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Hello，大家好，我是 猿 java。
作为一名 java 后端程序员，MySQL 应该是接触最多的数据库之一，增删改查(CRUD) 更是对 MySQL 的常规操作。当你在编写一条查询语句时，你有好奇过：这条SQL查询语句是如何执行的吗？哪些环节会影响语句的查询效率？今天我们就来扒一扒 SQL 查询语句的执行流。
1. MySQL 架构示意图
MySQL 是典型的 C/S 架构，SQL 整个执行流程包括：客户端，Server 层和存储引擎层 三部分。
备注：C/S 架构，C是指Client客户端，S是指Server服务端。
2. 模块分析
2.1 客户端
客户端是指连接使用 MySQL 的终端。常见的 MySQL 客户端有：java 代码，这个是 java 程序员使用最多的，比如 mybatis ORM 框架；navicat 工具，功能强大，能够可视化操作很多种数据库；mysql-cli，这个是 MySQL 官方自带的客户端；还有一些网页版的客户端。
2.2 Server层
Server 层是 MySQL 的核心模块，Server 层包含 连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等核心组件，涵盖了 MySQL 大多数核心服务以及所有的内置函数，诸如 存储过程、触发器、视图等所有跨存储引擎的功能也都在 Server 层实现。下面将分别讲解几个核心组件。
连接器
连接器的主要功能是连接管理和权限校验。当客户端请求过来时，首先是和 Server 层的连接器交互。
下面通过一个实例来讲解连接层的功能，比如，mysql-cli 客户端连接 MySQL Server 的命令：
mysql> mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -uroot -p
整个过程分解为：
输入指令，点击 Enter键后会完成经典的TCP 3次握手，客户端和MySQL Server建立TCP连接。
连接建立后，连接器开始对请求进行权限校验，如果 Server 层配置需要密码校验，会提醒用户输入密码，密码正确进入下一步，密码错误提醒"Access denied for user";如果 Server 层配置不需要密码校验，则直接进入下一步
权限验证成功后，连接器会从权限表把当前用户的所有权限查询并缓存起来，权限缓存的生命周期一直到该连接关闭。
连接器会把权限缓存，因此，只要该连接一直存在就会使用缓存中的权限，这就意味着，即便服务器更改了该用户的权限，只要是在权限更改前还存活的连接，新的权限不生效。这也能很好的解释，有时候服务端修改了权限配置，客户端不能及时生效。
查询缓存
缓存是 MySQL 为了加速查询而设置的，当请求鉴权完成之后，就会到执行缓存查询(Server 层开启了缓存)，如果命中缓存，则直接返回，否则进入下一步。不过根据小编剧这么多年的工作经验，缓存使用的场景比较少，比如：MySQL 中存放的是一些静态数据或者变更频率特别低，其他的场景这个功能就比较鸡肋了，怎么鸡肋呢？
因为只要对表有更新操作，查询缓存就会失效，如果表的更新和查询操作比较频繁，那么缓存就会一直处于建立和失效的频繁交替中，最终导致查询性能不但没有提升还无形中多维护了缓存。
因此实际生产中，Server 层都会设置 query_cache_type=DEMAND，这样 SQL 默认不会使用查询缓存。如果有特殊需求一定要使用查询缓存，可以显示指定 SQL_CACHE，比如下面的 SQL 语句：
mysql> select SQL_CACHE * from user where id = ?;
分析器
分析器，顾名思义就是 SQL 语句进行分析，那么，分析器对 SQL 会做哪些分析呢？通常来说有：词法分析 和 语法分析 两种。
词法分析 是判断 SQL 里面的字符串进行拆解，识别当前 SQL 是什么操作，SQL 里面包含多少字符串，空格等等，比如：下面的 sql 语句，词法分析器可以根据 select 来判断当前 SQL 是查询操作，id 为需要查询的结果，where 后面的条件等等；
mysql> select id from user where name = 'zhangsan';
语法分析就是检查 SQL 的语法是否正确，比如下面的 SQL 语句，把 update 错误的写成了 updater，因此语法分析器就能识别该 SQL 有语法错误，抛出语法错误相关的异常。
mysql> updater user set update_time = now() where id = 10;
优化器
优化器目的是对 SQL 语句进行优化处理。因为 SQL 语句的编写者能力不一样，编写出来的 SQL 语句性能也不一样。Server 层如果完全按照 SQL 语句顺序执行，可能会造成性能问题， 所以需要优化，判断语句能否使用索引等。比如下面的场景：
假如：5000 万数据的 user 表中原存在一个组合索引是 index_name_age(name,age)，某工程师在没有查看现有索引的情况编写了如下的 SQL 语句：
mysql> select * from user where age = 30 and name like '张%';
假如 MySQL server 层完全按照 SQl 语句的顺序执行，则该 SQL 语句不会使用索引，必定会成为慢 sql。而有了优化器，语句就可以优化成下面的形式，完全使用上现有的 index_name_age(name,age)索引。这下是不是看出了优化器的好处。
mysql> select * from user where name like '张%' and age = 30;
执行器
执行器就是运行 SQL 语句。不过，此处执行器不会在 Server 层直接执行 SQL 语句，而是根据数据表中执行引擎类型调用对应的存储引擎提的接口。至于，为什么执行引擎不亲自执行 SQL 语句，我们会后期进行分享。不过 MySQL 此处的设计符合了 SOLID 软件设计原则 ( https://www.yuanjava.cn/tags/solid/ ) 的依赖倒置原则。
2.3 存储引擎层
存储引擎层负责数据的存储和提取。采用插件式的架构模式，常见的存储引擎有 InnoDB、MyISAM、Memory 等。其中 MyISAM 是 MySQL 官方自带的引擎，但是因为该引擎不支持事务，使得能够支持事务的 InnoDB 存储引擎得以快速发展，并在 MySQL 5.5.5 版本夺嫡成功，成为了默认存储引擎。
因此，作为开发人员，在进入新公司后，最好是要弄清楚公司的 MySQL 版本以及默认引擎，这样可以避免很多不必要的坑。查看指令如下：
# 查看数据库版本mysql> status;# 查看默认引擎mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'default_storage_engine%';
3. 总结
SQL 执行会经历客户端、Server 层、存储引擎层 3 个部分。
Server 层包含 连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等核心组件。
连接器主要职责是管理连接，权限校验
查询缓存主要职责是为查询提供缓存
分析器主要职责是词法分析和语法分析，目的是识别 SQL 是做什么，有没有语法错误。
优化器主要职责是关注 SQL 的性能，优化 SQL 语句怎么更好的去执行，比如：匹配索引，优化 join 查询的连接顺序。
执行器主要职责是调用存储引擎接口和返回结果。
存储引擎主要职责是数据的存储和提取，给执行器提供接口。
4. 鸣谢
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