mysql通信协议 -- sql预处理(prepared)

mysql处理sql有两种类型,第一种就是上一篇介绍的文本类型sql(mysql通信协议 -- 语句执行),这种sql执行在mysql服务端需要经历语法解析、sql优化、执行一系列过程, 而有些时候sql类型是通用的,只是where条件或新增、修改的数据不同,如果每次都直接传递文本sql,每次sql执行都会经历上述过程,这样其实存在一定的性能浪费。

sql预处理可以通过一次编译多次调用,使用占位符的方式替换值,交由mysql语法解析、优化预处理,客户端每次调用只需传递值即可,提升了sql执行过程中的效率,预处理还有个好处就是可以防止sql注入。

和text_protocol类似,由客户端发送COM_STMT_PREPARE数据包开始,mysql返回数据预处理语句id和sql中涉及到的字段元数据,或者ERR_Packet报错。

COM_STMT_PREPARE_OK:

可以看到packet里包含该语句经过处理后在mysql里面唯一标示statement_id,调用的时候给发送这个id和数据就行了,其中同时也返回了查询的字段数,num_params是需要传递的数据个数,等同占位符的个数,后面还有告警信息字段元数据,字段元数据和text_protocol一样,见上一篇。

COM_STMT_EXECUTE:

客户端需要调用预处理的语句并传递数据进行操作时就发送COM_STMT_EXECUTE包,图中可以看到statement_id,也就是COM_STMT_PREPARE_OK中返回的statement_id,这是语句的唯一标示,最后面就是传递占位符需求的数据,都是根据占位符对应字段类型进行处理,占位符对应字段类型mysql不会直接返回,只会返回一个统一的text类型,需要在客户端首先获取元数据进行处理。

Binary Protocol Resultset:

mysql处理后返回数据的packet,其中也包含字段元数据信息,数据返回跟text_protocol的也类似,一行数据一个packet,ProtocolBinary::ResultsetRow见下图:

数据返回根据字段类型进行判断就行了,这里简单介绍两种类型的解析方式(整型和字符串类型),可以看到数据存放的方式时binary<var>,是通过另外的位置定义来获取长度的方式,整型中的int占用4bytes就直接读取4bytes就行,如果是字符串类型(text),就需要判断长度,如果<=255就读取1bytes来获取后面数据内容的长度,再详细的内容等后面说binlog数据解析的时候再全面介绍。

在发送和接收的数据包中都看到有个null_bitmap类型, 这是拿来判断对应字段是否为null的位图信息,占用字节数根据字段数据计算((column_count +7) / 8),上面的图中有个加2,其实并没有,举个例子,比如有9个字段,而第9个字段为null,它的index应该是8,因为下标是从0开始的,位图计算方式如下:

int((9 +7) / 8) = 2

null_bitmap = [00] [00] 两个字节的空数据

bytes_pos = int(8 / 8)

bit_pos = int(8 % 8)

null_bitmap[bytes_pos] |= 1 << bit_pos

sql预处理协议packet主要的东西大概就这些,而其中返回的OK_Packet、ERR_Packet、EOF_Packet这些在这里并未进行说明,因为这都是通用的,同样的结合脚本进行验证,见github自行下载测试验证(只做了字符串和整型数据的测试)

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