MySQL中SQL的执行流程

1.MySQL查询流程

查询缓存：如果再查询缓存中发现了这条语句，就会直接返回给客户端，如果没有，就进入解析器阶段。
需要说明的是，因为查询缓存效率不高，命中率很低，所以在MySQL8.0中就抛弃了这个功能。
原因：
a.大多数情况查询缓存是个鸡肋，查询缓存是把sql语句和结果以key=value的方式缓存起来的，只有完全一直才能命中，如果多一个空格都不能命中，而且如果使用now（）等函数，也会导致不能命中。
b.在对表进行修改，删除操作时，会删除所有该表的高速查询缓存，对于更新频繁的数据库来说，查询缓存的命中率非常低。
c.在静态表中可以使用查询缓存，可以在my.cnf中将参数query_cache_type设置成demand，代表在sql语句中有SQL_CACHE关键词时才缓存。
query_cache_type = 2 # 0 关闭 1 开启 2 demand（按需使用）
例：select SQL_CACHE * from table_test;

2.解析器：在解析其中对SQL语句进行语法解析，语义解析。

如果没有命中查询缓存，就要开始真正的执行语句了。首先，MySQL需要知道你想做什么，所以需要先对SQL语句进行解析，SQL语句的分析分为词法分析和语法分析。
● 词法分析：你输入的sql语句是一个字符串，如select * from test；，分析器需识别出sql语句中每个字符串分别代表什么，比把如select关键字识别出来，代表查询语句，test识别成表名。
● 语法分析：根据词法分析的结果，语法分析起会根据语法规则，判断这个sql语句是否满足MySQL语法。如果你的语句不对，则会收到“you have a error in your sql syntax”的错误。
比如：select * fro test；则会报错。
如果SQL语句正确，则会生成一个这样的语法树。

• 下面是SQL词法分析的过程步骤
  

3.优化器：在优化器中会确定SQL语句的执行路径，比如是根据全表索引，还是根据检索索引等。

一条sql语句有很多种执行方式，最后都返回相同的结果，优化器的作用就是找到这其中最好的执行计划。

比如，在一个表内有多个索引时，决定是用哪个索引，或者在一个语句有多个表（join）的时候，决定各个表的连接顺序，还有表达式简化，子查询转为连接，外链接转为内链接 。
举例：如下语句是执行两个表的join

select * from test1 join test2 using(ID) 
where test1.name = 'zhangsan' and test2.name = 'lisi'

• 方案1：可以先从表test1中取出name=zhangsan的数据对应的ID值，再根据ID取出test2表中的记录，在判断test2记录中的name是不是等于lisi。
• 方案2：可以先从test2中取出name=lisi的数据对应的ID值，再根据ID取出test1表中对用的数据记录，在判断test1记录中的name是不是等于zhangsan。
  这两种方案返回的结果都是一样的，但是执行效率会有不同，而优化器的作用就是决定使用哪一种方案。优化器阶段完成后，这个语句的执行方案就确定下来了，然后就进入执行器阶段。
  在查询优化器中，可分为逻辑查询优化阶段和物理查询优化阶段。
  ● 逻辑查询优化：通过改变sql语句的内容来使得sql查询效率更高，同时为物理查询优化提供更多的候选执行计划。
  ● 物理查询优化：基于关系代数进行的查询重写，而关系代数的每一步都对应着物理计算，这些物理计算往往存在多种算法，因此需要计算各种物理路径的代价，从中选择代价最小的作为执行计划。

4.执行器：截止到现在，还没有真正的读写真实的表，仅仅产出了一个执行计划。于是就进入了执行器阶段

在执行前需要判断该用户是否拥有权限。如果没有，返回权限错误信息。如果有权限， 就执行sql查询并返回结果。如果在MySQL8.0之前的版本，如果设置了查询缓存，这时将查询结果进行缓存。

如果有权限，就打开表继续执行。打开表的时候，执行器会根据表的引擎定义，调用存储引擎的API对表进行的读写。存储引擎API只是抽象的接口，下面还有个存储引擎层，具体实现还要看表选择的引擎。

比如：在test表中，ID没有索引，sql语句select * from test where ID = 1，那么执行器的执行流程是这样的：

• 调用InnoDB引擎接口取test表的第一行，判断ID是不是等于1，如果等于，则将这行存在结果集中，不等于则跳过，一直重复到表的最后一行。
• 执行器将上述过程中所有满足的行组成记录集，作为结果返回给客户端。
• 至此，这个语句就执行完了，对于有索引的表，只进行索引检索，而不是全标检索，执行逻辑也差不多。
  SQL语句在MySQL中的流程是：SQL语句->查询缓存->解析器->优化器->执行器。
  

5.MySQL8中的执行原理

不同的DBMS的SQL执行原理是相同的，只不过在不同的软件中，各有各的实现路径。
既然一条sql语句会经历不同的模块，那我们可以看下在不同模块中，sql执行所使用的资源（时间）是怎样的。
如何在MySQL中对一条sql语句的执行时间进行分析。
1.确认profiling是否开启。
了解查询语句的底层执行过程：select @@profiling或者show variables like '%profiling%'。查看是否开启计划。开启它可以让MySQL收集sql语句在执行时所使用的资源情况，命令如下：


2.开启profiling
临时开启：set profiling = 1;
3.查看sql语句执行效率
查看所有语句：show profiles;
查看最新一条语句详情： show profile;

查询具体某一条详情：show profile for query 3;

4.开启查询缓存，执行两次同样sql语句查看profile

5.还可以查看cpu，io阻塞等情况

show profile 
[type [,type] ...]  
[for query n]
[limit row_count [offset offset]]

type{
all --显示所有参数
block io --显示io相关开销
context switchs --显示上下文切换相关开销
cpu --显示cpu相关开销
ipc --显示接受和发送相关开销
memory --显示内存相关开销
page faults --显示页面错误相关开销
source --显示和source_function，source_file，source_line相关开销
swaps --显示交换次数相关开销
}