需重新驗證權限。

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二、查詢緩存（Query Cache）

說明：MySQL 8.0 已徹底移除查詢緩存功能，以下內容適用于舊版本。

工作原理：

• 執行 SELECT 語句前，先檢查是否有完全相同的 SQL 已執行過并緩存在內存中（key=語句文本，value=結果集）。
• 命中緩存則直接返回結果，跳過后續步驟。
• 未命中則執行后續流程，并將結果緩存。

使用建議：

• 查詢緩存對動態更新頻繁的表幾乎無效，一旦表被修改，與其相關的所有緩存都會失效。

• 只適合查詢頻率高、更新頻率低的靜態表（如配置表）。

• 推薦按需使用：

  SELECT SQL_CACHE * FROM T WHERE ID=10;
  

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三、分析器（Parser）

將 SQL 文本轉換為數據庫能識別的結構形式（語法分析 + 詞法分析）。

功能：

1. 詞法解析：識別關鍵詞、表名、字段名等組成部分。
2. 語法檢查：驗證 SQL 是否符合語法規范。

示例：

elect * from t where ID=1;

報錯信息：

ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax;

錯誤提示會定位到第一個出錯的位置，關注提示中的 use near 即可定位錯誤代碼段。

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四、優化器（Optimizer）

SQL 有多種執行方式，優化器選擇最優執行路徑。

功能：

• 決定使用哪個索引（如多索引場景）
• 決定多表 JOIN 順序（不同順序會影響執行效率）

示例：

SELECT * FROM t1 JOIN t2 USING(ID) WHERE t1.c=10 AND t2.d=20;

兩種執行方案：

1. 先查 t1.c=10，再連表 t2 判斷 t2.d=20
2. 先查 t2.d=20，再連表 t1 判斷 t1.c=10

優化器會選擇代價（成本）最低的執行路徑。

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五、執行器（Executor）

執行器按優化器選擇的方案實際執行查詢語句。

流程：

1. 權限檢查：再次驗證用戶是否對該表有查詢權限。
2. 調用引擎接口：根據是否有索引，選擇不同的數據讀取方式。

無索引執行流程：

SELECT * FROM T WHERE ID=10;

執行器會：

1. 順序讀取每一行（全表掃描）
2. 判斷是否滿足 ID=10 條件
3. 滿足則加入結果集
4. 返回所有結果集給客戶端

有索引執行流程：

• 使用索引快速定位滿足條件的記錄。
• 使用“滿足條件的第一行” → “下一行”的迭代接口。
• 查詢效率顯著提升。

在慢查詢日志中可以看到 Rows_examined 字段，即執行過程中掃描的數據行數。