mysql select执行过程简介：

MySQL SELECT执行过程详解 在数据库管理系统中，SELECT语句无疑是使用频率最高的操作之一

    它允许用户从表中选择数据，并根据指定的条件进行过滤

    MySQL，作为最流行的开源关系型数据库管理系统之一，其SELECT语句的执行过程既复杂又高效

    本文将深入探讨MySQL SELECT语句的执行过程，从连接建立到结果返回，每个步骤都进行详细解析

     一、MySQL架构概览 在深入讨论SELECT语句的执行过程之前，我们先来了解一下MySQL的架构

    MySQL的架构主要分为两层：Server层和存储引擎层

     1.Server层：负责建立连接、分析和执行SQL语句

    它包含了连接器、查询缓存（MySQL8.0后已删除）、解析器、预处理器、优化器、执行器等核心功能模块

    此外，所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等）和跨存储引擎的功能（如存储过程、触发器、视图等）也都在Server层实现

     2.存储引擎层：负责数据的存储和提取

    MySQL支持多种存储引擎，如InnoDB、MyISAM、Memory等

    其中，InnoDB是最常用的存储引擎，从MySQL5.5版本开始成为默认存储引擎

    存储引擎层实现了索引数据结构，不同的存储引擎支持的索引类型也不相同

    例如，InnoDB默认使用B+树索引

     二、连接建立与身份验证 当客户端应用程序尝试连接到MySQL服务器时，首先会经过TCP三次握手建立连接

    连接器负责接受连接请求、建立连接，并进行身份验证和权限验证

     1.接受连接请求：连接器接受来自TCP/IP连接、Unix套接字连接或其他支持的连接方式的请求

     2.建立连接：连接器根据客户端请求建立连接，包括分配连接资源、为连接分配标识符等操作

     3.身份验证：连接器会验证客户端提供的用户名和密码，以确定客户端是否有权限连接到服务器

     4.权限验证：在身份验证成功后，连接器会对客户端进行权限验证

    它会检查客户端对数据库、表和其他资源的操作权限，以确保客户端只能执行其具有权限的操作

     值得注意的是，一旦连接建立并通过身份验证和权限验证，后续该用户在此连接里的任何操作都会基于连接开始时读到的权限进行权限逻辑的判断

    因此，如果管理员中途修改了用户的权限，也不会影响已经存在连接的权限

    只有新建立的连接才会使用新的权限设置

     三、查询缓存（MySQL8.0前） 在MySQL8.0之前的版本中，查询缓存是一个重要的功能

    当客户端发送一个SELECT查询请求时，MySQL会先去查询缓存中查找是否之前已经执行过相同的查询

    查询缓存以key-value形式保存在内存中，其中key为SQL查询语句，value为SQL语句查询的结果

     1.缓存命中：如果查询语句命中查询缓存，MySQL会直接返回缓存中的结果给客户端，从而大大提高查询效率

     2.缓存未命中：如果查询语句没有命中查询缓存，MySQL会继续执行后续的查询处理流程

    在执行完毕后，查询的结果会被存入查询缓存中，以便后续相同的查询能够命中缓存

     然而，查询缓存也有一些局限性

    特别是对于更新比较频繁的表，查询缓存的命中率往往很低

    因为只要表有更新操作，相关的查询缓存就会被清空

    因此，在MySQL8.0版本中，查询缓存被直接删除了

     四、解析器与预处理器 经过连接建立和查询缓存阶段后，如果查询语句没有命中缓存，MySQL就会进入解析器和预处理器阶段

     1.解析器：解析器的主要任务是对SQL语句进行词法分析和语法分析

    它会识别出SQL语句中的关键字、表名、字段名等，并根据语法规则判断SQL语句是否合法

    如果SQL语句存在语法错误，MySQL会报错并终止执行

