MySQL 系列:一条 sql 语句是如何执行的

作者: 阿琦 | 2021-10-05 | 阅读

   

我自己mysql 版本 8.0.23

比如下面一个简单的查询:

如果知道这条语句在 MySQL 内部的执行过程。

那么当我们碰到 MySQL 的一些异常或者问题时,就能够直戳本质,更为快速地定位并解决问题。

下面是 MySQL 的基本架构示意图:

MySQL 的逻辑架构图
MySQL 的逻辑架构图

可以清楚地看到 SQL 语句在 MySQL 的各个功能模块中的执行过程。

大体来说,MySQL 可以分为 Server 层和存储引擎层两部分。

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等,涵盖 MySQL 的大多数核心服务功能,以及所有的内置函数(如日期、时间、数学和加密函数等),所有跨存储引擎的功能都在这一层实现,比如存储过程、触发器、视图等。

而存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的,支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等多个存储引擎。现在最常用的存储引擎是 InnoDB,它从 MySQL 5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。

也就是说,你执行 create table 建表的时候,如果不指定引擎类型,默认使用的就是 InnoDB。不过,你也可以通过指定存储引擎的类型来选择别的引擎,比如在 create table 语句中使用 engine=memory, 来指定使用内存引擎创建表。不同存储引擎的表数据存取方式不同,支持的功能也不同。

1连接器

第一步,你会先连接到这个数据库上,这时候接待你的就是连接器。连接器负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。连接命令一般是这么写的:

如果用户名或密码不对,你就会收到一个"Access denied for user"的错误,然后客户端程序结束执行。

如果用户名密码认证通过,连接器会到权限表里面查出你拥有的权限。之后,这个连接里面的权限判断逻辑,都将依赖于此时读到的权限。

一个用户成功建立连接后,即使你用管理员账号对这个用户的权限做了修改,也不会影响已经存在连接的权限。修改完成后,只有再新建的连接才会使用新的权限设置。

连接完成后,如果你没有后续的动作,这个连接就处于空闲状态,你可以在 show processlist 命令中看到它,其中的 Command 列显示为“Sleep”的这一行,就表示现在系统里面有一个空闲连接。

客户端如果太长时间没动静,连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的,默认值是 8 小时。

2查询缓存

连接建立完成后,你就可以执行 select 语句了。执行逻辑就会来到第二步:查询缓存。

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。你可以看到,如果查询命中缓存,MySQL 不需要执行后面的复杂操作,就可以直接返回结果,这个效率会很高。

但是大多数情况下我会建议你不要使用查询缓存,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。

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,像下面这个语句一样:

mysql> select  SQL_CACHE   * from aaaqi_demo where id = 1;

但是 8.X 就删除了

3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“T”识别成“表名 T”,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,比如上面那个显示指定 SQL_CACHE 由于 8.0版本 被移除了。

mysql> select SQL_CACHE * from aaaqi_demo where id = 1;
ERROR 1064 (42000): 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 'from aaaqi_demo where id = 1' at line 1

4优化器

MySQL 通过分析器知道了你要做什么,通过优化器知道了该怎么做,于是就进入了执行器阶段,开始执行语句。

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(ERROR 1142 (42000))。

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。

mysql> select  * from aaaqi_demo where userid = 666;

比如上面这条语句,aaaqi_demo表中userid 字段是没有索引的,那么执行器的执行流程是这样的:

  1. 调用 InnoDB 引擎接口取这个表的第一行,判断 userid 值是不是 10,如果不是则跳过,如果是则将这行存在结果集中;
  2. 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。
  3. 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。

5慢查询日志

默认情况下,慢查询日志功能是关闭的。可以通过以下命令查看是否开启慢查询日志功能。命令和执行过程如下:

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query%';
  • slow_query_log:慢查询开启状态
  • slow_query_log_file:慢查询日志存放的位置(一般设置为 MySQL 的数据存放目录)
  • long_query_time:查询超过多少秒才记录

有两种方式开启:

  1. mysql> set global slow_query_log='ON'; 全局、临时的 mysql> set global long_query_time=1;

  2. 修改配置文件 my.cnf

[mysqld]
slow_query_log = ON
long_query_time = 1

slow_query_log 开启状态了

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。

mysql> cat /var/lib/mysql/2a42b65065c7-slow.log

Part1修改密码大全

6mysql8.0 之后修改密码

特殊字符!命令行登录会报错, & 好像也会报错

密码这块加单引号,是可以登录的

[root@iZuf6dkga3et5azs7s6kexZ mysql]# sudo docker run -p 3306:3306 --name mysql -e 'MYSQL_ROOT_PASSWORD=xxxx!xxx' -d mysql:8.0.23
常用转义字符 作用
反斜杠(\) 使反斜杠后面的一个变量变为单纯的字符串,如果放在引号里面,是不起作用的
单引号(’’) 转义其中所有的变量为单纯的字符串
双引号("") 保留其中的变量属性,不进行转义处理

密码修改成功 ~

mysql> use mysql;
Database changed

mysql> alter user 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '新密码';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> exit
Bye
修改成功
修改成功
新密码登录
新密码登录
旧密码报错
旧密码报错

7mysql8.0 之前修改密码

mysql> use mysql;
mysql> update user set password=password('新密码'where user='用户名';
mysql> flush privileges
mysql>SET PASSWORD FOR 'root'@'localhost' = PASSWORD('你要设置的密码');
mysqladmin -u root password "你要设置的密码"
mysqladmin -u root password oldpass "你要设置的新密码"
mysqld_safe --skip-grant-tables&mysql -u root mysql
mysql> UPDATE user SET password = PASSWORD("你要设置的新密码"WHERE user = 'root' ;
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

版权声明:本文由 阿琦 在 2021年10月05日发表。本文采用CC BY-NC-SA 4.0许可协议,非商业转载请注明出处,不得用于商业目的。
文章题目及链接:《MySQL 系列:一条 sql 语句是如何执行的》




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