需要從數據庫檢索某些符合要求的數據，我們很容易寫(xiě)出 Select A B C FROM T WHERE ID = XX 這樣的SQL，那么當我們向數據庫發(fā)送這樣一個(gè)請求時(shí)，數據庫到底做了什么？

我們今天以MYSQL為例，揭示一下MySQL數據庫的查詢(xún)過(guò)程，并讓大家對數據庫里的一些零件有所了解。

MYSQL架構

mysql架構

MySQL 主要可以分為 Server 層和存儲引擎層。

Server層 包括連接器、查詢(xún)緩存、分析器、優(yōu)化器、執行器等，所有跨存儲引擎的功能都在這一層實(shí)現，比如存儲過(guò)程、觸發(fā)器、視圖、函數等，還有個(gè)通用的日志模塊binlog日志模塊；

存儲引擎層 負責數據的存儲和提取。其架構模式是插件式的，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多個(gè)存儲引擎?，F在最常用的存儲引擎是 InnoDB（支持事務(wù)），它從 MySQL5.5.5 版本開(kāi)始成為默認存儲引擎。

連接器

連接器主要負責用戶(hù)登錄數據庫，進(jìn)行用戶(hù)的身份認證，包括校驗賬戶(hù)密碼，權限等操作。

如果用戶(hù)密碼不對，你就會(huì )收到一個(gè)'Access denied for user'的錯誤，然后客戶(hù)端程序結束執行。

如果用戶(hù)賬戶(hù)密碼已通過(guò)，連接器會(huì )到權限表中查詢(xún)該用戶(hù)的所有權限，之后在這個(gè)連接里的權限邏輯判斷都是會(huì )依賴(lài)此時(shí)讀取到的權限數據，也就是說(shuō)，后續只要這個(gè)連接不斷開(kāi)，即時(shí)管理員修改了該用戶(hù)的權限，該用戶(hù)也是不受影響的。

查詢(xún)緩存（ Query cache）

客戶(hù)端與服務(wù)端建立連接后，MySQL 在執行查詢(xún)語(yǔ)句時(shí)會(huì )先查詢(xún)緩存，校驗這條SQL是不是在之前執行過(guò)。之前執行過(guò)的語(yǔ)句及其結果會(huì )以 key-value 對的形式，被直接緩存在內存中。key 是查詢(xún)的語(yǔ)句，value 是查詢(xún)的結果。如果你的查詢(xún)能夠直接在這個(gè)緩存中找到 key，那么這個(gè)value 就會(huì )被直接返回給客戶(hù)端。如果沒(méi)有命中，則需要執行后續的操作，完成后也會(huì )把結果緩存起來(lái)，方便下一次調用。

看到這里大家會(huì )不會(huì )眼前一亮，會(huì )不會(huì )有這個(gè)功能很好要好好利用的沖動(dòng)。

其實(shí)這里并不建議使用查詢(xún)緩存，查詢(xún)緩存的失效非常頻繁，只要有對一個(gè)表的更新，這個(gè)表上所有的查詢(xún)緩存都會(huì )被清空。因此很可能你費勁地把結果存起來(lái)，還沒(méi)使用就被一個(gè)更新全清空了。對于更新壓力大的數據庫來(lái)說(shuō)，查詢(xún)緩存的命中率會(huì )非常低。除非是那種很長(cháng)時(shí)間不會(huì )更新的表，比如系統配置表，但是這種系統配置我們放在配置平臺不好嗎？

在MYSQL8.0中已經(jīng)刪除了查詢(xún)緩存這個(gè)功能，官方也是認為該功能在實(shí)際的應用場(chǎng)景比較少，所以干脆直接刪掉了。

分析器

Mysql沒(méi)有命中查詢(xún)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。分析器主要分為以下兩步：

