MySql系列（一）：sql语句在MySQL中的执行过程

Mysql架构图

组件介绍

连接器：负责通过TCP/IP协议连接客户端和MySQL服务器

解析器：根据SQL语句语法生成解析树

预处理器：判断解析器生成的解析树是否合法

查询优化器：将合法的解析树转化为执行计划，并找到最优的执行计划

执行引擎：调用存储引擎API执行SQL指令

过程分析

客户端通过TCP/IP协议与MySQL服务器进行连接

客户端发送SQL语句

MySQL服务器校验用户权限

权限通过后，MySQL检查该条SQL语句是否命中缓存

如果命中缓存后校验编写该条SQL语句的用户有无操作目标数据的权限，如果有直接返回结果

如果没有命中缓存进入解析器，校验并解析SQL语句，生成解析树，如果SQL语句有问题会在此处报错

预处理器判断该解析树是否合法，不合法会重构解析树生成新的解析树

解析树会被查询优化器转化为多条执行计划，并从中找到最优的执行计划

查询执行引擎接受到这个最优执行计划后会去调用存储引擎的API接口操作数据

最后将数据返回给客户端并缓存到结果

重点分析

1.MySQL的缓存机制：

MySQL的缓存一旦开启，执行完SQL操作，会将SQL语句和执行结果哈希运算后得到KV对后，作为一张缓存hash表保存在服务器的内存中，并加全局锁来管理。

缺点：更新事务会导致缓存失效（针对innodb）

在查询完数据表后，相关SQL和SQL结果会写入缓存，但是一旦该数据表的数据发生更新事务，在更新事务提交之前，与该表相关的缓存数据会进入缓存失效状态，如果此时另外的线程过来查询该表，是无法被缓存的，并且缓存数据在更新事务提交后会被清空，而且全局锁需要重新锁定该缓存表。另外，在缓存失效的情况下，如果有大量请求到达，会导致MySQL缓存雪崩。

优点：速度

命中缓存会大幅提高查询速度

适用条件：

对于需要频繁更新的表，不建议使用QC，对于数据不经常变动而且有大量相同SQL查询的表，开启QC会提高效率。

面试题：如何设计一个关系型数据库，设计一个关系型数据库要考虑什么

解析：

物理存储：文件持久化到存储设备中
程序映射：

2.1：存储管理模块：将数据逻辑关系转化为数据物理关系，负责数据的加载
2.2：缓存机制模块：负责记录IO以及编译过的SQL语句
2.3：SQL解析模块：负责将SQL语句解析
2.4：日志管理模块：负责记录用户的操作
2.5：权限划分模块：负责管理多用户的权限
2.6：容灾处理模块：负责灾难恢复
2.7：索引管理模块：负责建立索引提高数据查询效率
2.8：锁管理模块：复制管理数据的锁使得数据库支持高并发操作

答案：

首先划分为两大部分,存储部分和程序部分,存储部分相当于是文件系统,将数据持久化到存储设备中.程序部分是对存储进行逻辑上的管理.程序实例有,数据逻辑关系转化为数据物理关系的存储管理模块,优化数据库执行效率的缓存机制模块,解析SQL语句的SQL解析模块,记录用户操作的日志管理模块,进行多用户管理的权限划分模块,用于灾难恢复的灾难机制模块,提高数据查询效率的索引模块,使数据库支持并发操作的锁管理模块