前言:
創(chuàng)新互聯(lián)建站服務(wù)項目包括華池網(wǎng)站建設(shè)、華池網(wǎng)站制作、華池網(wǎng)頁制作以及華池網(wǎng)絡(luò)營銷策劃等。多年來,我們專注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢、行業(yè)經(jīng)驗、深度合作伙伴關(guān)系等,向廣大中小型企業(yè)、政府機構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案,華池網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會效益與經(jīng)濟效益。目前,我們服務(wù)的客戶以成都為中心已經(jīng)輻射到華池省份的部分城市,未來相信會繼續(xù)擴大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶的支持與信任!
一直是想知道一條SQL語句是怎么被執(zhí)行的,它執(zhí)行的順序是怎樣的,然后查看總結(jié)各方資料,就有了下面這一篇博文了。
本文將從MySQL總體架構(gòu)--->查詢執(zhí)行流程--->語句執(zhí)行順序來探討一下其中的知識。
一、MySQL架構(gòu)總覽:
架構(gòu)最好看圖,再配上必要的說明文字。
下圖根據(jù)參考書籍中一圖為原本,再在其上添加上了自己的理解。
從上圖中我們可以看到,整個架構(gòu)分為兩層,上層是MySQLD的被稱為的‘SQL Layer',下層是各種各樣對上提供接口的存儲引擎,被稱為‘Storage Engine Layer'。其它各個模塊和組件,從名字上就可以簡單了解到它們的作用,這里就不再累述了。
二、查詢執(zhí)行流程
下面再向前走一些,容我根據(jù)自己的認識說一下查詢執(zhí)行的流程是怎樣的:
1.連接
1.1客戶端發(fā)起一條Query請求,監(jiān)聽客戶端的‘連接管理模塊'接收請求
1.2將請求轉(zhuǎn)發(fā)到‘連接進/線程模塊'
1.3調(diào)用‘用戶模塊'來進行授權(quán)檢查
1.4通過檢查后,‘連接進/線程模塊'從‘線程連接池'中取出空閑的被緩存的連接線程和客戶端請求對接,如果失敗則創(chuàng)建一個新的連接請求
2.處理
2.1先查詢緩存,檢查Query語句是否完全匹配,接著再檢查是否具有權(quán)限,都成功則直接取數(shù)據(jù)返回
2.2上一步有失敗則轉(zhuǎn)交給‘命令解析器',經(jīng)過詞法分析,語法分析后生成解析樹
2.3接下來是預(yù)處理階段,處理解析器無法解決的語義,檢查權(quán)限等,生成新的解析樹
2.4再轉(zhuǎn)交給對應(yīng)的模塊處理
2.5如果是SELECT查詢還會經(jīng)由‘查詢優(yōu)化器'做大量的優(yōu)化,生成執(zhí)行計劃
2.6模塊收到請求后,通過‘訪問控制模塊'檢查所連接的用戶是否有訪問目標表和目標字段的權(quán)限
2.7有則調(diào)用‘表管理模塊',先是查看table cache中是否存在,有則直接對應(yīng)的表和獲取鎖,否則重新打開表文件
2.8根據(jù)表的meta數(shù)據(jù),獲取表的存儲引擎類型等信息,通過接口調(diào)用對應(yīng)的存儲引擎處理
2.9上述過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)變化的時候,若打開日志功能,則會記錄到相應(yīng)二進制日志文件中
3.結(jié)果
3.1Query請求完成后,將結(jié)果集返回給‘連接進/線程模塊'
3.2返回的也可以是相應(yīng)的狀態(tài)標識,如成功或失敗等
3.3‘連接進/線程模塊'進行后續(xù)的清理工作,并繼續(xù)等待請求或斷開與客戶端的連接
一圖小總結(jié)
三、SQL解析順序
接下來再走一步,讓我們看看一條SQL語句的前世今生。
首先看一下示例語句
SELECT DISTINCT < select_list > FROM < left_table > < join_type > JOIN < right_table > ON < join_condition > WHERE < where_condition > GROUP BY < group_by_list > HAVING < having_condition > ORDER BY < order_by_condition > LIMIT < limit_number >
然而它的執(zhí)行順序是這樣的
FROMON JOIN WHERE GROUP BY HAVING SELECT DISTINCT ORDER BY LIMIT
雖然自己沒想到是這樣的,不過一看還是很自然和諧的,從哪里獲取,不斷的過濾條件,要選擇一樣或不一樣的,排好序,那才知道要取前幾條呢。
既然如此了,那就讓我們一步步來看看其中的細節(jié)吧。
準備工作
1.創(chuàng)建測試數(shù)據(jù)庫
create database testQuery
2.創(chuàng)建測試表
CREATE TABLE table1 ( uid VARCHAR(10) NOT NULL, name VARCHAR(10) NOT NULL, PRIMARY KEY(uid) )ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8; CREATE TABLE table2 ( oid INT NOT NULL auto_increment, uid VARCHAR(10), PRIMARY KEY(oid) )ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=UTF8;
3.插入數(shù)據(jù)
INSERT INTO table1(uid,name) VALUES('aaa','mike'),('bbb','jack'),('ccc','mike'),('ddd','mike'); INSERT INTO table2(uid) VALUES('aaa'),('aaa'),('bbb'),('bbb'),('bbb'),('ccc'),(NULL);
4.最后想要的結(jié)果
SELECT a.uid, count(b.oid) AS total FROM table1 AS a LEFT JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid WHERE a. NAME = 'mike' GROUP BY a.uid HAVING count(b.oid) < 2 ORDER BY total DESC LIMIT 1;
!現(xiàn)在開始SQL解析之旅吧!
