一条 SQL 查询语句是如何执行的（MySQL）

第一讲：一条 SQL 查询语句是如何执行的

总览图示

MySQL 查询的执行流程可以大致分为以下步骤（如图所示）：

1. 连接器（Connection）
2. 查询缓存（Query Cache，MySQL 8.0 已废弃）
3. 分析器（Parser）
4. 优化器（Optimizer）
5. 执行器（Executor）

整个 MySQL 架构分为 Server 层 与 存储引擎层（Storage Engine）：

Server 层	存储引擎层
连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器、内置函数、触发器、视图、存储过程等	数据的实际存储与读取，支持 InnoDB、MyISAM、Memory 等引擎

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一、连接器（Connector）

负责管理客户端连接、验证身份、权限检查及连接生命周期维护。

mysql -h<ip地址> -P<端口> -u<用户名> -p

工作流程：

1. 验证用户身份：连接后输入密码，系统校验用户名/密码是否正确。
2. 权限校验 ：认证通过后，系统会从权限表读取用户权限。更改权限后需重新连接才能生效。
3. 连接状态管理 ：长时间不操作，连接会因 wait_timeout 参数超时自动断开（默认8小时）。
4. 长连接问题 ：
   • 长连接可减少连接频率，但可能导致内存膨胀。
   • 推荐措施：
     • 定期断开或重置连接。
     • 使用 mysql_reset_connection（MySQL 5.7+）释放连接资源，但不需重新验证权限。

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二、查询缓存（Query Cache）

说明：MySQL 8.0 已彻底移除查询缓存功能，以下内容适用于旧版本。

工作原理：

• 执行 SELECT 语句前，先检查是否有完全相同的 SQL 已执行过并缓存在内存中（key=语句文本，value=结果集）。
• 命中缓存则直接返回结果，跳过后续步骤。
• 未命中则执行后续流程，并将结果缓存。

使用建议：

• 查询缓存对动态更新频繁的表几乎无效，一旦表被修改，与其相关的所有缓存都会失效。

• 只适合查询频率高、更新频率低的静态表（如配置表）。

• 推荐按需使用：

  SELECT SQL_CACHE * FROM T WHERE ID=10;

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三、分析器（Parser）

将 SQL 文本转换为数据库能识别的结构形式（语法分析 + 词法分析）。

功能：

1. 词法解析：识别关键词、表名、字段名等组成部分。
2. 语法检查：验证 SQL 是否符合语法规范。

示例：

elect * from t where ID=1;

报错信息：

ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax;

错误提示会定位到第一个出错的位置 ，关注提示中的 use near 即可定位错误代码段。

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四、优化器（Optimizer）

SQL 有多种执行方式，优化器选择最优执行路径。

功能：

• 决定使用哪个索引（如多索引场景）
• 决定多表 JOIN 顺序（不同顺序会影响执行效率）

示例：

SELECT * FROM t1 JOIN t2 USING(ID) WHERE t1.c=10 AND t2.d=20;

两种执行方案：

1. 先查 t1.c=10，再连表 t2 判断 t2.d=20
2. 先查 t2.d=20，再连表 t1 判断 t1.c=10

优化器会选择代价（成本）最低的执行路径。

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五、执行器（Executor）

执行器按优化器选择的方案实际执行查询语句。

流程：

1. 权限检查：再次验证用户是否对该表有查询权限。
2. 调用引擎接口：根据是否有索引，选择不同的数据读取方式。

无索引执行流程：

SELECT * FROM T WHERE ID=10;

执行器会：

1. 顺序读取每一行（全表扫描）
2. 判断是否满足 ID=10 条件
3. 满足则加入结果集
4. 返回所有结果集给客户端

有索引执行流程：

• 使用索引快速定位满足条件的记录。
• 使用"满足条件的第一行" → "下一行"的迭代接口。
• 查询效率显著提升。

在慢查询日志中可以看到 Rows_examined 字段，即执行过程中扫描的数据行数。