• 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。
• 語(yǔ)法分析：根據詞法分析的結果，語(yǔ)法分析主要就是判斷你輸入的SQL語(yǔ)句是否正確，是否符合MYSQL語(yǔ)法，如果你的語(yǔ)句不對，就會(huì )收到“You have an error in your SQL syntax”的錯誤提醒。

詞法分析程序將整個(gè)查詢(xún)語(yǔ)句分解成各類(lèi)標志，語(yǔ)法分析根據定義的系統語(yǔ)言將“各類(lèi)標志”轉為對MySQL有意義的組合。最后系統生成一個(gè)語(yǔ)法樹(shù)(AST)，語(yǔ)法樹(shù)便是優(yōu)化器依賴(lài)的數據結構。

優(yōu)化器

經(jīng)過(guò)了分析器，MySQL 就知道你要做什么了。在開(kāi)始執行之前，還要先經(jīng)過(guò)優(yōu)化器的處理。

為什么需要優(yōu)化器？

• 優(yōu)化器中包含了許多復雜的優(yōu)化技術(shù)，這些優(yōu)化技術(shù)往往比最好的程序員掌握的還要多。系統的自動(dòng)優(yōu)化相當于使得所有人都擁有這些優(yōu)化技術(shù)。
• 優(yōu)化器可以從數據字典中獲取許多統計信息，例如表中的行數、表中的每個(gè)列的分布情況等。優(yōu)化器優(yōu)化器可以考慮百種不同的執行計劃，而程序員一般只能考慮有限的幾種可能；
• 可以根據這些信息選擇有效的執行計劃，而用戶(hù)程序則難以獲得這些信息；

總之優(yōu)化器是對語(yǔ)法分析樹(shù)的形態(tài)進(jìn)行修改，把語(yǔ)法分析樹(shù)變?yōu)椴樵?xún)樹(shù)，確定執行方案。

執行器

MySQL 通過(guò)分析器知道了你要做什么，通過(guò)優(yōu)化器知道了該怎么做，于是就進(jìn)入了執行器階段，開(kāi)始執行語(yǔ)句。

開(kāi)始執行的時(shí)候，要先校驗改用戶(hù)是否有執行查詢(xún)的權限，如果沒(méi)有，就會(huì )返回沒(méi)有權限的錯誤。如果有權限，就會(huì )去調用引擎的接口，返回接口執行的結果。

語(yǔ)句分析

我們以下面一條真實(shí)SQL查詢(xún)語(yǔ)句來(lái)進(jìn)行分析下MYSQL查詢(xún)的執行過(guò)程

• 首先客戶(hù)端需要連接上數據庫，如果賬號密碼錯誤直接返回錯誤信息，如果正確則進(jìn)入下一步。
• 在MYSQL8.0之前會(huì )先去查詢(xún)緩存中，以這條SQL語(yǔ)句作為key在內存中查詢(xún)是否有結果，如果有則先判斷是否有權限，有權限則返回客戶(hù)端，否則報錯；如果沒(méi)有從查詢(xún)緩存命中則進(jìn)入下一步
• 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user，需要查詢(xún)的列為id,name,sex,phoone，查詢(xún)條件是age=26 和account=javadailly。然后判斷這個(gè)sql語(yǔ)句是否有語(yǔ)法錯誤，比如關(guān)鍵詞是否正確等等，如果檢查沒(méi)問(wèn)題就執行下一步。
• 上面的SQL有兩種執行方案，優(yōu)化器根據自己的優(yōu)化算法選擇執行效率最高的a方案（統計信息不準可能導致優(yōu)化器選擇錯誤的執行方案），確定了優(yōu)化方案后就開(kāi)始執行。

a. 先查詢(xún) account=javadaily 的用戶(hù)，然后判斷 age 是否等于26 b. 先找出 age=26 的用戶(hù)，再查詢(xún) account=javadaily 的用戶(hù)

• 進(jìn)行權限校驗，如果有查詢(xún)權限則調用數據庫引擎接口返回執行結果；否則報錯。