1. FROM
當涉及多個表的時候,左邊表的輸出會作為右邊表的輸入,之后會生成一個虛擬表VT1。
(1-J1)笛卡爾積
計算兩個相關(guān)聯(lián)表的笛卡爾積(CROSS JOIN) ,生成虛擬表VT1-J1。
mysql> select * from table1,table2; +-----+------+-----+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+-----+------+ | aaa | mike | 1 | aaa | | bbb | jack | 1 | aaa | | ccc | mike | 1 | aaa | | ddd | mike | 1 | aaa | | aaa | mike | 2 | aaa | | bbb | jack | 2 | aaa | | ccc | mike | 2 | aaa | | ddd | mike | 2 | aaa | | aaa | mike | 3 | bbb | | bbb | jack | 3 | bbb | | ccc | mike | 3 | bbb | | ddd | mike | 3 | bbb | | aaa | mike | 4 | bbb | | bbb | jack | 4 | bbb | | ccc | mike | 4 | bbb | | ddd | mike | 4 | bbb | | aaa | mike | 5 | bbb | | bbb | jack | 5 | bbb | | ccc | mike | 5 | bbb | | ddd | mike | 5 | bbb | | aaa | mike | 6 | ccc | | bbb | jack | 6 | ccc | | ccc | mike | 6 | ccc | | ddd | mike | 6 | ccc | | aaa | mike | 7 | NULL | | bbb | jack | 7 | NULL | | ccc | mike | 7 | NULL | | ddd | mike | 7 | NULL | +-----+------+-----+------+ rows in set (0.00 sec)
(1-J2)ON過濾
基于虛擬表VT1-J1這一個虛擬表進行過濾,過濾出所有滿足ON 謂詞條件的列,生成虛擬表VT1-J2。
注意:這里因為語法限制,使用了'WHERE'代替,從中讀者也可以感受到兩者之間微妙的關(guān)系;
mysql> SELECT -> * -> FROM -> table1, -> table2 -> WHERE -> table1.uid = table2.uid -> ; +-----+------+-----+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+-----+------+ | aaa | mike | 1 | aaa | | aaa | mike | 2 | aaa | | bbb | jack | 3 | bbb | | bbb | jack | 4 | bbb | | bbb | jack | 5 | bbb | | ccc | mike | 6 | ccc | +-----+------+-----+------+ rows in set (0.00 sec)
(1-J3)添加外部列
如果使用了外連接(LEFT,RIGHT,FULL),主表(保留表)中的不符合ON條件的列也會被加入到VT1-J2中,作為外部行,生成虛擬表VT1-J3。
mysql> SELECT -> * -> FROM -> table1 AS a -> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid; +-----+------+------+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+------+------+ | aaa | mike | 1 | aaa | | aaa | mike | 2 | aaa | | bbb | jack | 3 | bbb | | bbb | jack | 4 | bbb | | bbb | jack | 5 | bbb | | ccc | mike | 6 | ccc | | ddd | mike | NULL | NULL | +-----+------+------+------+ rows in set (0.00 sec)
下面從網(wǎng)上找到一張很形象的關(guān)于‘SQL JOINS'的解釋圖,如若侵犯了你的權(quán)益,請勞煩告知刪除,謝謝。
2. WHERE
對VT1過程中生成的臨時表進行過濾,滿足WHERE子句的列被插入到VT2表中。
注意:
此時因為分組,不能使用聚合運算;也不能使用SELECT中創(chuàng)建的別名;
與ON的區(qū)別:
如果有外部列,ON針對過濾的是關(guān)聯(lián)表,主表(保留表)會返回所有的列;
如果沒有添加外部列,兩者的效果是一樣的;
應(yīng)用:
對主表的過濾應(yīng)該放在WHERE;
對于關(guān)聯(lián)表,先條件查詢后連接則用ON,先連接后條件查詢則用WHERE;
mysql> SELECT -> * -> FROM -> table1 AS a -> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid -> WHERE -> a. NAME = 'mike'; +-----+------+------+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+------+------+ | aaa | mike | 1 | aaa | | aaa | mike | 2 | aaa | | ccc | mike | 6 | ccc | | ddd | mike | NULL | NULL | +-----+------+------+------+ rows in set (0.00 sec)
3. GROUP BY
這個子句會把VT2中生成的表按照GROUP BY中的列進行分組。生成VT3表。
注意:
其后處理過程的語句,如SELECT,HAVING,所用到的列必須包含在GROUP BY中,對于沒有出現(xiàn)的,得用聚合函數(shù);
原因:
GROUP BY改變了對表的引用,將其轉(zhuǎn)換為新的引用方式,能夠?qū)ζ溥M行下一級邏輯操作的列會減少;
