本文为《MySql实战45讲》读书笔记
select * from users where ID=1001;
如上一条简单的MySql语句内部到底是如何执行的？
首先得了解一下mysql内部结构：
mysql 总的来说分为server和存储引擎两部分：
- server层：连接器，查询缓存，分析器，优化器，执行器，这部分涵盖来大多数数据库核心服务功能
- 存储引擎 ：作数据容器，负责存储数据并提供读写接口。(支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。现在常用的存储引擎是 InnoDB，它从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。)
那么问题来了，连接器，查询缓存，分析器，优化器，执行器依次的作用是什么？
- 连接器：（我们平常操作数据库时，第一步就是先用账号密码连接数据库,这里就用到里连接器）连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。
- 查询缓存：连接建立后，开始执行select语句，MySQL 拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。之前执行过的语句及其结果可能会以 key-value 对的形式，被直接缓存在内存中。key 是查询的语句，value 是查询的结果。如果你的查询能够直接在这个缓存中找到 key，那么这个 value 就会被直接返回给客户端。如果语句不在查询缓存中，就会继续后面的执行阶段。执行完成后，执行结果会被存入查询缓存中。
- 但是大多数情况下不要使用查询缓存，为什么呢？因为查询缓存往往弊大于利
查询缓存的失效非常频繁，只要有对一个表的更新，这个表上所有的查询缓存都会被清空。因此很可能你费劲地把结果存起来，还没使用呢，就被一个更新全清空了。对于更新压力大的数据库来说，查询缓存的命中率会非常低。除非你的业务就是有一张静态表，很长时间才会更新一次。比如，一个系统配置表，那这张表上的查询才适合使用查询缓存
好在 MySQL 也提供了这种“按需使用”的方式。你可以将参数 query_cache_type 设置成 DEMAND，这样对于默认的 SQL 语句都不使用查询缓存。而对于你确定要使用查询缓存的语句，可以用 SQL_CACHE 显式指定
mysql> select SQL_CACHE * from T where ID=10；
最后需要注意：MySQL 8.0 版本直接将查询缓存的整块功能删掉了，也就是说 8.0 开始彻底没有这个功能了。
- 分析器：如果没有命中查询缓存，就要开始真正执行语句了。首先，MySQL 需要知道你要做什么，因此需要对 SQL 语句做解析。
分析器先会做“词法分析”。你输入的是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句，MySQL 需要识别出里面的字符串分别是什么，代表什么。
MySQL 从你输入的"select"这个关键字识别出来，这是一个查询语句。它也要把字符串“Users”识别成“表名 Users”，把字符串“ID”识别成“列 ID”。
做完了这些识别以后，就要做“语法分析”。根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断你输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。如果你的语句不对，就会收到“You have an error in your SQL syntax”的错误提醒，比如下面这个语句 select 少打了开头的字母“s”。
elect * from users
where ID=1001;
You have an error in your SQL syntax;
check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'elect * from users
一般语法错误会提示第一个出现错误的位置，所以你要关注的是紧接“use near”的内容。
-
优化器：
经过了分析器，MySQL 就知道你要做什么了。在开始执行之前，还要先经过优化器的处理。优化器是在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（join）的时候，决定各个表的连接顺序。
优化器阶段完成后，这个语句的执行方案就确定下来了，然后进入执行器阶段
- 优化器：
- 开始执行的时候，要先判断一下你对这个表 T 有没有执行查询的权限，如果没有，就会返回没有权限的错误，如下所示 (在工程实现上，如果命中查询缓存，会在查询缓存返回结果的时候，做权限验证。查询也会在优化器之前调用 precheck 验证权限)。
mysql> select * from T where ID=10;
ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'
如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器就会根据表的引擎定义，去使用这个引擎提供的接口。
比如表 Users 中，ID 字段没有索引，那么执行器的执行流程是这样的：调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行，判断 ID 值是不是 1001，如果不是则跳过，如果是则将这行存在结果集中；调用引擎接口取“下一行”，重复相同的判断逻辑，直到取到这个表的最后一行。执行器将上述遍历过程中所有满足条件的行组成的记录集作为结果集返回给客户端。至此，这个语句就执行完成了。对于有索引的表，执行的逻辑也差不多。第一次调用的是“取满足条件的第一行”这个接口，之后循环取“满足条件的下一行”这个接口，这些接口都是引擎中已经定义好的。你会在数据库的慢查询日志中看到一个 rows_examined 的字段，表示这个语句执行过程中扫描了多少行。这个值就是在执行器每次调用引擎获取数据行的时候累加的。在有些场景下，执行器调用一次，在引擎内部则扫描了多行，因此引擎扫描行数跟 rows_examined 并不是完全相同的。(这块还是有待继续深入了解)
总结
select * from users where ID=1001;
在已经通过连接器连接上mysql服务端后，该语句首先会进行缓存查询，如果缓存中有该语句的执行结果即返回结果，否则就进行词法分析（对关键字进行分析），语法分析，无误后经过优化器判断有无对该表进行查询的权限，有则确定执行方案（使用哪个索引，表间如何连接），再经过执行器进行调用引擎接口进行方案查询。
