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MySQL 执行流程

客户端 ---TCP连接---> 连接器 -> 查询缓存 -> 词法分析 -> 语法分析 -> 语法树 -> 预处理器 -> 优化器 -> 执行计划 -> 执行器 -> 存储引擎

连接器​

与 mysql 建立连接的过程？

通过 mysql -h$ip -u$user -p 连接 MySQL 服务。连接的过程需要先经过 TCP 三次握手。因为 MySQL 是基于 TCP 协议进行传输的。 完成 TCP 连接的建立后，连接器开始验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码没有问题，连接器会获取该用户的权限，然后保存起来， 后续在该用户在连接的任何操作，都会基于连接开始时读到的权限进行权限逻辑的判断。

这就解释了，为什么修改用户的权限之后，没有立即生效，因为权限的判断是基于创建连接时读取到的权限。如果想让权限立即生效，需要执行 flush privileges. 或者重新登录即可获取到最新的权限。

空闲连接会一直占用着吗?

通过 show processlist; 可以查看哪些连接处于空闲状态。空闲连接达到一定的时间之后会自动断开。通过 show variables like '%wait_timeout%'; 来查看这个最大空闲时长。并且，这个连接断开时，客户端并不会第一时间直到，只有等待客户端发起下一次请求时，才会收到连接断开的报错。

MySQL 的连接数有限制吗?

有，通过 show variables like 'max_connections'; 命令查看最大连接数。

mysql 的长连接和短连接

  • 短连接
    • 连接 mysql 服务 (TCP 三次握手)
    • 执行 sql
    • 断开 mysql 服务 (TCP 四次挥手)
  • 长连接
    • 连接 mysql 服务 (TCP 三次握手)
    • 执行 sql
    • 执行 sql
    • ...
    • 断开 mysql 服务 (TCP 四次挥手)

使用长连接的优缺点？

可以减少建立连接和断开连接的次数。 但使用长连接过多时，会导致 mysql 占用内存增多。 mysql 在执行查询过程中临时使用内存管理连接对象，这些连接对象资源只有在断开连接时才会释放。 如果长连接累计很多，将导致 mysql 服务占用内存很大，有可能被操作系统强制杀掉，这回导致 mysql 服务异常重启。

如何解决长连接的内存占用问题？

  1. 定期断开长连接。
  2. 客户端主动重置连接。 在代码里调用 mysql_reset_connection()。这个过程不需要重新建立连接，会恢复到刚创建连接时的状态。

在建立连接时，连接器干了哪些工作？

  1. 与客户通过 TCP 三次握手，建立起 TCP 连接
  2. 检查用户名和密码
  3. 读取用户权限，后续在此连接的操作都基于此时读取到的权限。

查询缓存​

MySQL 8.0 中以移除了缓存模块

客户端与 mysql 服务通过连接器建立连接后，客户端就可以向 mysql 服务发生 sql 语句了。mysql 服务在收到 sql 语句后，就会解析出 sql 语句的第一个字段， 看看是什么类型的语句。如果是查询语句，就会先去查询缓存里查找缓存数据，看看之前有没有执行过这条语句。

查询缓存是以 key-value 形式保存在内存的，key 为 sql 查询语句，value 为 sql 查询结果。

如果命中缓存，就直接将 value 返回给客户端。没有命中就继续往下执行，等执行完后，将查询结果存入查询缓存。

解析 SQL​

正式执行 sql 查询语句之前，mysql 会先对 sql 进行解析。这个过程由解析器来完成。

解析器

  1. 词法分析
  2. 语法分析，构建语法树。不会去检查表或者字段存不存在。

执行 SQL​

  1. prepare 阶段，预处理阶段
  2. optimize 阶段，优化阶段
  3. execute 阶段，执行阶段。

预处理器​

  1. 检查 sql 查询语句中的表或字段是否存在
  2. 将 SELECT * 中的 * 扩展为所有列。

优化器​

优化器主要负责将 sql 查询语句的执行计划确定下来。（例如由多个索引时，决定选择哪个索引。）

通过 explain 命令来查看 sql 的执行计划。查询结果中的 key 列表示使用的索引; possible_keys 表示可以使用的索引;

  • key = null 表示全表扫描;
  • key = PRIMARY 表示使用主键索引。

执行器​

优化器确定了执行计划之后，mysql 的执行器就真正开始执行语句了。执行器会与存储引擎交互，交互是以记录为单位。

执行 sql 之前先判断下权限。

慢查询日志中的 rows_examined 字段表示这个语句执行过程中扫描了多少行，在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加;

执行器和存储引擎的交互

  • 主键索引查询
  • 全表扫描
  • 索引下推

主键索引查询

全表扫描

索引下推

总结​

简述下一条sql的执行过程

客户端通过 TCP 连接与 MySQL 服务建立连接，连接器在建立连接时会判断用户名和密码是否正确，如果不正确就返回异常。正确的话，会从数据库加载权限， 之后在此会话中执行的命令，都是基于此时读取到的权限。当客户端执行一条 sql 时，客户端通过之前建立的连接，sql 传给 MySQL 服务，mysql服务在接收到这条sql 后，会通过解析器，对这条 sql 进行词法解析和语法解析，生成一个语法树。解析无误之后，会通过预处理器来将 select * from ... 中 * 替换为具体的列名并判断sql 中涉及到的表和字段是否存在和判断权限。然后，优化器会根据之前生成的语法树，确定好执行计划。执行器会根据执行计划，来调用 MySQL引擎的接口来执行 sql ，执行完成之后，会将查询到的数据返回给客户端。

需要注意的是：mysql 8.0 之前解析器在对sql 解析之前，会先去缓存里面判断下有没有这条查询 sql 缓存结果。但是在 mysql8.0 之后，这个缓存模块被移除了。