一、mysql中一条SQL查询语句是如何执行的

Mysql分为Server层和插件式存储引擎层。不同的存储引擎共享一个Server层。

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。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／试图等。
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。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。也可以通过指定存储引擎来选择引擎，比如在create table的时候采用engine=memory，来指定使用内存引擎创建表。

一、连接器
1.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：连接命令运行在Server层

mysql -h$ip -P$port -u$user -p

例如连接远程数据库（192.168.5.116），端口“3306”，用户名为“root”，密码“123456”，命令如下

mysql -h 192.168.5.116 -P 3306 -u root -p123456

连接命令中的 mysql 是客户端工具，用来跟服务端建立连接。

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。具体的权限请看grant专栏

权限存储在mysql库的user,db, tables_priv, columns_priv, and procs_priv这几个系统表中
其中全局权限修改后（grant或者revoke操作），已经连接的不生效，新建连接才生效
数据库（db）权限、表权限、列权限修改后所有连接立即生效 

连接阶段只是获取了权限信息，真正进行查询和操作的时候才会判断“有没有操作这个表的权限”。也就是说，mysql中表权限验证分为：

连接器阶段 “取”权限。
执行器“用”权限。

2.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。可以使用show processlist命令查看。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。

3.客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。

当连接断开时，我们经常会收到“Lost connection to MySql server during query.”

这个时间是由参数 wait_timeout 控制。连接也有两种：

长连接是指连接成功后，如果客户端持续有请求，则一直使用同一个连接。
短连接则是指每次执行完很少的几次查询就断开连接，下次查询再重新建立一个。

要尽量使用长连接（减少建立连接的动作因为建立连接的过程比较耗时和复杂）。但如果长连接累积下来，可能导致内存占用太大（因为MySQL 在执行过程中临时使用的内存是管理在连接对象里面的），被系统强行杀掉。

解决办法：

定期断开长连接。
可以在每次执行一个比较大的操作后，通过执行mysql_reset_connection 来重新初始化连接资源。

二、查询缓存（ MySQL 8.0 版本删去）
在8.0版本之前，虽然Server层有查询缓存的功能，但是我们不建议使用查询缓存：弊大于利。

连接成功后，如果执行select查询语句，逻辑来到第二步：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。如果查到，直接返回给客户。省去了后面的分析-优化-执行的阶段。

但是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（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）

对于查询频繁，修改少的静态表可以采取查询缓存的方式，例如系统配置表。也可以采用“按需使用”的方式，使用query_cache_type来设置是否开启缓存查询（8.0版本之前）

三、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，比如下面这个语句select少打了开头的字母“s”。

mysql> elect * from t 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 'elect * from t where ID=1' at line 1

一般语法错误会提示第一个出现错误的位置，所以你要关注的是紧接“use near”的内容。

四、优化器
经过了分析器， MySQL 就知道你要做什么了。接下来mysql会找到最优的完成方法，进行优化器处理。

优化器是在表里面有多个索引的时候，决定使用哪个索引；或者在一个语句有多表关联（ join ）的时候，决定各个表的连接顺序。

五、执行器

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，如下所示。

mysql> select * from T where ID=10;
ERROR 1142 (42000): SELECT command denied to user 'b'@'localhost' for table 'T'

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。

比如我们这个例子中的表T中，ID字段没有索引，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ID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。

你会在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。我们后面会专门有一篇文章来讲存储引擎的内部机制，里面会有详细的说明。

六、存储引擎
存储引擎层负责数据的存储和提取，真正存储数据，同时它向执行器提供数据的读写接口api。