我的理解是:
根據(jù)分組字段,將具有相同分組字段的記錄歸并成一條記錄,因為每一個分組只能返回一條記錄,除非是被過濾掉了,而不在分組字段里面的字段可能會有多個值,多個值是無法放進一條記錄的,所以必須通過聚合函數(shù)將這些具有多值的列轉(zhuǎn)換成單值;
mysql> SELECT -> * -> FROM -> table1 AS a -> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid -> WHERE -> a. NAME = 'mike' -> GROUP BY -> a.uid; +-----+------+------+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+------+------+ | aaa | mike | 1 | aaa | | ccc | mike | 6 | ccc | | ddd | mike | NULL | NULL | +-----+------+------+------+ rows in set (0.00 sec)
4. HAVING
這個子句對VT3表中的不同的組進行過濾,只作用于分組后的數(shù)據(jù),滿足HAVING條件的子句被加入到VT4表中。
mysql> SELECT -> * -> FROM -> table1 AS a -> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid -> WHERE -> a. NAME = 'mike' -> GROUP BY -> a.uid -> HAVING -> count(b.oid) < 2; +-----+------+------+------+ | uid | name | oid | uid | +-----+------+------+------+ | ccc | mike | 6 | ccc | | ddd | mike | NULL | NULL | +-----+------+------+------+ rows in set (0.00 sec)
5. SELECT
這個子句對SELECT子句中的元素進行處理,生成VT5表。
(5-J1)計算表達式 計算SELECT 子句中的表達式,生成VT5-J1
(5-J2)DISTINCT
尋找VT5-1中的重復(fù)列,并刪掉,生成VT5-J2
如果在查詢中指定了DISTINCT子句,則會創(chuàng)建一張內(nèi)存臨時表(如果內(nèi)存放不下,就需要存放在硬盤了)。這張臨時表的表結(jié)構(gòu)和上一步產(chǎn)生的虛擬表VT5是一樣的,不同的是對進行DISTINCT操作的列增加了一個唯一索引,以此來除重復(fù)數(shù)據(jù)。
mysql> SELECT -> a.uid, -> count(b.oid) AS total -> FROM -> table1 AS a -> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid -> WHERE -> a. NAME = 'mike' -> GROUP BY -> a.uid -> HAVING -> count(b.oid) < 2; +-----+-------+ | uid | total | +-----+-------+ | ccc | 1 | | ddd | 0 | +-----+-------+ rows in set (0.00 sec)
6.ORDER BY
從VT5-J2中的表中,根據(jù)ORDER BY 子句的條件對結(jié)果進行排序,生成VT6表。
注意:
唯一可使用SELECT中別名的地方;
mysql> SELECT -> a.uid, -> count(b.oid) AS total -> FROM -> table1 AS a -> LEFT OUTER JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid -> WHERE -> a. NAME = 'mike' -> GROUP BY -> a.uid -> HAVING -> count(b.oid) < 2 -> ORDER BY -> total DESC; +-----+-------+ | uid | total | +-----+-------+ | ccc | 1 | | ddd | 0 | +-----+-------+ rows in set (0.00 sec)
7.LIMIT
LIMIT子句從上一步得到的VT6虛擬表中選出從指定位置開始的指定行數(shù)據(jù)。
注意:
offset和rows的正負帶來的影響;
當偏移量很大時效率是很低的,可以這么做:
采用子查詢的方式優(yōu)化,在子查詢里先從索引獲取到最大id,然后倒序排,再取N行結(jié)果集
采用INNER JOIN優(yōu)化,JOIN子句里也優(yōu)先從索引獲取ID列表,然后直接關(guān)聯(lián)查詢獲得最終結(jié)果
mysql> SELECT -> a.uid, -> count(b.oid) AS total -> FROM -> table1 AS a -> LEFT JOIN table2 AS b ON a.uid = b.uid -> WHERE -> a. NAME = 'mike' -> GROUP BY -> a.uid -> HAVING -> count(b.oid) < 2 -> ORDER BY -> total DESC -> LIMIT 1; +-----+-------+ | uid | total | +-----+-------+ | ccc | 1 | +-----+-------+ row in set (0.00 sec)
至此SQL的解析之旅就結(jié)束了,上圖總結(jié)一下:
參考書籍:
尾聲:
嗯,到這里這一次的深入了解之旅就差不多真的結(jié)束了,雖然也不是很深入,只是一些東西將其東拼西湊在一起而已,參考了一些以前看過的書籍,大師之筆果然不一樣。而且在這過程中也是get到了蠻多東西的,最重要的是更進一步意識到,計算機軟件世界的宏大呀~
另由于本人才疏學(xué)淺,其中難免存在紕漏錯誤之處,若發(fā)現(xiàn)勞煩告知修改,感謝~
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對創(chuàng)新互聯(lián)的支持。