MySQL的SQL语句执行过程

MySQL中SQL执行原理

1.JDBC与MySQL连接

JAVA中的连接驱动JDBC与mysql的连接池进行连接，连接通道是一个半双工，接收到完整语句之后，才能给对方返回数据。

2.MYSQL

1. 查询缓存

在5.7及之前的版本，有一个查询缓存，是Map结构，key是sql语句，vvalue是查询结果，如果查询到结果，就直接返回数据。但是由于命中率低，8.0版本已经删除

2. SQL解析器

首先用sql_lex.cc词法分析器把sql语句进行切分为各种Token词，分成关键词和非关键词；
然后用sql_yacc.cc语法分析器把sql语句解析成语法树，在这个阶段进行sql语句关键字的正确性验证，关键字，关键字顺序。

3. 预处理器

经过sql解析器的关键字验证后，提交sql模板语句，再提交参数进行执行，模板一样的多次提交参数就行，提高效率，在这个过程中进行语法验证，表和列是否存在，别名歧义验证等等

4. SQL优化器

使用基于成本的优化器CBO，选择一个成本最小的执行路径作为执行计划。成本是指根据数据表，数据量和索引信息等，算出IO成本消耗值和CPU成本消耗值。
在优化器内部，根据定义的众多“优化规则”来进行优化处理，诸如关联查询重排、索引优选、连接查询重组、优化排序，优化min/max等函数、提前终止查询、等价变换等等。

5. 执行计划

执行器根据执行计划，从InnoDB中调用Handler API来进行数据的读写。

6. 结果返回

执行完毕后，通过TCP协议将结果返回客户端，如果有查询缓存会更新缓存

InnoDB中执行过程

读指令

先通过“自适应哈希索引”在Buff Pool中进行查找并返回，如果没有找到，就通过“预读方式”从磁盘表空间中记载。Buff Pool会通过free链表、flush链表、LRU链表三个链表来管理这些数据页的写入位置、刷盘位置以及数据页淘汰。会执行多个读来找到最终数据，如果建立了索引，会让次数变少

写指令

1. 先写入负责事物回滚的Undo Log（磁盘），然后把数据记录写入Redo Log Buffer（内存），同时根据一定的规则刷到磁盘Redo Log（磁盘）中，保证断电恢复后能刷入数据。
2. Log写完之后，把数据写入BUffer Pool。根据一定规则，看是否写入“变更缓存Change Buffer”中，之后再某些时机合并到Buffer Pool。
3. 真实数据进入Buffer Pool后，就要找机会把真实数据刷到磁盘中，为了保证页的完整传输，先把数据写入Double Write Buffer，同时写到系统表空间的Double Write中，这是为了保证当断电时，也可以通过Double Write恢复。
4. 最后把真实数据刷到磁盘中完成“写”指令。

其他模块

内存中的“锁信息区”——锁信息、“数据字典区”——字典信息、“Addiitional Memory Pool”——内部共享信息