MySQL系列：一句SQL，MySQL是怎麼工作的？

對於MySQL而言，其實分為客戶端與服務端。

• 服務端，就是MySQL應用，當我們使用net start mysql命令啟動的服務，其實就是啟動了MySQL的服務端。

• 客戶端，負責發送請求到服務端並從服務端獲取數據，客戶端可以有多種形式，可以是我們通過mysql -uroot -p1234打開的黑視窗，也可以是我們使用的Nativecat、SQLyog等資料庫連接工具，甚至我們的程式，也可以稱作MySQL的客戶端。

而當我們在mysql視窗或者資料庫連接工具中輸入一句sql後，我們就可以獲取到想要的數據，這中間MySQL到底是怎麼工作的呢？

在我們執行SQL後，例如一句簡單的select * from user where name = ‘yanger’，客戶端發送請求到服務端，請求到達Server層，會經過連接器、查詢緩存、分析器、優化器、執行器等，最終通過存儲引擎從文件系統獲取數據或者插入數據到文件系統。

連接器

在客戶端程式發起連接的時候，需要攜帶主機信息、用戶名、密碼，伺服器程式會對客戶端程式提供的這些信息進行認證，如果認證失敗，伺服器程式會拒絕連接。

連接命令大家都比較熟悉。

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

輸完命令之後，需要繼續輸入密碼，密碼也可以直接跟在 -p 後面，但這樣可能會導致你的密碼泄露，如果你連的是生產伺服器，強烈建議你不要這麼做。

MySQL採用TCP作為伺服器和客戶端之間的網路通信協議，完成 TCP 握手後，連接器主要做密碼校驗和許可權獲取。

• 如果用戶名或密碼不對，你就會收到一個"Access denied for user"的錯誤

• 如果用戶名密碼認證通過，連接器會到許可權表裡面查出你擁有的許可權。之後，這個連接裡面的許可權判斷邏輯，都將依賴於此時讀到的許可權

MySQL的預設連接是8小時，由參數 wait_timeout 控制的，如果超過這個時間不使用，會自動斷開，併在之後的操作中，拋出Lost connection to MySQL server during query的錯誤。

查詢緩存

針對於查詢語句，MySQL 拿到一個查詢請求後，會先到查詢緩存看看，之前是不是執行過這條語句，之前執行過的語句及其結果可能會以 key-value 對的形式，被直接緩存在記憶體中。如果命中緩存，將直接返回結果。如果不在查詢緩存中，就會繼續後面的執行階段。執行完成後，執行結果會被存入查詢緩存中。

針對於更新語句，包含插入刪除語句，MySQL 收到更新請求時，會把查詢緩存中該表相關的緩存數據全部清空。

我們可以看到，只要有更新，緩存就會失效，而對於正常的業務，更新其實是比較頻繁的，也就是說，其實MySQL的查詢緩存命中率並不會很高，所以建議一般不到開啟。

可以通過設置 query_cache_type 為 DEMAND 來關閉查詢緩存功能。而事實上，在 MySQL 8.0 版本，更是直接移除了查詢緩存這一個功能。

分析器

MySQL 首先需要對SQL語句進行分析，分析過程本質上算是一個編譯過程，涉及詞法解析、語法分析、語義分析等階段，通過分析MySQL知道自己要做什麼。

如果語句不對，就會收到“You have an error in your SQL syntax”的錯誤提醒，一般語法錯誤會提示第一個出現錯誤的位置，所以你要關註的是緊接“use near”的內容。

優化器

面對分析器拿到的結果，MySQL會做一些優化處理，例如在表裡面有多個索引的時候，決定使用哪個索引，或者在一個語句有多表關聯（join）的時候，決定各個表的連接順序。

優化的結果就是生成一個執行計劃，這個執行計劃表明瞭應該使用哪些索引進行查詢，表之間的連接順序是啥樣的。我們可以使用EXPLAIN語句來查看某個語句的執行計劃。

這裡\G在命令視窗無法一行時，可以豎著展示結果，方便查看。

執行器

經過了分析器和優化器，就正式進行執行階段了，不過執行之前，需要做許可權驗證，如果許可權不足，就會拋出許可權的錯誤。其實在查詢緩存的時候，一樣也會進行許可權校驗。

如果通過驗證，執行器就打開表繼續執行。打開表的時候，執行器就會根據表的引擎定義，去使用這個引擎提供的介面。

存儲引擎

MySQL支持非常多種存儲引擎，常用的是InnoDB和MyISAM，MySQL的預設存儲引擎是InnoDB。

假如我們選擇是InnoDB引擎，對於查詢，那InnoDB 會取這個表的第一行來進行判斷是不是符合要求，符合則存在結果集中，否則繼續進行下一行，直到該表的最後一行。

然後存儲引擎將結果返回給執行器， 執行器拿著結果返回給客戶端，這樣一句SQL就執行完成了。