     2.预处理器：预处理器会对解析后的SQL语句进行进一步的处理

    它会检查SQL语句中涉及的表或字段是否存在，并对SELECT中的进行扩展，将其替换为表中的所有字段

    如果表或字段不存在，预处理器会报错并终止执行

     五、优化器 经过解析器和预处理器阶段后，SQL语句会被交给优化器进行优化

    优化器的任务是分析SQL语句，并确定最佳的查询执行计划

    它会考虑多种因素，如表的大小、索引的使用、连接顺序等，以提高查询性能

     1.表访问顺序：优化器会决定先访问哪个表，后访问哪个表

    对于多表连接的查询，不同的访问顺序可能会导致截然不同的执行效率

     2.索引选择：优化器会根据表上的索引情况，选择最合适的索引来加速查询

    如果查询条件能够利用索引，那么查询效率会大大提高

     3.连接方法：对于多表连接的查询，优化器会选择最合适的连接方法，如嵌套循环连接、哈希连接等

     优化器生成的查询执行计划是一个详细的步骤列表，描述了如何访问表、使用哪些索引、如何连接表等

    这个执行计划会被交给执行器进行执行

     六、执行器 执行器是MySQL SELECT语句执行的最后阶段

    它会根据优化器生成的查询执行计划，逐步执行每个步骤，以获取满足查询条件的数据

     1.访问表：执行器会根据查询执行计划中的访问顺序和索引选择，访问相应的表并获取数据

    如果查询条件能够利用索引，那么执行器会直接使用索引来加速数据检索

     2.数据过滤：执行器会对获取的数据进行过滤，只保留满足查询条件的数据

    这个过程可能会涉及到对数据的排序、分组等操作

     3.结果返回：当查询执行计划执行完毕并获取所有满足条件的数据后，执行器会将结果返回给客户端

    客户端可以根据需要对结果进行处理，如排序、分页等

     在执行过程中，MySQL还会使用内存中的临时表来存储中间结果

    这些临时表在查询执行完毕后会被自动删除

     七、索引在查询执行中的作用 索引是MySQL中加速查询的重要机制

    在SELECT语句的执行过程中，索引的使用情况会直接影响查询效率

     1.主键索引查询：如果查询条件能够利用主键索引，那么MySQL会直接通过主键索引来定位满足条件的数据

    这种查询方式效率非常高，因为主键索引是唯一的且有序的

     2.二级索引查询：如果查询条件只能利用二级索引（即非主键索引），那么MySQL会先通过二级索引定位到满足条件的数据的主键值，然后再通过主键索引回表获取完整的数据

    这个过程称为回表操作

    为了提高查询效率，可以尽量减少回表操作的次数

    索引下推就是一种减少回表操作的技术，它将Server层部分负责的判断工作交给了存储引擎层来处理

     3.全表扫描：如果查询条件无法利用任何索引，那么MySQL只能进行全表扫描来查找满足条件的数据

    这种查询方式效率非常低，因为需要遍历整个表的数据

    因此，在设计和优化数据库时，应尽量避免全表扫描的情况

     八、SELECT语句优化建议 为了提高MySQL SELECT语句的执行效率，以下是一些优化建议： 1.合理使用索引：在WHERE子句和ORDER BY子句中涉及的列上建立索引可以大大提高查询效率

    但是要注意不要滥用索引，因为索引也会占用存储空间并增加插入和更新操作的开销

     2.避免全表扫描：尽量使用索引来避免全表扫描

    如果必须使用全表扫描，可以考虑对表进行分区或增加硬件资源来提高查询效率

     3.优化查询条件：避免在WHERE子句中使用!=或<>操作符以及NULL值判断，因为这些操作会导致MySQL放弃使用索引而进行全表扫描

    同时，也要避免在WHERE子句中使用OR连接条件以及复杂的表达式和函数操作

     4.使用合适的连接方法：对于多表连接的查询，可以根据实际情况选择合适的连接方法，如嵌套循环连接、哈希连接等

     5.定期维护数据