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一、前言

• 大家好,我是小誠,《從0到1-全面深刻理解MySQL系列》已經來到第四章,這一章節的主要從一條SQL執行的開始,由淺入深的決議SQL陳述句由客戶端到服務器的完整執行流程,最終達到 “知其然、知其所以然” 的目的，
  
  
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二、孽緣,一條SQL是如何被執行

??前幾天在網上進行了一個面試,關于資料庫方面的面試題其實也沒少背,但是這個面試官的問題多少讓我有些觸不及防,他沒有詢問比較常見的基礎語法和優化的問題,而是讓我解釋一條SQL從客戶端到服務端的執行流程,這讓我十分尷尬,因為平時只顧應用層面的東西,沒有真正去理解到更深層次的東西,所以遇到非常規問題,很容易蒙圈,希望大家以我為鑒,學習一個知識要盡量達到"知其然、知其所以然",這樣即使面試官變換問題的角度,我們也能更好的應對回答,叨嘮完了,正片開始!

??平常作業中,我們最常見的就是從客戶端發送一條SQL到資料庫服務端進行相應的資料表操作,其實抽象起來就是: 客戶端(也就是我們的業務代碼)發送了一段SQL文本，服務端接收到了一段SQL文本然后進行決議處理，最侄訓傳一段文本(執行結果)，

??那實際上服務端是對客戶端進行了哪些決議步驟的操作才最侄訓傳執行結果的呢?這里我們首先通過一張圖片形象的展示決議的流程,然后再對逐個流程進行具體的決議，

2.1、連接處理模塊:

??該模塊主要是管理客戶端的連接,客戶端可以通過TCP/IP、命名管道、共享記憶體、套接字等方式與服務端進行連接,服務端接收到連接后,會專門生成一個執行緒去處理客戶端的請求,當完成客戶端的請求后,該執行緒不會被銷毀,而是放入執行緒池中,從而減少了頻繁創建和洗掉執行緒的消耗,大大節省了系統資源和提高了效率，

??客戶端每次發起連接請求時,都會攜帶用戶名、密碼等驗證資訊,如果服務器驗證不通過,則會拒絕連接,同時,如果很多客戶端同時請求連接,為了避免服務端程式崩潰和提高效率,可以限制最大的連接數量，

2.2、決議和優化模塊

??客戶端和服務端建立完連接后,服務端會有專門的執行緒對客戶端的請求做處理,此時服務端接收到的是客戶端發送的一段文本資訊,需要轉換成自己可以識別的資訊，具體步驟如下:

2.2.1、查詢快取

??試想,周末晚上你用手機看電影學習經驗,突然老板給來了個電話,讓你去處理一個緊急事情,你不得不中斷看電影去處理突發事件,處理完后你肯定是想從上一次播放的位置繼續觀看而不是從頭觀看,快取的作用就體現在這里，


??為了提高回應效率,Mysql服務端程式會根據客戶端請求的資訊生成對應的快取,如果請求的資訊符合快取中的,則直接回傳,無需再去與底層進行更多的互動，


??但是、Mysql服務器程式并不能像人一樣智能,如果兩次的請求文本不一樣如多了空格、大小寫以及每次呼叫會回傳不同的值的函式等情況時,都不會命中快取,因為它無法判斷多出來的這些東西是否會影響SQL最終執行的結果，


??使用到了快取,就涉及到對快取維護,Mysql中的快取檢測程式會監測到快取涉及的每一張表,如果表中的資料或者結構發生改變,如執行了insert、alter等命令時,那么它會將該表對應的快取進行失效和洗掉，因為維護快取是需要很大的開銷,特別是表很多的情況下,所以Mysql8.0時已經將查詢快取這個流程洗掉，

2.2.2、語法決議

????如果請求沒有命中快取,則進入到語法決議的步驟,因為服務端程式接收到的是客戶端發送過來的文本資訊,Mysql服務端程式要從文本中將具體的請求含義決議出來,如查詢什么欄位,查詢哪一些表等

2.2.3、查詢優化

????經過語法決議步驟后,服務端程式已經知道客戶端請求的資訊,如請求的表,資料等,但是,此時服務器程式還不會立馬根據這些資訊去執行.它會決議出來的陳述句進行一些優化,如:子連接轉為關聯查詢,內外連接查詢等,以達到最大的優化效率,優化的結果就是生成一個執行計劃,就是平常我們使用Explain關鍵字看到的一個結果，

3、存盤引擎模塊

??經過了連接處理和決議優化倆步驟后,實際上還是沒有對實際的資料進行任何的處理,Mysql中,將對資料存盤和提取的操作抽取到了一個叫存盤引擎的模塊中，


??在邏輯上,我們看到的是表的資料是一行行的形式,但實際物理層面上,表的資料如何存盤、如何讀取表的資料、這都是存盤引擎需要負責的操作,Mysql中提供了不同的存盤引擎,不同的存盤引擎存盤的資料結構可能不相同,采用的演算法也可能不同，

4、延伸

??我們常在一些教學視頻或者專業文章中看到MySQL Server層和存盤引擎模塊的概念,它們具體的含義如下:


??為了管理方便,將連接處理/管理、查詢快取、語法決議、查詢優化等不涉及到真實資料存取的功能劃分為Mysql Server層的功能，


??把涉及到真實資料存取的功能劃分為存盤引擎模塊的功能,Mysql Server層通過各個存盤引擎提供的API進行訪問回應的存盤引擎,Mysql通過查詢優化生成了執行計劃后,通過呼叫存盤引擎提供的API獲取到對應的資料回傳給客戶端即可，

三、MySQL流程常見面試題

3.1、資料庫陳述句的執行順序

??(一): 執行順序


??from -> on -> join -> where -> group by -> having -> count(聚合函式) -> select -> distinct -> order by -> limit


??(二): 執行步驟解釋:


??(1)、from: 表示資料的來源


??(2)、on: 表示資料的關聯表,執行完后生成一個臨時表t1,提供給下一步的操作使用


??(3)、join: 將join表的資料補充到on執行完成的臨時表t1中,如: left join則將坐標剩余的資料添加到臨時表t1中,如果join超過3個,則重復on…join之間的步驟，


??(4)、where: 根據攜帶的條件,從臨時表中篩選出符合條件的資料,并生成臨時表t2，


??(5)、groub by: 根據攜帶的條件,將臨時表t2進行相應的資料分組,并形成臨時表t3,如果陳述句包含了group by則它后面的欄位必須出現在select中或者出現在聚合函式中,否則會報SQL語法錯誤，


??(6)、having: 篩選分組后臨時表t3的資料,得到臨時表t4，


??(7)、count等聚合函式: 對臨時表進行指定欄位的聚合函式操作,形成臨時表t5，


??(8)、select: 從臨時表篩選出需要回傳的資料,形成臨時表t6，


??(9)、distinct: 對臨時表t6進行指定的去重篩選,形成臨時表t7，


??(10)、order by: 對臨時表t7排序,形成臨時表t8，


??(11)、limit: 篩選回傳的資料條數


??想要了解更多的執行程序的問題,可以查看之前專門決議執行程序的文章: 你真的懂使用Group by?

四、系列文章

??1、《從0到1-全面深刻理解MySQL系列》- 最詳細的MySQL安裝流程(Window版)


??2、《從0到1-全面深刻理解MySQL系列》- 最詳細的MySQL安裝流程(Linux環境)


??3、《從0到1-全面深刻理解MySQL系列》- 忘記MySQL登錄密碼時如何連接資料庫

五、小結

??從上文我們可以知道,MySQL服務端又劃分為: MySQL Server層和存盤引擎層，MySQL Server層主要負責進行客戶端連接、語法決議、語法優化等操作,存盤引擎層負責對實際資料的存取操作，


??一條SQL陳述句完整的決議需要經歷以下步驟: 客戶端和服務端請求處理 -》查詢快取 -》語法決議 -》查詢優化 -》存盤引擎對資料存取 -》 回傳處理結果

?? 下次遇到面試官詢問這種問題,直接甩這篇文章在他臉上，最后、如果覺得文章對你有幫助,不要忘記一鍵三連哦,你的支持是我創作更加優質文章的動力,有任何問題可以私信我,看到會及時給你答復！